液體點(diǎn)滴速度顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì).doc

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告書論文（設(shè)計(jì)）題目 液體點(diǎn)滴速度顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 年 級(jí) 專 業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 2010年 12 月7日說(shuō) 明1. 本表需在指導(dǎo)教師和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)審查批準(zhǔn)的情況下，要求學(xué)生認(rèn)真填寫。2. 課題來(lái)源分為教師提供選題或?qū)W生自擬課題；教師的科研任務(wù)；社會(huì)有關(guān)單位委托的課題；其他來(lái)源。3. 若課題因故變動(dòng)時(shí)，應(yīng)向指導(dǎo)教師提出申請(qǐng)，提交題目變動(dòng)論證報(bào)告。題目來(lái)源：教師提供選題主要研究?jī)?nèi)容本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是用 AT89C51 單片機(jī)為核心控制元件，制作一個(gè)液體點(diǎn)滴速度顯示系統(tǒng) 。以單片機(jī)作為主控核心，與紅外傳感器、LED顯示器等組成核心主控制模塊。 該液體點(diǎn)滴速度顯示系統(tǒng)基于 AT89C51單片機(jī)，利用紅外對(duì)射傳感器進(jìn)行點(diǎn)滴信號(hào)采集，并用51單片機(jī)的軟件定時(shí)器和計(jì)數(shù)器對(duì)點(diǎn)滴過(guò)程進(jìn)行定時(shí)和計(jì)數(shù)，通過(guò)得到的數(shù)據(jù)計(jì)算點(diǎn)滴速度，然后用LED顯示器對(duì)速度進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。 開題依據(jù)（包括前人的工作、相關(guān)研究現(xiàn)狀、此項(xiàng)研究的理論意義、學(xué)術(shù)價(jià)值、應(yīng)用前景等）隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的領(lǐng)域需要對(duì)流體的流量或流速進(jìn)行精確控制，尤其是在醫(yī)療領(lǐng)域方面。輸液設(shè)備是醫(yī)院必不可少的，臨床上應(yīng)根據(jù)藥物和患者情況不同配以適當(dāng)?shù)妮斠核俣?。而普遍輸液設(shè)備的液滴速度都是醫(yī)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)以及病人的身體素質(zhì)來(lái)設(shè)定，并且不能知道具體速度是多少。這種傳統(tǒng)的輸液設(shè)施的輸液速度難以準(zhǔn)確控制，這對(duì)特護(hù)病人和對(duì)輸液速度有較嚴(yán)格要求的病人是不方便的，也會(huì)加重醫(yī)護(hù)人員的工作強(qiáng)度。因此，醫(yī)生和病人都需要一個(gè)可以顯示液滴速度的輸液設(shè)備，這樣才可以更準(zhǔn)確地控制輸液速度，既方便醫(yī)生、護(hù)士照顧病患，又能讓病人安心治療。所以如果有液體點(diǎn)滴速度顯示裝置，必將深受醫(yī)務(wù)人員和病人的歡迎。本文基于AT89C51單片機(jī)，利用對(duì)射式紅外傳感器和LED顯示器，設(shè)計(jì)了一個(gè)液體點(diǎn)滴速度顯示系統(tǒng)。它具有很高的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義，運(yùn)用實(shí)時(shí)LED模塊，采用了匯編編程工具進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮了信號(hào)檢測(cè)電路及顯示電路的可靠性與穩(wěn)定性。該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)地顯示液滴滴下的速度，使醫(yī)護(hù)人員更加方便地根據(jù)不同的病人控制滴速，并且可以讓護(hù)理人員監(jiān)控病人打點(diǎn)滴的進(jìn)程時(shí)間得到充分利用，使能自理的病人自己能掌握點(diǎn)滴的速度。本系統(tǒng)采用單片機(jī)技術(shù)，電路簡(jiǎn)潔，成本低，控制精度和效率高，穩(wěn)定性好，操作方便，顯示直觀，在一定程度上解決了醫(yī)護(hù)人員工作負(fù)擔(dān)過(guò)重的問(wèn)題，適合在醫(yī)院推廣使用，提高醫(yī)護(hù)質(zhì)量。 所以對(duì)點(diǎn)滴速度顯示系統(tǒng)的研究十分有意義。起止時(shí)間和進(jìn)度安排（包括外出調(diào)研）2010年10月24日2010年12月6日：選題，填寫任務(wù)書和開題報(bào)告、撰寫文獻(xiàn)綜述。2010年12月 8日2010年12月20日：設(shè)計(jì)電路圖、編寫程序、做虛擬實(shí)驗(yàn)仿真。2010年12月25日2011年1月 5日：購(gòu)買元器件、制作電路板。2011年1 月 8 日2011年 3月15日：完善設(shè)計(jì)，撰寫論文初稿并請(qǐng)導(dǎo)師給予指導(dǎo)。2011年 3月17 日2011年4 月15 日：修改論文，完成論文二、三、四稿的撰寫。2011年4 月 18 日2011年 5月10 日：論文定稿，準(zhǔn)備答辯。預(yù)期成果及其形式預(yù)期成果：液體點(diǎn)滴速度顯示系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)并制作出實(shí)物。成果形式：實(shí)物、畢業(yè)論文?？尚行苑治觯ㄒ丫邆涞臈l件和待解決的問(wèn)題；擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案等）已具備的條件：該液體點(diǎn)滴速度顯示系統(tǒng)主要包括51單片機(jī)、紅外傳感器和LED顯示器三個(gè)方面。單片機(jī)的輸入部分與紅外傳感器連接，用紅外傳感器對(duì)點(diǎn)滴信號(hào)進(jìn)行采集，通過(guò)單片機(jī)的中斷、定時(shí)和計(jì)數(shù)功能對(duì)點(diǎn)滴過(guò)程進(jìn)行定時(shí)、計(jì)數(shù)，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出點(diǎn)滴速度。輸出部分與LED顯示器連接，將點(diǎn)滴速度實(shí)時(shí)地顯示出來(lái)。使用對(duì)射式紅外傳感器對(duì)液滴進(jìn)行檢測(cè)，該傳感器包括紅外發(fā)射管和接收管。當(dāng)無(wú)液滴落下時(shí)，接收管接收到的光強(qiáng)較強(qiáng)。有液滴落下時(shí)，下落中的水滴對(duì)紅外光有較強(qiáng)的漫反射、吸收及一定的散射作用，使紅外接收管在液滴下落至紅外線發(fā)射接收通路上時(shí)接收到的紅外線發(fā)生衰減,這樣就會(huì)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，將此脈沖信號(hào)送至單片機(jī)的計(jì)數(shù)器，據(jù)此就可以正確地檢測(cè)出液滴的滴落。同時(shí)紅外線傳感器有很多優(yōu)點(diǎn):尺寸小,質(zhì)量輕,安裝在漏斗上比較簡(jiǎn)單,對(duì)輔助電路要求較小,電路簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定。因此使用該種傳感器是比較合適的。顯示部分用LED顯示器對(duì)點(diǎn)滴速度進(jìn)行顯示，方式選用動(dòng)態(tài)顯示。所謂動(dòng)態(tài)顯示，就是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器。對(duì)每一位顯示器而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。在輪流點(diǎn)亮掃描過(guò)程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間極為短暫，但由于LED顯示器的余輝和人眼的視覺暫留作用，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)。顯示位的亮度既跟導(dǎo)通電流有關(guān)，也和點(diǎn)亮?xí)r間與間隔時(shí)間的比例有關(guān)。動(dòng)態(tài)顯示器因其硬件成本較低，多數(shù)顯示時(shí)常常采用。待解決的問(wèn)題：在用紅外傳感器對(duì)液滴進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，如何才能盡可能的降低外界的干擾。要用什么方法計(jì)算點(diǎn)滴速度，在定時(shí)和計(jì)數(shù)時(shí)，控制定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)和停止是一個(gè)難點(diǎn)，并且要在運(yùn)行中隨時(shí)讀取定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的值。顯示部分要對(duì)速度隨時(shí)進(jìn)行更新，怎樣做到實(shí)時(shí)地顯示當(dāng)前的速度。采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案：1、 分析該系統(tǒng)所需電子元件的工作原理，設(shè)計(jì)出電路圖并編寫相應(yīng)程序。2、 進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)仿真，過(guò)程中對(duì)程序進(jìn)行修改，直到仿真成功。3、 制作出完整的實(shí)物并調(diào)試，使其準(zhǔn)確工作。主要參考文獻(xiàn)1 伍玉，陳曉君，喻夢(mèng)穎. 液體點(diǎn)滴速度檢測(cè)裝置J. 電子設(shè)計(jì)工程，2009,17（7）：52-53.2 宋雪麗，王虎林，萬(wàn)金領(lǐng). 基于單片機(jī)系統(tǒng)的液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置設(shè)計(jì)J.電腦開發(fā)與應(yīng)用，2007,20（5）：43-46.3 楊欣宇，劉正亮. 基于AT89C51的液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J.齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)，2005,21（1）：55-57.4 李和太，趙新. 智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)的研制J.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006,28（3）:318-322.5 梁維銘，黃勁. 輸液速度自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)J.廣西科學(xué)院學(xué)報(bào)，2002,18（4）：211-213.6 李生明. 單片機(jī)LED顯示接口技術(shù)J.長(zhǎng)江職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2003,20（4）：47-49.7 高軍. 輸液速度自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J.計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化，2004,23（4）：73-74.8 Cao H J,Pang Y Y. Design of the autocontrol to vein infusionJ.Journal of QingDao university,2004,19（2）：89-92.9 何希才. 傳感器及其應(yīng)用電路M.北京：電子工業(yè)出版社，2001.10 張毅剛. 單片機(jī)原理及應(yīng)用M.北京： 高等教育出版社，2003.11 何立民. MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.北京航空航天大學(xué)出版社,2001.12 李全利. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.北京：高等教育出版社,2004.指導(dǎo)教師審查意見 指導(dǎo)教師（