基于89C51的液體點滴速度監控系統設計

摘要：本設計采用89C51 單片機最小系統作為核心控制器件，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控系統，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控裝置。經過調試實驗，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對于大型醫院來說是一套能夠提高效率和服務質量的控制設備，特別是遠程監控功能能使護士站對于病人的點滴狀況進行實時監視，并可根據病人狀態調節點滴速度。目前市場上點滴控制系統不少，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整套系統。

　　2. 系統設計要求

　　2.1． 從站設計要求

　　A．在滴斗處檢測點滴速度，并使用數顯裝置動態顯示點滴速度（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．系統調整時間=3 分鐘。

　　D．當點滴瓶里的液面低于警戒值時，能發出報警信號

　　2.2． 系統通訊設計要求

　　設計并制作一個由主站控制16 個從站的有線監控系統

　　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量，從站號和各從站的點滴速度；受到從站發來的報警信號后，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。

　　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，通信協議自定，但盡量減少信號傳輸的數量。

　　3. 系統設計框圖

圖1 系統設計圖

　　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光管。因為該耦合 器輸出的是經過整形的脈沖信號，單片機很容易就能讀到，該脈沖同時驅動的指示發光管，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