基于89C51的液體點滴速度監(jiān)控系統(tǒng)設計

摘要：本設計采用89C51 單片機最小系統(tǒng)作為核心控制器件，由直流電動機作為液體點滴速度的控制執(zhí)行器件，進行液體點滴滴速的控制。選擇合適的傳感器，準確地檢測出模擬信號是實現(xiàn)本次設計的關鍵所在，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，立即輸出一個脈沖信號）來完成精確的點滴速度的測定。串行通訊接口建立了主站與從站的有線監(jiān)控系統(tǒng)，主機采用VB 編寫的界面，顯示了友好的人機交互界面。制成了一套簡易實用的液體點滴速度監(jiān)控裝置。經(jīng)過調(diào)試實驗，表明本裝置較好地完成該項目所提出的設計任務。

　　1. 引言

　　液體點滴速度控制系統(tǒng)對于大型醫(yī)院來說是一套能夠提高效率和服務質(zhì)量的控制設備，特別是遠程監(jiān)控功能能使護士站對于病人的點滴狀況進行實時監(jiān)視，并可根據(jù)病人狀態(tài)調(diào)節(jié)點滴速度。目前市場上點滴控制系統(tǒng)不少，本文的設計點在于低成本，僅使用最廉價89C51 以及普通的元件實現(xiàn)整套系統(tǒng)。

　　2. 系統(tǒng)設計要求

　　2.1． 從站設計要求

　　A．在滴斗處檢測點滴速度，并使用數(shù)顯裝置動態(tài)顯示點滴速度（滴/分）。

　　B．通過改變點滴瓶高度控制點滴速度，點滴速度可用鍵盤設定并顯示，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(tǒng)調(diào)整時間=3 分鐘。

　　D．當點滴瓶里的液面低于警戒值時，能發(fā)出報警信號

　　2.2． 系統(tǒng)通訊設計要求

　　設計并制作一個由主站控制16 個從站的有線監(jiān)控系統(tǒng)

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

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

　　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?shù)臄?shù)量。

　　3. 系統(tǒng)設計框圖

圖1 系統(tǒng)設計圖

　　4. 硬件設計方案與論證

　　4.1． 點滴速度檢測方案

　　本文使用槽型光電耦合器。由KODENSHI 公司的photointerrupterLG-207 的內(nèi)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)過整形的脈沖信號，單片機很容易就能讀到，該脈沖同時驅(qū)動的指示發(fā)光管，能很直觀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