液体点滴速度自动监控系统毕业设计论文(编辑修改稿)

液体点滴速度自动监控系统毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

片机系统扫描 P1 口监测到 的变化执行子程序 MOV P0,50H．程序执行后 P0口低四位变为 0101。 P0 口低四位分别送到 3 片 cc4511 译码器的 A,B,C,D 输入端，这样三片 CC4511 译码器都被设置了相同的预置数，如果要设置十位为预置数则只需按下十位的片选键则十位显示预置数。 同理可以分被选通个位及百位，置数完毕后按确定键，则置数及显示过程完毕，单片机自动完成对输液装置的监测及控制。 单 片 机 系 统 4 5 1 1 4 5 1 1 4 5 1 1 数据采集模块及工作 原理 （ 1）点滴速度的检测 采用 红外传感技术实现对滴斗中点滴的检测，电路如图 32 所示。 比较器 LM311 的门限电压为可调电压，可提供 V—— 5V 的电压，图 31 是什么图需要标注 液体点滴速度自动监控系统设计 8 以适应不同环境。 当无点滴经过红外传感器感应区时，接收管导通， Vi 输出低电平，低于比较器的门限电压 V， V1 输出低电平。 当点滴经过感应区时，红外发射管发出的光线在一个短暂的时间内被阻挡，接收管出现一个短暂的截止， Vi 输出电平产生一个上升沿，高于比较器的门限电压 V，比较器输出一个高电平脉冲给单片机，触发单片机计数，达到了单位时间内计数的目的。 （ 2）液 面高度的检测 采用红外对管传感器对储液瓶中的滴液高度进行检测，电路如图 33。 它的工作原理如上所述，所不同的是，当储液的高度高于警戒线时，接收管截止， V2 输出高电平；当储液的高度低于警戒线时，接收管导通， V2 输出低电平。 R1 R21k 10 0k_+R4R3R5+5V10 k2k1kR650 kV25VV+R1 R21k 10 0k_+R4R3R5+5V10 k2k1kR650 kV15VV+VV 声光报警模块 +5VTG19012TG29013C1473VD2VD1330CED1100k330V1V2 图 34 图 33 液体点滴速度自动监控系统设计 9 电路如图 34。 当点滴的速度低于 20 滴 /分或高于 150 滴 /分时，单片机发出信号使 V2 出现高电平，触发蜂鸣器报警装置，蜂鸣器发出响声。 同时，当储液瓶中的滴液低于警 戒线时， V2 输入高电平，也触发蜂鸣器报警，提醒医护人员和受液人采取相应措施，避免危险事故发生。 电机模块及工作原理 单片机控制步进电动机，主要任务是：一 通过延时控制电机转速即控制吊瓶运动速度 ,二 按相序输入脉冲以实现电机转动方向控制。 每输入一个脉冲电机沿选择方向前进一步，每前进一步电机转动一个固定角度。 从这个意义上讲，电机也是一个数字 /角度转换器。 方式 步序 控制位 通电绕组 控制字 三 相 单 三 拍 式 1 步 2 步 3 步 C 相 B 相 A 相 0 0 1 0 1 0 1 0 0 A 相 B 相 C 相 01H 02H 03H 根据上表，单三拍相序为 A— B— C— A 时电机正转，反之 A— B— C— A 则电机反转。 本题设计的关键是控制电机的旋转方向和步数，把调节的最小绝对误差控制在预置数 M 10%177。 1 滴。 如图 35 A T89C51 单片机+5 V200200200继电器继电器继电器+12 V +24 V电机1相电机2相电机3 相200200200 图 35 液体点滴速度自动监控系统设计 10 4 软件程序设计 滴速检测程序 什么图需要标注 ① 如前文所述，在滴管两侧套上红外传感器，液滴滴下时，便产生一个脉冲，INT0 发出中断请求信号，记下脉冲数，只需记录两个脉冲所间隔的时间，便能得到滴速。 其中，时间差有定时器的时钟计算得到。 ② 考虑单片机的资源问题， LED 显示的驱动信号有单片机的引脚串出提供，有两片 CC40194（移位寄存器）构成的七 位串行 /并行转换器转换成并行输出的信号，取 Q3Q4Q5Q6经 CC4511 驱动数码管。 其中， AT89C51 计算得到的是组合 16 进制形式的 滴速数据 N，将其转换成十进制存储 ﹑ 串出。 方法： N 除以 64H（ 100），商作为百位，余数除以 0AH（ 10），商作为十位，余数为个位。 电路中 S0端接高电平 1， S1受 Q7控制，二片寄存器连 资源名称 功能 外部中断 INT0（下降沿触发） 液滴检测中断 定时器 T0（工作方式 1， 6Mhz） 记脉冲当前时间 Y N Y N 开中断 等待中断 液滴数加 1，判断它 =2。 计算相临液滴的时间间隔， N=N+1；判断 N=3。 求 3 次测量的平均值计算点滴速度 记时器加 液体点滴速度自动监控系统设计 11 接成串行输入右移工作模式， Q7是转换结束标志。 当 Q7=1 时， S1为 0，使之成为S1S0=01 的串入右移工作方式，当 Q7=0 时， S1=1，有 S1S0=10，则串行送数结束，标志着串行输入的数据已转换成并行输出。 电机控制子程序 什么图。 液体点滴速度检测 本系统用光电传感器 ST178 来检测单位时间内点滴下落的个数， ST178 为单电源反射式光电传感器，内含有一个红外发光二极管，一个光敏三 极管（用来接收反射回来的红外光）。 当发光二极管发出的红外光大部分被光敏三极管接收时，接收端光敏三极管导通；光敏三极管接收到的反射红外信号微弱时，接收端光敏三极管截止。 具体电路形式如下图 4－ 5。 N N N Y 测试滴速子程序 比较原速度与目的速度是否相等 目的速度是否大于原速度 提高点滴速度 其他子程序 Y 降低点滴速度 液体点滴速度自动监控系统设计 12 图 4－ 5 反射检测点滴速度电路 当滴斗处无液滴落下时，红外光在滴斗表面发生全反射，光敏三极管导通，比较器输出低电平；当滴斗处有液滴落下时，红外光在穿过点滴时有散射现象发生，光敏三极管只能接收到微弱的光信号，光敏三极管截止，比较器输出高电平。 电路输出脉冲信号输入到单片机 T0 口，单片机对 脉冲信号计数，从而确定点滴下落速度。 电路中比较电平由精密稳压管 LM336 经过电位器分压输出，脉冲 信号为低频，故选用低频电压比较器 LM339， 可减少高频噪声。 设光电传感器接收到可见光时输出电压幅度是 1V ，即输出信号中的直流分量，当检测到点滴时，光电传感器产生脉冲信号输出，通过电解电容 C2 滤掉脉冲信号中的交流分量，电压比较器对脉冲信号整形。 实际示波器输出波形如下图 4－ 6 所示。 图 4－ 6 脉冲波形的产生 上图中第一波形为光电传感 器检测产生的脉冲信号，第二波形即为电压比较器输出信号。 检测电路中的防干扰 电路中使用光电传感器检测点滴速度和警戒值。 这样系统检测信号受到可见光以及测量调节中点滴抖动的影响，要使检测到的信号尽量准确，需要对系统电路进行抗干扰处理。 液体点滴速度自动监控系统设计 13 （ 1）防止可见光干扰 电路中使用了光电传感器，在接受到发送的红外线的同时，将会接收可见光。 当可见光的强度足够大时，将会影响到接收的红外光信号的精度。 抗可见光干扰可以使用在光电传感器探测头加遮光罩，或使用脉冲频率调制的方法。 由于系统电路中使用直流电源给光电传感器提供工作电 压，所以本系统使用在光电传感器探测头上加遮光罩。 （ 2）防抖动干扰 电路中需要检测储液瓶中液面高度以实现报警，同时需要检测点滴速度及通过改变 2h 高度实现对点滴速度的控制，所以测量时被测装置将会移动，当光电传感器和被测装置之间不能紧密连接时，检测到的信号误差，所以要减小被测装置移动时产生的抖动干扰。 本系统中。