基于89C51的液體點(diǎn)滴速度監控系統設計

摘要：本設計采用89C51 單片機最小系統作為核心控制器件，由直流電動(dòng)機作為液體點(diǎn)滴速度的控制執行器件，進(jìn)行液體點(diǎn)滴滴速的控制。選擇合適的傳感器，準確地檢測出模擬信號是實(shí)現本次設計的關(guān)鍵所在，本設計中使用了對水滴檢測效果甚好的槽型光電耦合器（每當液滴被檢測到，立即輸出一個(gè)脈沖信號）來(lái)完成精確的點(diǎn)滴速度的測定。串行通訊接口建立了主站與從站的有線(xiàn)監控系統，主機采用VB 編寫(xiě)的界面，顯示了友好的人機交互界面。制成了一套簡(jiǎn)易實(shí)用的液體點(diǎn)滴速度監控裝置。經(jīng)過(guò)調試實(shí)驗，表明本裝置較好地完成該項目所提出的設計任務(wù)。

　　1. 引言

　　液體點(diǎn)滴速度控制系統對于大型醫院來(lái)說(shuō)是一套能夠提高效率和服務(wù)質(zhì)量的控制設備，特別是遠程監控功能能使護士站對于病人的點(diǎn)滴狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監視，并可根據病人狀態(tài)調節點(diǎn)滴速度。目前市場(chǎng)上點(diǎn)滴控制系統不少，本文的設計點(diǎn)在于低成本，僅使用最廉價(jià)89C51 以及普通的元件實(shí)現整套系統。

　　2. 系統設計要求

　　2.1． 從站設計要求

　　A．在滴斗處檢測點(diǎn)滴速度，并使用數顯裝置動(dòng)態(tài)顯示點(diǎn)滴速度（滴/分）。

　　B．通過(guò)改變點(diǎn)滴瓶高度控制點(diǎn)滴速度，點(diǎn)滴速度可用鍵盤(pán)設定并顯示，設定范圍為20—150（滴/分），控制誤差范圍為設定值+/-10%+/-1 滴。

　　C．系統調整時(shí)間=3 分鐘。

　　D．當點(diǎn)滴瓶里的液面低于警戒值時(shí)，能發(fā)出報警信號

　　2.2． 系統通訊設計要求

　　設計并制作一個(gè)由主站控制16 個(gè)從站的有線(xiàn)監控系統

　　A．主站功能：具有定點(diǎn)和巡回檢測兩種方式；可顯示從站傳輸過(guò)來(lái)的從站號和點(diǎn)滴速度；在巡回檢測時(shí)，住站能任意設定要查詢(xún)的從站數量，從站號和各從站的點(diǎn)滴速度；受到從站發(fā)來(lái)的報警信號后，能聲光報警并顯示相應的從站號；可用手動(dòng)方式解除報警狀態(tài)。

　　B．從站功能：能輸出從站號，點(diǎn)滴速度和報警信號；從站號和點(diǎn)滴速度可以任意設定；接收主站設定的點(diǎn)滴速度信息并顯示；對異常情況進(jìn)行報警。

　　C．主站和從站間的通信方式不限，通信協(xié)議自定，但盡量減少信號傳輸的數量。

　　3. 系統設計框圖

圖1 系統設計圖

　　4. 硬件設計方案與論證

　　4.1． 點(diǎn)滴速度檢測方案

　　本文使用槽型光電耦合器。由KODENSHI 公司的photointerrupterLG-207 的內置的放大器和施密特集成電路和LITEON 公司的加指示燈。在槽型光耦輸出信號口接發(fā)光管。因為該耦合 器輸出的是經(jīng)過(guò)整形的脈沖信號，單片機很容易就能讀到，該脈沖同時(shí)驅動(dòng)的指示發(fā)光管，能很直觀(guān)清晰的了解水滴下落的檢測情況，所以此裝置十分適合用于水滴滴速的檢測。

圖2 槽型光耦電路原理圖