【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 效果最佳。首先采集當(dāng)前液滴速度，與設(shè)定液滴速度比較，大于設(shè)定液滴速度則下降，反之上升。具體上升或下降時(shí)間見下表。 當(dāng)前 設(shè)定 V30 30≥ V20 20≥ V10 10≥ V10 10≥ V20 20≥ V30 30≥ V 時(shí)間 2 1 0 1 2 當(dāng)前液滴速度與設(shè)定液滴速度差小于 10時(shí)，差值除以設(shè)定值，商大于 則調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方向同上，時(shí)間 秒。商小于 則停止調(diào)節(jié)。 主站與從站程序流程圖： 主站程序流程 [11] N N N Y 測(cè)試滴速子程序 比較原速度與目的速度是否相等 目的速度是否大于原速度 提高點(diǎn)滴速度 其他子程序 Y 降低點(diǎn)滴速度 17 圖 3－ 4 程序初始后，檢測(cè)方式分為定點(diǎn)和循環(huán)兩種。定點(diǎn)方式中包括選擇從站號(hào)，定點(diǎn)巡檢從站，顯示從站參數(shù)工作狀態(tài)；巡檢方式中可以測(cè)定輸入站數(shù)量，輸入各從站設(shè)定的速度，各從站的資料巡檢，且在兩種方式中都含有報(bào)警系統(tǒng)。程序初始化后，首先檢測(cè)是否有鍵按下，若有，對(duì)按鍵進(jìn)行處理，并檢測(cè)輸入的從站號(hào)，設(shè)定速度，顯示實(shí)時(shí)點(diǎn)滴速度。將此速度與設(shè)定值相比，若小于設(shè)定值，電機(jī)控制滴管上升；若大于設(shè)定值，電機(jī)控制滴管下降 。當(dāng)液面到達(dá)警戒線時(shí)，進(jìn)行報(bào)警處理?？刂扑惴ú捎弥鸫畏侄伪容^逼近。 從站程序框圖： 檢測(cè)方式 開 始 初始化程序 選 擇 從站號(hào) 輸入從站數(shù)量 定點(diǎn)巡檢從站 輸入各從站設(shè)定速度 顯示從站參數(shù) 工作狀態(tài) 各從站數(shù)據(jù)巡檢 報(bào)警否？ 報(bào)警處理 有報(bào)警否？ 報(bào)警處理 定點(diǎn) 巡檢 Y Y N N 18 圖 3－ 5 多機(jī)通信控制流程圖 485 軟件編程講解： 485 芯片的軟件編程對(duì)產(chǎn)品的可靠性也有很大影響。由于 485總線是異步半雙工的通信總線，在某一個(gè)時(shí)刻，總線只可能呈現(xiàn)一種狀態(tài)，所以這種方式一般適用于主機(jī)對(duì)分機(jī)的查詢方式通信，總線上必然有一臺(tái)始終處于主機(jī)地位的設(shè)備在巡檢其它的分機(jī)，所以需要制定一套合理的通信協(xié)議來(lái)協(xié)調(diào)總線的分時(shí)共用。這里采用的是數(shù)據(jù)包通信方式。通信數(shù)據(jù) 是成幀成包發(fā)送的，每包數(shù)據(jù)都有引導(dǎo)碼、長(zhǎng)度碼、地址碼、命令碼、內(nèi)容、校驗(yàn)碼等部分組成。其中引導(dǎo)碼是用于同步每一包數(shù)據(jù)的引導(dǎo)頭；長(zhǎng)度碼是這一包數(shù)據(jù)的總長(zhǎng)度；命令碼是主機(jī)對(duì)分機(jī)（或分機(jī)應(yīng)答主 與設(shè)定值比較 N 小 開始 初始化程序 有按鍵？ 輸入從站號(hào) 輸入設(shè)定速度 顯示即時(shí)點(diǎn)滴速度 電機(jī)控制上升 電機(jī)控制下降 液面報(bào)警 ？ 按鍵處理 報(bào)警處理 Y 大 Y N 19 Y Y N N Y Y N N “00” 非法命令 Y N 符合 不符合 “01” 返回 中斷 就緒 就緒 否 否 “00” 正確 否 否 符合 是 否 返回 子程序入口 串行口初始化 發(fā)送地址楨 從機(jī)應(yīng)答否 應(yīng)答地址相符否 命令從機(jī)復(fù)位 發(fā)送命令楨 從機(jī)應(yīng)答否 命令正確否 命令分類 從機(jī)發(fā)送準(zhǔn)備就緒否 從機(jī)接收準(zhǔn)備就緒否 發(fā)送數(shù)據(jù)塊 接收數(shù)據(jù)塊 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 地址符合否 發(fā)回地址 接收下一楨 是命令楨嗎 命令分類 從機(jī)接收準(zhǔn)備就緒嗎 從機(jī)發(fā)送準(zhǔn)備就緒嗎 Rrdy=0送主機(jī) Rrdy=1送主機(jī) Trdy=1送主機(jī) Trdy=0送主機(jī) 接收數(shù)據(jù)楨 發(fā)送數(shù)據(jù)楨 接收完否 發(fā)送完否 SM2=1恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 多機(jī)通信主機(jī)程序流程圖 多機(jī)通信從機(jī)程序流程圖 機(jī)）的控制命令；地址碼是分機(jī)的本機(jī)地址號(hào)；“內(nèi)容”是這一包數(shù) 據(jù)里的各種信息；校驗(yàn)碼是這一包數(shù)據(jù)的校驗(yàn)標(biāo)志，可以采用奇偶校驗(yàn)、和校驗(yàn)等不同的方式。在 485芯片的通信中，尤其要注意對(duì) 485 控制端 DE的軟件編程。為了可靠的工作，在 485總線狀態(tài)切換時(shí)需要做適當(dāng)延時(shí)，再進(jìn) 行數(shù)據(jù)的收發(fā)。具體的做法是在數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)下，先將控制端置“ 1”，延時(shí) 1ms 左右的時(shí)間，再發(fā)送有效的數(shù)據(jù)，一包數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié) 20 束后再延時(shí) 1ms 后，將控制端置“ 0”。這樣的處理會(huì)使總線在狀態(tài)切換時(shí)，有一個(gè)穩(wěn)定的工作過程 [12]。 通信協(xié)議 [13] ① 地址 FFH是對(duì)所有從機(jī)都起作用的一條控制命令：命令各從機(jī)恢復(fù) SM2=1 的狀態(tài)。 ② 主機(jī)發(fā)送的控制命令代碼為： 00H ： 要 求 從 機(jī) 接 受 數(shù) 據(jù) 塊 ； 01H：要求從機(jī)發(fā) 送數(shù)據(jù)塊；其他：非法指令。 ③ 數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度： 16 個(gè)字節(jié)。 ④ 從機(jī)狀態(tài)字格式為： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 ERR 0 0 0 0 0 trdy rrdy 其中：若 err=1，表示從機(jī)接受到非法命令；若 trdy =1，表示從機(jī)發(fā)送準(zhǔn)備就緒；若 rrdy=1。 多機(jī)通信實(shí)現(xiàn)過程如下； (1) 準(zhǔn)備階段 首先定義從機(jī)地址；置 SM2=1； REN=1 允許串行口中斷。 (2) 通信階 段 主機(jī)發(fā)送的地址信息的特征是串行數(shù)據(jù)的第 9 位為 1，而發(fā)送的數(shù)據(jù)信息的特征是串行數(shù)據(jù)的第 9 位為 0。對(duì)于從機(jī)就要利用 SM2 來(lái)確認(rèn)主機(jī)是否在呼叫自己。從機(jī)處于接收時(shí)，置 SM2=1，然后根據(jù)接收到的串行數(shù)據(jù)的第 9 位的值來(lái)確定是否接收主機(jī)信號(hào)。 21 第四章 測(cè)試數(shù)據(jù)及結(jié)果分析 本章內(nèi)容簡(jiǎn)介 本章主要簡(jiǎn)述在個(gè)子部分單元調(diào)試時(shí)對(duì)各個(gè)部分計(jì)算結(jié)果的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，來(lái)判斷系統(tǒng)的工作是否正常，測(cè)試和采來(lái)的數(shù)據(jù)是否匹配，驗(yàn)證軟件算法和硬件采來(lái)的數(shù)據(jù)是否正確，此時(shí)如果采來(lái)數(shù)據(jù)采來(lái)的很不準(zhǔn)確經(jīng)過軟件調(diào) 試可以校正，也能判斷硬件電路是否合理，這部分也是對(duì)各個(gè)單元硬件電路的檢測(cè)。 液面檢測(cè)部分參數(shù)計(jì)算 實(shí)測(cè)時(shí)，當(dāng)輸液瓶?jī)?nèi)有液體時(shí)，由于液體對(duì)光線的折射作用，使光敏二極管所收到的光線較弱， LM339 的 4腳（反相端）電平較低為 1V，當(dāng)液面下降到警戒線以下時(shí)（無(wú)水時(shí)），水對(duì)光線的折射作用減弱，使 LM339 的 4腳電平較高為 2V，其中間值為，為確保比較器可以穩(wěn)定工作， LM339 的 5 腳（同相端）電平也應(yīng)調(diào)到 ，當(dāng)R7取 10K， R13 取 ， R10 調(diào)至中間位置，其阻值為 ，則比較器基準(zhǔn)電壓為：5*(++)=。 限流電阻 R4取值計(jì)算： LD 為激光二極管，其工作電流為 40m A，供電電壓為 5V， R4上電壓為 ， R4=（ 5V— ） /=, 取 R4=18Ω 。 計(jì)算點(diǎn)滴速度的方式 在一定時(shí)間內(nèi)點(diǎn)滴的滴數(shù)（即點(diǎn)滴的速度）是單片機(jī)通過紅外傳感器測(cè)得的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)獲得的，但怎樣計(jì)算點(diǎn)滴速度以滿足在 3 分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)電機(jī)對(duì)點(diǎn)滴速度的控制是必須考慮的問題 方案一 根據(jù)一定時(shí)間 T（如 30 秒）內(nèi)滴下的點(diǎn)滴的滴數(shù) n 計(jì)算點(diǎn)滴的速，計(jì)算公式為：υ =60n /T（滴 /分）。根據(jù)此方案，若選取的計(jì)數(shù)時(shí)間 T較短，以 10秒為例，如檢測(cè)系統(tǒng)誤差為 1 滴，則算得的速度誤差為 6 滴，此時(shí)假設(shè)點(diǎn)滴的實(shí)際速度為 30 滴 /分，而計(jì)算速度為 36滴 /分，誤差為 30%，大于題目要求的誤差范圍 10%? 1 滴。若選取的時(shí)間計(jì)數(shù) T較長(zhǎng)，則系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間太長(zhǎng)。 方案二 根據(jù)一定滴數(shù) N滴下所經(jīng)過的時(shí)間 t計(jì)算點(diǎn)滴的速度，計(jì)算公式為υ =60N/t （滴 /分）。此方案的誤差與系統(tǒng)計(jì)算的時(shí)間精度有關(guān)，通過調(diào)整計(jì)算的時(shí)間精度可以改進(jìn)計(jì)算誤差，達(dá)到題目所要求的誤 差范圍。 通過比較論證，作者選用方案二。 22 距離 (cm) 高度 (cm) 人工 顯示 0 170 155 155 10 160 144 142 20 150 128 127 30 140 119 116 40 130 105 105 50 120 92 90 60 110 81 80 70 100 69 68 80 90 57 56 90 80 46 46 100 70 35 35 110 60 26 25 從表中可見，達(dá)到了題目要求的精度。 23 第五章 測(cè)試方法與儀器 本章內(nèi)容簡(jiǎn)述 本章內(nèi)容講述制做過程當(dāng)中所應(yīng)用的測(cè)試設(shè)備，和所要掌握的測(cè)試方法。 測(cè)試方法 控制電機(jī)采用直流減速電機(jī)，按測(cè)試規(guī)定方法，安裝固定； 用高約 米醫(yī)用移動(dòng)式點(diǎn)滴支架，儲(chǔ)液瓶用醫(yī)用 250 毫升注射液玻璃瓶及秒表和設(shè)計(jì)顯示進(jìn)行測(cè)試對(duì)比。調(diào)整滴速夾在適當(dāng)?shù)奈恢檬沟嗡俜秶軐?shí)現(xiàn)（ 20— 150）滴 /分以后固定。 (1)通過鍵盤設(shè)定點(diǎn)滴的速度，單片機(jī)控制電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸液瓶的高度調(diào)節(jié) （即：調(diào)整點(diǎn)滴的滴速 ） (2)實(shí)時(shí)顯示的檢測(cè)點(diǎn)滴速度，并能通過液晶顯示。 (3)在液面 達(dá)到警戒線以下時(shí)能發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。 (4)按要求分別檢測(cè)主站及從站功能。實(shí)現(xiàn)巡回監(jiān)測(cè)、實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)、正確顯示從站參數(shù)、設(shè)定各從站參數(shù)、接受從站報(bào)警并顯示、有手動(dòng)解除報(bào)警狀態(tài)顯示、能輸出從站參數(shù)、從站號(hào)可任意設(shè)定、接受主站信號(hào)并顯示、異常情況報(bào)警，并能手動(dòng)取消報(bào)警 。 測(cè)試使用儀器： 24 第六章 最終測(cè)試數(shù)據(jù) 本章內(nèi)容簡(jiǎn)介 本章主要整體電路組建在一起來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)作最后一次分析，看整體情況能不能滿足所設(shè)計(jì)要求的指標(biāo) ，從而驗(yàn)證整體設(shè)計(jì)是否合理。 液體點(diǎn)滴速度測(cè)量表 滴管穩(wěn)定時(shí)間都小于 3分鐘，所以次表格只記錄實(shí)際的點(diǎn)滴速度 設(shè)定值（分 /滴） 次數(shù) 20 40 600 80 100 120 150 一 19 39 60 81 99 120 147 二 20 40 60 80 98 121 151 三 21 41 61 81 100 119 149 四 20 41 59 79 101 120 152 報(bào)警液面高度 測(cè)量次數(shù) 一 二 三 四 距離（ cm） 報(bào)警 情況 主機(jī)檢測(cè)到從站無(wú)液滴報(bào)警 從站瓶中液位低于 2— 3cm 報(bào)警 測(cè)試結(jié)果分析 完成漢字?jǐn)?shù)顯動(dòng)態(tài)顯示點(diǎn)滴速度 (滴 /分 )及提示，可以單片機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變點(diǎn)滴瓶高度控制點(diǎn)滴速度，點(diǎn)滴速度可以用鍵盤設(shè)定，設(shè)定范圍為 20 至 150(滴/分 )，控制誤差范圍遠(yuǎn)小于為設(shè)定值的177。 10%177。 1 滴，調(diào)整時(shí)間小于 3 分鐘。當(dāng)點(diǎn)滴瓶中液面降至警戒值 (2 至 3cm)時(shí)，能發(fā)出聲光報(bào)警。設(shè)計(jì)完成并制作一個(gè)由主站控制 16 個(gè)從站的有線監(jiān)控系統(tǒng)。 16 個(gè)從站中，一個(gè)實(shí)際從站，一個(gè)模擬從站。 主站功能：具有定點(diǎn)和巡回檢測(cè)兩種方式、可顯示從 站傳輸過來(lái)的從站號(hào)和點(diǎn)滴速度、在巡回檢測(cè)時(shí)，主站能任意設(shè)定要查詢的從站數(shù)量、從站號(hào)和各從站的點(diǎn)滴速度、收到從站發(fā)來(lái)的信號(hào)后，能聲光報(bào)警并顯示相應(yīng)的從站號(hào)并用手動(dòng)方式解除報(bào)警狀態(tài)。 從站功能：能輸出從站號(hào)、點(diǎn)滴速度和報(bào)警信號(hào)；從站號(hào)和點(diǎn)滴速度可以任意設(shè)定、能接收主站設(shè)定的點(diǎn)滴速度信息并顯示、對(duì)異常情況 25 （自設(shè)的無(wú)液滴滴下）能進(jìn)行報(bào)警。信號(hào)傳輸線的數(shù)量最少（ 2 根）。 誤差分析： 1. 在調(diào)整點(diǎn)滴的速度時(shí)，可能由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速不均和滴斗在上下運(yùn)動(dòng)中抖動(dòng)產(chǎn)生誤差． 2. 在電機(jī)上升或者是下降時(shí)由于慣性的作用電機(jī)不能馬上停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 而是向前沖出一段距離產(chǎn)生誤差． 3. 液位報(bào)警時(shí)，由于液面在接近警戒線時(shí)，在其附近有很多氣泡，液面受到氣泡和外界的不穩(wěn)定因素影響產(chǎn)生誤差。 4. 調(diào)節(jié)速度過大時(shí)，由于程序使液滴瓶上移下移不夠，而造成不能立即達(dá)到要求，所以需要 3分鐘的等待時(shí)間。 擴(kuò)展發(fā)揮的思想 （ 1）設(shè)置兩按鍵，當(dāng)電源接通后，吊瓶的位置可能沒有處于要求位置上這就需要人工控制調(diào)瓶的上升或下降直至調(diào)瓶處于要求位置。 （ 2）在原來(lái)聲光報(bào)警的基礎(chǔ)上進(jìn)一步考慮，若聲光報(bào)警一定時(shí)間后（ 1 分鐘）還沒有人工解除報(bào)警，則對(duì)步進(jìn)電機(jī)輸出信號(hào)使其控制調(diào)瓶下降直至液滴 不再滴出為止。這樣可以在醫(yī)生不在