液体点滴速度监控装置.docVIP

液体点滴速度监控装置设计 摘要：本系统设计是以单片机AT89C51为核心，以键盘及红外对射式传感器作为输入系统，以数码管及电动机作为输出系统的智能化输液控制及监测系统。键盘系统为独立式按键系统，红外传感器的功能为检测点滴的速度。电动机具有转速可控功率大及输入脉冲不变时可保持大力矩等优点，这样就可以自如控制吊瓶的上、下缓移可以达到智能控制的目的。 关键字：红外对射式传感器 独立式按键系统 智能化输液控制监测系统 目录 目录 2 1 系统方案选择与论证 3 1.1 题目要求 3 1.1.1 基本要求 3 1.1.2 发挥部分 4 1.2 系统基本方案 4 1.2.1系统基本框图 5 1.2.1 系统各个模块的选择与论证 5 2 系统的硬件设计与实现 6 2.1系统硬件的基本组成部分 6 2.2主要单元电路设计 6 2.2.1.点滴速度测量电路设计 6 2.2.2 储液检测电路 7 2.2.3 点滴速度控制电路设计 8 2.2. 4 键盘显示电路 9 3系统的软件设计 10 3.1检测点滴速度子程序 10 3.2储液检测子程序 11 3.3点滴速度控制子程序 11 3.4键盘显示子程序 12 3.5系统的主程序设计 13 4系统测试 13 5总结 14 附录2 程序清单 16 1 系统方案选择与论证 设计人员：冯春阳 陈卫军 刘应 指导老师：赵红梅 葛广军 程英 1.1 题目要求 设计并制作一个液体点滴速度监测与控制装置。 1.1.1 基本要求 （1）在漏斗处检测点滴速度，并制作一个数显装置，能动态显示点滴速度（滴/分）。 （2）通过改变H2控制点滴速度，也可以通过控制输液软管夹头的松紧等其他方式来控制点滴速度。点滴速度可用键盘设定并显示，设定范围为20～150（滴/分），控制误差范围为设定值±10%±1滴。 （3）调整时间≤3min（从改变设定值起到点滴速度基本稳定，能人工读出数据为止）。 （4）当H1降到警戒值（2～3cm）时，能发出报警信号。 1.1.2 发挥部分 设计并制作一个有主站控制16个从站的有线监控系统。16个从站中，只有一个从站是按基本要求制作的一套点滴速度监控装置，其他从站为模拟从站（仅要求制作一个模拟从站）。 主站功能： 具有定点和巡回检测两种方式。 可以显示从站传过来的从站号和点滴速度。 在巡回检测时，主站能任意设定要查询的从站数量、从站号和各个从站的点滴速度。 能收到从站发出来的报警信号后，能声光报警并能显示相应的从站号；可以手动方式解除报警状态。 从站功能： 能够输出从站号、点滴速度和报警信号；从站号和点滴速度可以任意设定。 接收主站设定的点滴速度信息并显示。 对异常情况进行报警。 主站和从站家的通信方式不限，通信协议自定，但应该尽量减少信号传输线的数量。 其他。 1.1.3 说明 （1）控制电机类型不限，其安装位置与安装方式自定。 （2）储液瓶用医用250ml注射页玻璃瓶（瓶中为无色透明液体）。 （3）受液瓶用1.25L的饮料瓶。 （4）点滴器采用针柄颜色为深蓝色的医用一次性输液器（滴管滴出20点水相当与1ml±0.1ml）. （5）赛区测试时，仅提供医用移动式点滴支架，其高度约为1.8m,也可以自带支架；测试所需其他设备自备。 （6）滴速夹在测试开始后不允许调节。 （7）发挥部分第（2）项从站功能中，c中的异常情况自行确定。 1.2 系统基本方案 根据题目要求系统可以分为以下几个模块：点滴速度测量模块，储液液面检测模块，键盘显示模块，电机系统控制（点滴速度控制）模块。系统的基本框图如图1.2.1所示。 图1.2.1系统基本框图 1.2.1 系统各个模块的选择与论证 （1） 点滴速度测量 方案一 ：采用电感式传感器测量点滴速度。在输液器的漏斗外围绕线圈作为敏感元件。当液滴滴下是电感量发生变化，通过LC振荡电路后输出变化的频率值，经过F/V变换电路及电压比较后输出TTL电平信号来检测点滴速度。此方案测量精度比较高，但是外围电路比较复杂。 方案二：采用红外对管发射接收。采用断续式的工作方式，在点滴落下时阻挡了接收管接收红外线，产生高电平的脉冲信号。为了提高抗干扰能力，可以采用两对红外传感器一发一收，而不是只用一只传感器以反射式状态工作。红外传感器有以下优点：尺寸小，质量轻，安装在滴斗上较简单；对辅助电路要求少，在近距可以用直流发射，电路简单，性能稳定。此方案简单，较容易实现。 （2） 储液检测电路 题目要求是在储液瓶中的液位低于2～3cm时发出报警信号。在此是关键如何检测到液位的高度，报警较易实现。检测液位有多种方法。 方案一：同点滴速度测量模块，仍然采用红外对管发射接收。根据该接收管收到的光强的大小来判断液位是否达到警戒水位。 方案二：