智能化的液體點滴速度監(jiān)測與控制裝置畢業(yè)論文-展示頁
2025-07-05 05:03本頁面
【正文】 戶遠程操作提供了極大方便。友好的操作界面和靈活的監(jiān)控方式是主站設(shè)計的兩大特色。主站核心部分電路原理圖如圖F—1—4所示。MAX813L用作“看門狗”定時器和復(fù)位控制器使用。74HC373作為地址鎖存器，以實現(xiàn)單片機地址和數(shù)據(jù)的分時傳送。設(shè)計成功后的系統(tǒng)用中文菜單提示操作，操作界面友好，具有多種異常處理功能及一千米以上的傳輸距離使得本系統(tǒng)具有較強的實用性。三、系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖F—1—3所示。既節(jié)省了資源又不會產(chǎn)生較大的積累誤差。以上公式稱為位置式算法。——微分系數(shù)?！顬榱銜r的控制作用。如果采樣周期T取得足夠小，采用數(shù)值計算的方法逼近可相當(dāng)準(zhǔn)確，被控過程連續(xù)控制十分接近。其輸入е（t）與輸出u（t）的關(guān)系為u（t）= +） + （F—1—1）數(shù)字PID控制算法是以模擬PID調(diào)節(jié)器控制為基礎(chǔ)的。因此本設(shè)計采用方案二。基于RS485總線與CAN總線性能的綜合比較，我們決定放棄傳統(tǒng)的RS485總線，而采用優(yōu)點眾多的CAN總線作為系統(tǒng)的通信總線。但是，基于在RS485總線本身存在的許多局限性，隨著科技的發(fā)展，RS485的總線效率低、系統(tǒng)的實時性差、通信的可靠性低、后期維護成本高、網(wǎng)絡(luò)工程調(diào)試復(fù)雜、傳輸距離不理想、單總線可掛接的接點少、應(yīng)用不靈活等缺點慢慢的暴露出來。RS485作為一種多點差分數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎庖?guī)范被應(yīng)用在許多不同的領(lǐng)域作為數(shù)據(jù)傳輸鏈路。紅外發(fā)射管的最大工作電流是由其平均電流決定的，采用占空比小的調(diào)制信號，在平均電流不變的情況下，瞬間電流會達到很大，大大提高了信噪比，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。由于直接采用直流電壓對發(fā)光管進行供電，考慮到平均功率的限制，工作電流不能高于元件的額定值，對透壁照射有一定的困難且仍然容易受到外部光源等干擾。所以方案一不可取。由于系統(tǒng)外界光源會對光敏二極管的工作有很大的干擾，一旦外界光亮度改變，就會影響對液滴的判斷。本設(shè)計采用了方案二。但模擬控制方式難以把精度做得很高，難以實現(xiàn)題中鍵盤設(shè)定和動態(tài)顯示滴速及遠程通信功能電機繼電器數(shù)據(jù)采集信號處理放大信號上限比較流速設(shè)置下限比較 圖F—1—1方案二：（見圖F—1—2）此方案采用89C52單片機系統(tǒng)來實現(xiàn)，可用軟件實現(xiàn)復(fù)雜的算法和控制。所以對液體點滴速度監(jiān)控的研究十分有意義。所以如果有液體點滴速度監(jiān)控裝置，必將深受醫(yī)務(wù)人員和病人的歡迎。關(guān)鍵字：點滴速度，紅外傳感，步進電動機，52單片機引 言目前大小醫(yī)院中所使用的靜脈輸液器都是懸掛在病人的上首才能輸液，輸液速度難以準(zhǔn)確限制，這對特護病人和對輸液速度有較嚴格的病人是不方便的。從改變設(shè)定值起到點滴速度基本穩(wěn)定整個過程的調(diào)整時間小于3分鐘。應(yīng)用水的壓強隨著高度差的變化而變化的原理，利用控制步進電動機的升降來控制點滴速度。江蘇城市職業(yè)學(xué)院宜興辦學(xué)點畢業(yè)論文液體點滴速度監(jiān)控裝置Moniting and controlling system of liquid drop speed摘要：利用單片機設(shè)計并制作一個智能化的液體點滴速度監(jiān)測與控制裝置。該裝置由水滴速度測試系統(tǒng)、水速控制系統(tǒng)、顯示裝置、單片機系統(tǒng)、鍵盤和報警等系統(tǒng)組成。點滴速度可用鍵盤來設(shè)定，設(shè)定范圍為20~150(滴/分)，控制誤差范圍在10%1滴左右。同時在水到達警戒線以下時能發(fā)出報警信號。目前的輸液監(jiān)控報警器笨重、體積大、價格太高，增加醫(yī)院和病人的費用。因為它有許多的優(yōu)點，如：可以用按鍵準(zhǔn)確控制速度，可以報警，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，費用低等。目錄摘要引言一、方案比較，設(shè)計與論證1． 控制方案比較2． 液滴檢測方案比較3． 通信方案比較二、理論分析1．PID控制算法三、系統(tǒng)設(shè)計1． 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2． 主站部分3． 從站部分4． 通信部分四、調(diào)試1． 硬件調(diào)試2． 軟件調(diào)試3． 軟硬綜合調(diào)試五、數(shù)據(jù)指示測試1． 測試儀器2． 測試方法3． 測試數(shù)據(jù)4． 測試結(jié)果及誤差分析六、總結(jié)七、附錄1. 參考文獻2. 主要元器件清單3. 程序清單一、 方案比較，設(shè)計與論證方案一：（見圖F—1—1）此方案是傳統(tǒng)的二位模擬控制方案，其優(yōu)點是電路簡單，易于實現(xiàn)。這種方案方便地實現(xiàn)了題中鍵盤設(shè)定和動態(tài)顯示滴速等的功能，并且可以實現(xiàn)主從站通信的擴展功能。E2PROM電源電路89C52故障報警故障報警電 機數(shù)據(jù)采集通信接口看門狗電路數(shù)據(jù)顯示鍵盤設(shè)定 圖F—1—2方案一：可見光發(fā)光二極管與光敏三極管傳感電路。如果采用超強亮度發(fā)光管可以減小干擾，但功率損耗大。方案二：不調(diào)制的紅外對射傳感器。方案三：脈沖調(diào)制的紅外對射傳感器。方案一：使用RS485總線方式。目前在我國應(yīng)用的工業(yè)控制現(xiàn)場中，大多使用RS485半雙工或全雙工異步通信總線，它也是被各個研發(fā)機構(gòu)廣泛使用的數(shù)據(jù)通信總線。方案二：使用CAN總線方式，CANbus總線在通信能力、可靠性、實時性、靈活性、易用性、傳輸距離、遠成本低等方面有著明顯的優(yōu)勢，是業(yè)界最有前途的現(xiàn)場總線之一。PCA82C250是一種CAN總線收發(fā)器，我們使用它作為我們的通信收發(fā)器，以實現(xiàn)基于CAN總線物理層（ISO11898標(biāo)準(zhǔn)）的通信。二、理論分析PID是一種在單片機控制中常用的算法，PID控制由于其具有控制方法簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高和易于現(xiàn)場調(diào)試等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制。由于單片機是一種采樣控制，它只能根據(jù)采樣時的偏差計算控制量。離散化后的PID算式為 =K + （F—1—2）式中，K——比例系數(shù)?！e分系數(shù)。
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