液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置的設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-10 06:39本頁(yè)面
【正文】 夾頭的松緊來控制點(diǎn)滴速度，采用紅外傳感器測(cè)量滴斗滴數(shù)，送至單片機(jī)接口計(jì)數(shù)并顯示，首先標(biāo)定兩個(gè)脈沖（兩滴間）間的時(shí)間間隔（以10MS為時(shí)基單位）。將此兩個(gè)時(shí)間間隔進(jìn)行比較，以決定步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行的方向。方案二通過改用紅外傳感器，彌補(bǔ)了方案一的不足。由此，我們采用了第三種方案，通過擠壓輸液管的辦法來實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)滴速度的控制。顯示與鍵盤控制滴斗AT89C51基本系統(tǒng)紅外傳感器及信號(hào)處理輸液管步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 圖2 本系統(tǒng)最主要的是充分利用單片機(jī)編程的靈活性和其強(qiáng)大的功能，使一些小的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化成為了現(xiàn)實(shí)。通過紅外傳感器對(duì)水滴滴落的動(dòng)態(tài)信息的感應(yīng) ，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的采集分析和處理，同時(shí)使用小功率的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行機(jī)械調(diào)整，使裝置能機(jī)智、即時(shí)的響應(yīng)操作者的使用。電路如圖3。電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大。圖4紅外傳感和信號(hào)處理 采用紅外線的發(fā)射和接收裝置，它可用來檢測(cè)包括液體在內(nèi)的各種透明體、半透明體、不透明體，從而可以靈敏地反應(yīng)水滴滴下。 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制 如圖5圖5聲光報(bào)警 當(dāng)檢測(cè)到液面低于3cm時(shí)由單片機(jī)采集到報(bào)警信號(hào)，由報(bào)警芯片發(fā)出聲光報(bào)警。 如圖 61號(hào)從站主控站模擬從 站 圖 6 四、系統(tǒng)軟件工作流程 如圖7 到 圖12軟件設(shè)計(jì)： 軟件部分參考流程圖，這里主要講述一下軟件編寫過程中的幾個(gè)細(xì)節(jié)部分。在每次傳感器送來中斷的時(shí)候調(diào)用“傳感測(cè)量”子程序，在該子程序中，我們?cè)谌‘?dāng)前觸發(fā)時(shí)間時(shí)，先把上一個(gè)脈沖發(fā)生的時(shí)間保存在“歷史寄存器”中，然后再更新“當(dāng)前寄存器”的值，即取當(dāng)前脈沖的發(fā)生時(shí)間。歷史寄存器 當(dāng)前寄存器 基準(zhǔn)時(shí)鐘nn1中斷前： (n+1)(n1)中斷時(shí)：注：箭頭方向?yàn)橹袛鄷r(shí)的賦值方向 圖7由于基準(zhǔn)時(shí)鐘是以10毫秒為最小單位的，而對(duì)于頻率范圍在20Hz~150Hz的脈沖而言，因?yàn)槲覀冊(cè)诤筮叺那蟮嗡僦幸玫?0毫秒單位值，而水滴的下落并不能保證絕對(duì)的規(guī)則，經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，每一次求差后的值總有幾個(gè)單位毫秒的變動(dòng)，這個(gè)變動(dòng)就導(dǎo)致了最終運(yùn)算出來的滴速值的大幅度變化，后來驚觀察發(fā)現(xiàn)這種誤差可以歸為周期性誤差，所以為了消除這個(gè)誤差，我們不是簡(jiǎn)單地只取一個(gè)差值，相反，我們是取了10個(gè)差值，然后再求平均值，這樣處理的最大一個(gè)好處是可以使周期性誤差的正、負(fù)偏差互相抵消，在很大程度上消除上述誤差。所以在本系統(tǒng)中對(duì)于建立一個(gè)科學(xué)合理的系統(tǒng)模型是很有必要的。因?yàn)槊繖z測(cè)到一個(gè)傳感信號(hào)，我們就把設(shè)定值和當(dāng)前值進(jìn)行比較，這樣不僅提高了設(shè)備的響應(yīng)速度，而且由于我們這個(gè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)時(shí)鐘是以10毫秒為單位了，因?yàn)槲覀兡芊直娴?0毫秒的數(shù)量級(jí)，可以使當(dāng)前值非常接近我們所設(shè)定的設(shè)定值。（圖12） 運(yùn)算過程：因?yàn)槲覀兿到y(tǒng)的基準(zhǔn)時(shí)鐘是以10毫秒為單位了，雖然加大了系統(tǒng)的精度，但是卻給系統(tǒng)的數(shù)值運(yùn)算帶來了麻煩，直接用四則運(yùn)算（特別是乘除的運(yùn)算）很容易帶來無(wú)法避免的運(yùn)算誤差，即在運(yùn)算是因?yàn)檫\(yùn)算位數(shù)的限制而帶來的數(shù)據(jù)尾數(shù)的丟失。而且查表法的結(jié)果便于以后系統(tǒng)誤差的自我校正，因?yàn)樗４媪艘粋€(gè)恒值。通過對(duì)數(shù)據(jù)的觀察，我們發(fā)現(xiàn)雖然每個(gè)時(shí)間量有兩個(gè)字節(jié)，但是在秒字節(jié)的單元里，總共只能出現(xiàn)4種取值，即2和3以及0 ，所以我們可以以這4個(gè)值為標(biāo)量對(duì)表格的數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，由于有了秒字節(jié)單元來做區(qū)分，我們只要在表格中寫入10毫秒字節(jié)單元的值就行了，通過綜合處理，在保證精度的基礎(chǔ)上，我們所建立的表格的字節(jié)數(shù)為100多個(gè)，這樣不僅滿足了8位單片機(jī)的查表范圍，而且大大了節(jié)省了內(nèi)存，有利于系統(tǒng)資源的優(yōu)化分配。通信協(xié)議如下：先發(fā)送握手信號(hào)，然后發(fā)送被呼叫的從機(jī)號(hào)，每個(gè)從機(jī)在接收到地址時(shí)跟自身的地址進(jìn)行比較，如果不是被呼叫機(jī)，則關(guān)閉通信鏈路；如果是則發(fā)送響應(yīng)信號(hào)。數(shù)據(jù)包格式如下：操作碼操作數(shù) 程序流程圖圖8傳感測(cè)量： 時(shí)鐘： 圖9 圖10鍵盤： 步進(jìn)電機(jī)控制： 圖11 圖12源程序：時(shí)間基準(zhǔn)緩沖區(qū)：秒55h 鍵盤設(shè)置緩沖區(qū)：秒57h 傳感測(cè)量緩沖區(qū)：前次—秒51h 當(dāng)前—秒53h 差值—秒4fh 最終顯示緩沖區(qū)：選擇值：54h測(cè)定值5ah 5bh 5ch 設(shè)置值 5dh 5eh 5fhR4用于步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)記憶第 18 頁(yè) 共 18 頁(yè)org 0000hajmp mainorg 0003hajmp jpint 。t0org 0013hajmp cgint 。設(shè)置堆棧 mov 41h,00h mov 42h,00h mov 43h,00h mov 44h,00h mov 45h,00h mov 46h,00h mov 47h,00h mov 48h,00h mov 4fh,00h mov 50h,00h mov 51h,00h mov 52h,00h mov 53h,00h mov 54h,00h 。以上為時(shí)間初值 mov 54h,00h mov 57h,00h 。T0為工作方式0 mov tl0,0f0h 。中斷設(shè)置，除T1，ES外全開中斷 mov ip,02h 。脈沖觸發(fā)方式 setb tr0 。調(diào)用顯示子程序 ajmp disp disp0:push accmov dptr,tablejnb f0,disp1mov a
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