液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置的設(shè)計-展示頁
2025-07-09 06:39本頁面
【正文】 ov a,0ffhmov sbuf,ajnb ti,$clr tiacall dealyajmp disp1zzz2:cjne a,03h,zzz3movc a,a+dptrmov sbuf,ajnb ti,$clr timov a,0ffhmov sbuf,ajnb ti,$clr tiacall dealyajmp disp1zzz3:mov 54h,00hdisp1:mov a,5ah 。啟動定時 setb disp:acall disp0 。中斷優(yōu)先級 setb it0 setb it1 。計數(shù)器初值 mov th0,0d8h mov ie,87h 。初值顯示為00 mov 58h,00h mov 59h,00h mov 5ah,00h mov 5bh,00h mov 5ch,00h mov 5dh,00h mov 5eh,00h mov 5fh,00h mov r7,00h setb f0 clr mov tmod,01h 。初值設(shè)置 mov 55h,00h mov 56h,00h 。int1org 0040hmain:mov sp,60h 。int0org 000bhajmp times 。當(dāng)確定了通信的鏈路后，就按照預(yù)定的數(shù)據(jù)包格式進(jìn)行通信。 通信的建立：在選擇方案時，考慮到通信線的多少，我們采用了串行通信，直接利用單片機(jī)本身的串行通信口，在軟件上我們考慮用串行通信的方式0來進(jìn)行通信。 對數(shù)據(jù)表格的處理：前面說過我們這個系統(tǒng)的基準(zhǔn)時鐘有兩個字節(jié)單元，而即使采用題目要求的滴速（20~150分/滴）也將需要260個字節(jié)，這已經(jīng)超過了8位單片機(jī)的查表范圍，所以怎樣建立一個合理的查表算法是很有必要的。前面說過這種誤差將對我們對信號的處理和顯示產(chǎn)生很大了影響，甚至?xí)玫揭粋€誤差很大的最終輸出，為避免這種情況，我們在保證精度的基礎(chǔ)上采用了查表法，并且在建立表格時對數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的折中處理，使得最終得到了結(jié)果的誤差能盡量小，實踐證明我們這種方法還是有一定的實用性的。這一點(diǎn)可以參照電機(jī)控制的流程圖。在對滴速進(jìn)行控制時，我們借鑒了PID算法，建立了一個閉環(huán)控制狀態(tài)，利用類似于鎖相環(huán)的模型：即把設(shè)定的滴速和當(dāng)前的滴速進(jìn)行比較，輸出一個差值，利用這個差值的極性來決定電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，并拉小這個差值直至最小。前面的處理雖然可以提供一個比較接近真值，對于最終顯示出來的影響不大，但當(dāng)要用這個值去控制滴速夾時，很明顯這樣處理的結(jié)果降低了控制的響應(yīng)度；而另一方面，對于滴速夾的控制，因為我們采用的是步進(jìn)電機(jī)，而且我們對步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸又進(jìn)行了改造，加了一個螺紋栓，可以保持滴速夾控制端的位置，所以我們在每采集一個脈沖間隔時就進(jìn)行滴速的更改控制，這樣可以提高控制設(shè)備的響應(yīng)速度。這樣我們就記錄下了2個時間（連續(xù)）值。如前所述，我們計算滴水速度的原理是通過求出2個水滴之間的時間差，通過分析，我們通過定時器建立一個基準(zhǔn)時鐘，該基準(zhǔn)時鐘有2個字節(jié)單元，分別秒單位和10毫秒單位的數(shù)值。 主控制平臺 可以組建一個小型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由主機(jī)控制和監(jiān)視各個從機(jī)的工作狀態(tài)和各個裝置的信息。利用光電耦合器對電信號進(jìn)行處理，減少干擾。采用中斷和查詢的方法，設(shè)計的4鍵鍵盤的形式，利用單片機(jī)的靈活編程，擴(kuò)展其鍵入功能。圖3 顯示與鍵盤 如圖4利用74LS164進(jìn)行串行動態(tài)9位數(shù)碼管顯示，74LS164的主要功能是8bits的串入并出數(shù)據(jù)處理。三、 主要電路原理與設(shè)計 AT89C51單片機(jī)基本系統(tǒng) 控制與數(shù)值信號處理的核心采用AT89C51單片機(jī)，采用串口工作方式。其中的器件都比較簡單，盡大可能的利用各集成芯片的功能，如系統(tǒng)的鍵盤和顯示原理電路。二、 系統(tǒng)原理框圖 如圖2所示。但是還存在問題，利用改變高度的方法雖然容易實現(xiàn)，但可控性不好。該步進(jìn)電機(jī)通過絲杠控制輸液軟管夾頭的松緊，來控制滴斗滴數(shù)方案比較方案一的特點(diǎn)是：實現(xiàn)比較簡單容易，原理上也是可行的，但由于本裝置用于醫(yī)療，電弧的產(chǎn)生，可能對不同的藥物有影響，同時傳感器（電極）不能重復(fù)使用，以防止傳染。然后計算給定滴斗滴數(shù)（通過鍵盤）的時間間隔（以10MS為時基單位）。 （如圖1）。此方案的優(yōu)點(diǎn)是，完全按目前電氣工程標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)作，可以在很短時間完成。即采用紅外傳感器測量滴斗滴液，送至單片機(jī)接口計數(shù)，通過數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為4—20MA標(biāo)準(zhǔn)電流值，同時通過鍵盤輸入給定每分鐘的滴數(shù)，再將此滴數(shù)將其轉(zhuǎn)換為4—20MA標(biāo)準(zhǔn)電流值，將此兩個信息同時進(jìn)入數(shù)字PID調(diào)節(jié)器。方案二把通過電機(jī)改變系統(tǒng)裝置高度的方法，改為控制步進(jìn)電機(jī)對輸液管進(jìn)行壓縮或緩松，從而實現(xiàn)對點(diǎn)滴速度的改變。當(dāng)水滴落下時，電極導(dǎo)通，從而使待測量的變化轉(zhuǎn)化為高低電平電信號。 [關(guān)鍵詞] 實時監(jiān)控 紅外傳感 閉環(huán)控制 步進(jìn)電機(jī)一、 方案設(shè)計與論證根據(jù)題目要求和原輸液裝置的特點(diǎn)，提出以下三種方案： 方案一 直接在滴斗處用兩電極棒的方法。利用該裝置還能通過主控平臺對各個分立系統(tǒng)信息實施自動化、智能化的集中處理。液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置[摘要] 該裝置實時地監(jiān)測液體點(diǎn)滴速度，通過單片機(jī)對信息的分析和處理，由主機(jī)發(fā)出相應(yīng)的指令，調(diào)整系統(tǒng)的工作平穩(wěn)，構(gòu)成了一個高性能的閉環(huán)控制系統(tǒng)。實現(xiàn)了對點(diǎn)滴輸液速度的直觀監(jiān)測，同時對一些異常情況的出現(xiàn)可實施報警。能方便、簡易的操作和使用，對醫(yī)療具有很強(qiáng)的實用性。待測和控制 量傳感器信號處理人機(jī)對話界面 電機(jī)驅(qū)動速度控制 圖1此方案的傳感器采用簡單的液體導(dǎo)電原理，在滴斗處安裝兩個電極。采用伺服電機(jī)改變系統(tǒng)裝置中液瓶與受液瓶的高度，達(dá)到改變點(diǎn)滴速度，從而進(jìn)行控制。采用交流電動機(jī)控制H2的高度。通過偏差計算再輸出一組4—20MA標(biāo)準(zhǔn)電流值，通過變頻調(diào)速器控制電動機(jī)調(diào)節(jié)H2的高度，來控制滴斗滴數(shù)。 方案三根據(jù)點(diǎn)滴裝置的特點(diǎn)，通過對裝置的某一位置進(jìn)行監(jiān)測和控制，達(dá)到對整個系統(tǒng)液體點(diǎn)滴速度的監(jiān)控。通過控制輸液軟管
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