液體點滴速度顯示系統(tǒng)的設(shè)計開題報告書

1、 唐山師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告書論文（設(shè)計）題目 液體點滴速度顯示系統(tǒng)的設(shè)計 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 太軍君 年 級 10級本科 專 業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 2014年 2 月7日說 明1. 本表需在指導(dǎo)教師和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)審查批準的情況下，要求學(xué)生認真填寫。2. 課題來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)；社會有關(guān)單位委托的課題；其他來源。3. 若課題因故變動時，應(yīng)向指導(dǎo)教師提出申請，提交題目變動論證報告。題目來源：教師提供選題主要研究內(nèi)容本設(shè)計的主要內(nèi)容是用 at89c51 單片機為核心控制元件，制作一個液體點滴速度顯示系統(tǒng) 。以單片機作為主控核心，與紅外傳感器、le

2、d顯示器等組成核心主控制模塊。 該液體點滴速度顯示系統(tǒng)基于 at89c51單片機，利用紅外對射傳感器進行點滴信號采集，并用51單片機的軟件定時器和計數(shù)器對點滴過程進行定時和計數(shù)，通過得到的數(shù)據(jù)計算點滴速度，然后用led顯示器對速度進行實時顯示。 開題依據(jù)（包括前人的工作、相關(guān)研究現(xiàn)狀、此項研究的理論意義、學(xué)術(shù)價值、應(yīng)用前景等）隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域需要對流體的流量或流速進行精確控制，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?shù)妮斠核俣取６毡檩斠涸O(shè)備的液滴速度都是醫(yī)生根據(jù)自己的經(jīng)驗以及病人的身體素質(zhì)來設(shè)定，并且不能知道具體速度是多少。

3、這種傳統(tǒng)的輸液設(shè)施的輸液速度難以準確控制，這對特護病人和對輸液速度有較嚴格要求的病人是不方便的，也會加重醫(yī)護人員的工作強度。因此，醫(yī)生和病人都需要一個可以顯示液滴速度的輸液設(shè)備，這樣才可以更準確地控制輸液速度，既方便醫(yī)生、護士照顧病患，又能讓病人安心治療。所以如果有液體點滴速度顯示裝置，必將深受醫(yī)務(wù)人員和病人的歡迎。本文基于at89c51單片機，利用對射式紅外傳感器和led顯示器，設(shè)計了一個液體點滴速度顯示系統(tǒng)。它具有很高的應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義，運用實時led模塊，采用了匯編編程工具進行軟件設(shè)計。系統(tǒng)設(shè)計充分考慮了信號檢測電路及顯示電路的可靠性與穩(wěn)定性。該系統(tǒng)可以實時地顯示液滴滴下的速度，使醫(yī)護

4、人員更加方便地根據(jù)不同的病人控制滴速，并且可以讓護理人員監(jiān)控病人打點滴的進程時間得到充分利用，使能自理的病人自己能掌握點滴的速度。本系統(tǒng)采用單片機技術(shù)，電路簡潔，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)護人員工作負擔過重的問題，適合在醫(yī)院推廣使用，提高醫(yī)護質(zhì)量。 所以對點滴速度顯示系統(tǒng)的研究十分有意義。起止時間和進度安排（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)書和開題報告、撰寫文獻綜述。2010年12月 8日2010年12月20日：設(shè)計電路圖、編寫程序、做虛擬實驗仿真。2010年12月25日2011年1月 5日：購買元器件、

5、制作電路板。2011年1 月 8 日2011年 3月15日：完善設(shè)計，撰寫論文初稿并請導(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，準備答辯。預(yù)期成果及其形式預(yù)期成果：液體點滴速度顯示系統(tǒng)電路設(shè)計并制作出實物。成果形式：實物、畢業(yè)論文?？尚行苑治觯ㄒ丫邆涞臈l件和待解決的問題；擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實驗方案等）已具備的條件：該液體點滴速度顯示系統(tǒng)主要包括51單片機、紅外傳感器和led顯示器三個方面。單片機的輸入部分與紅外傳感器連接，用紅外傳感器對點滴信號進行采集，通過單片機

6、的中斷、定時和計數(shù)功能對點滴過程進行定時、計數(shù)，再對數(shù)據(jù)進行處理，計算出點滴速度。輸出部分與led顯示器連接，將點滴速度實時地顯示出來。使用對射式紅外傳感器對液滴進行檢測，該傳感器包括紅外發(fā)射管和接收管。當無液滴落下時，接收管接收到的光強較強。有液滴落下時，下落中的水滴對紅外光有較強的漫反射、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)射接收通路上時接收到的紅外線發(fā)生衰減,這樣就會產(chǎn)生脈沖信號，將此脈沖信號送至單片機的計數(shù)器，據(jù)此就可以正確地檢測出液滴的滴落。同時紅外線傳感器有很多優(yōu)點:尺寸小,質(zhì)量輕,安裝在漏斗上比較簡單,對輔助電路要求較小,電路簡單,性能穩(wěn)定。因此使用該種傳感器是

7、比較合適的。顯示部分用led顯示器對點滴速度進行顯示，方式選用動態(tài)顯示。所謂動態(tài)顯示，就是一位一位地輪流點亮各位顯示器。對每一位顯示器而言，每隔一段時間點亮一次。在輪流點亮掃描過程中，每位顯示器的點亮?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)，也和點亮?xí)r間與間隔時間的比例有關(guān)。動態(tài)顯示器因其硬件成本較低，多數(shù)顯示時常常采用。待解決的問題：在用紅外傳感器對液滴進行檢測時，如何才能盡可能的降低外界的干擾。要用什么方法計算點滴速度，在定時和計數(shù)時，控制定時器和計數(shù)器的啟動和停止是一個難點，并且要在運行中隨時讀取定時器和計

8、數(shù)器的值。顯示部分要對速度隨時進行更新，怎樣做到實時地顯示當前的速度。采取的研究方法、技術(shù)路線、實驗方案：1、 分析該系統(tǒng)所需電子元件的工作原理，設(shè)計出電路圖并編寫相應(yīng)程序。2、 進行虛擬實驗仿真，過程中對程序進行修改，直到仿真成功。3、 制作出完整的實物并調(diào)試，使其準確工作。主要參考文獻1 伍玉,陳曉君,喻夢穎.液體點滴速度檢測裝置j 電子設(shè)計工程,2009,17,7:52-53.2 宋雪麗,王虎林,萬金領(lǐng).基于單片機系統(tǒng)的液體點滴速度監(jiān)控裝置設(shè)計j.電腦開發(fā)與應(yīng)用,2007,20,5:43-46.3 張茗,郭偉華,黃團團.液體點滴速度監(jiān)控裝置j.電子世界,2004,10:34-36.4 李

9、和太,趙新.智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)的研制j.沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006,28,3:318-322.5 輸液點滴速度檢測儀設(shè)計. 2010.11.156 李生明.單片機led顯示接口技術(shù)j.長江職工大學(xué)學(xué)報,2003,20,4:47-49.7 高軍.輸液速度自動測控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)j.計算技術(shù)與自動化,2004,23,4:73-74.8 digital meter for measuring rotational speed. 2011.5.20 9 張毅剛.單片機原理及應(yīng)用m.北京:高等教育出版社,2003.11 何立民. mcs-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計m.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2001.12 李全利.單片機原理及接口技術(shù)m.北京:高等教育出版社,2004.指導(dǎo)教師審查意見 姜影同學(xué)在開題前經(jīng)過較充分的準備，較系統(tǒng)地掌握了單片機及硬件電路的知識，理清了設(shè)計思路。從開題答辯情況看，對知識點的掌握比較牢固，思路也比較清晰，對在完成設(shè)計過程中可能遇到的問題及解決方案也進行了認真考慮，鑒于此，同意其開題。 指導(dǎo)教師（簽