摘要：本文旨在设计一台能够实现多通道注射并兼具报警功能的微量注射泵。控制芯片采用单片机,3台步进电机分别控制着三个通道的注射，采用编码器对系统的运行状态进行检测，以步进电机为主控制器，从软件设计到硬件搭建，秉着高效、实惠的原则，对各个部件进行仔细选型，从而完成从设计到仿真的过程，最终得出结论。

内容方面，先介绍了微量注射泵的发展历程与现状；再介绍了微量注射泵与步进电机的工作原理；然后对系统进行了软硬件设计，经过仔细选型后介绍了各个部件的功能与设计思路；最终进行软件仿真并对其进行分析，从软件测试结果表明该微量注射泵确实可以实现三种不同药液不同注射量进行精准注射，并且具有声音报警功能，即注射完毕后蜂鸣器发出警报提醒人员注射完毕，基本达到了预期设计要求。在仿真成功结束后也对设计全过程进行了分析与评估，找到了尚未解决的问题和提出有待改进的地方，比如编码器的选择方面和仿真软件自身的一些问题，分析和评估这一环节虽不影响实验结果，但能够提高自己分析与解决问题的能力，另一方面，对以后可能遇到类似的技术性问题或与注射泵步进电机类似的问题的解决也是很有帮助的。

关键词：微量注射泵，单片机，多通道，步进电机

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摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-6

1.1 选题背景及意义-6

1.2 国内外微量注射泵发展现状-6

1.2.1国外发展现状-6

1.2.2 国内发展状况-7

第二章 步进电机运行原理-8

2.1 微量注射泵工作原理-8

2.2步进电机概述-8

2.3步进电机基本结构与工作原理-9

2.3.1步进电机基本结构-9

2.3.2步进电机工作原理-10

第三章 系统硬件设计-13

3.1 系统流程概述-13

3.2 单片机选型及主控芯片模块-14

3.3 步进电机驱动模块-14

3.3.1 驱动器选择-14

3.3.2 注射速度控制-17

3.4 旋转编码器-17

3.5 蜂鸣器报警电路设计-18

3.6 显示屏选择-19

第四章 系统软件设计-21

4.1 剩余时间及液量计算-21

4.2 Stm32单片机程序-21

4.3 系统子程序-22

4.3.1程序主体结构-22

4.3.2 按键子程序-23

4.3.3 步进电机控制子程序-24

4.3.4 液晶显示屏控制子程序-25

4.3.5 蜂鸣器控制子程序-26

4.4 本章小节-27

第五章 仿真结果处理与分析-28

5.1 软件仿真-28

5.1.1 Keil uVision5程序-28

5.1.2  Proteus界面仿真-28

5.1.3 仿真结果分析-33

第六章 总结与展望-34

参考文献-35

致谢-37