液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置

1、液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置2007年6月9日摘要： 液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控系統(tǒng)是能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控液滴的速度并且能做出相應(yīng)調(diào)整的自動(dòng)控制系統(tǒng)。本文對(duì)系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)等功能作了詳細(xì)的分析和研究，利用光電傳感器采集液滴的速度變化信號(hào)和液位高度信號(hào)，用AT89S52作為中央處理器進(jìn)行信號(hào)分析和處理，利用建立的模型通過(guò)直流電機(jī)進(jìn)行控制液滴速度。主從站采用MAX487E與單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成RS-485通訊接口進(jìn)行數(shù)據(jù)和控制信息的傳送。問(wèn)題重述一、任務(wù)h1h2電動(dòng)機(jī)滑輪點(diǎn)滴移動(dòng)支架儲(chǔ)液瓶受液瓶滴斗滴速夾設(shè)計(jì)并制作一個(gè)液體點(diǎn)滴速度監(jiān)測(cè)與控制裝置，示意圖如右圖所示。二、要求 1、根本要求1在滴斗處檢測(cè)點(diǎn)滴速度，并

2、制作一個(gè)數(shù)顯裝置，能動(dòng)態(tài)顯示點(diǎn)滴速度滴/分。2通過(guò)改變h2控制點(diǎn)滴速度，如右圖所示；也可以通過(guò)控制輸液軟管夾頭的松緊等其它方式來(lái)控制點(diǎn)滴速度。點(diǎn)滴速度可用鍵盤(pán)設(shè)定并顯示，設(shè)定范圍為20150(滴/分)，控制誤差范圍為設(shè)定值10%1滴。3調(diào)整時(shí)間3分鐘從改變?cè)O(shè)定值起到點(diǎn)滴速度根本穩(wěn)定，能人工讀出數(shù)據(jù)為止。4當(dāng)h1降到警戒值23cm時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 2、發(fā)揮局部設(shè)計(jì)并制作一個(gè)由主站控制16個(gè)從站的有線監(jiān)控系統(tǒng)。16個(gè)從站中，只有一個(gè)從站是按根本要求制作的一套點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置，其它從站為模擬從站 (僅要求制作一個(gè)模擬從站)。1主站功能： a具有定點(diǎn)和巡回檢測(cè)兩種方式。b可顯示從站傳輸過(guò)來(lái)的從站號(hào)

3、和點(diǎn)滴速度。c在巡回檢測(cè)時(shí)，主站能任意設(shè)定要查詢(xún)的從站數(shù)量、從站號(hào)和各從站的點(diǎn)滴速度。 d收到從站發(fā)來(lái)的報(bào)警信號(hào)后，能聲光報(bào)警并顯示相應(yīng)的從站號(hào)；可用手動(dòng)方式解除報(bào)警狀態(tài)。2從站功能：a能輸出從站號(hào)、點(diǎn)滴速度和報(bào)警信號(hào)；從站號(hào)和點(diǎn)滴速度可以任意設(shè)定。b接收主站設(shè)定的點(diǎn)滴速度信息并顯示。 c對(duì)異常情況進(jìn)行報(bào)警。3主站和從站間的通信方式不限，通信協(xié)議自定，但應(yīng)盡量減少信號(hào)傳輸線的數(shù)量。4其它。題目分析對(duì)題目進(jìn)行綜合分析，可知此題的主要任務(wù)、功能有：一、 任務(wù)：液滴速度控制、液滴檢測(cè)、液位檢測(cè)、電機(jī)控制、主從站通訊二、 系統(tǒng)功能：1. 設(shè)計(jì)從站a） 檢測(cè)并顯示液滴速度b） 根據(jù)設(shè)定控制電機(jī)調(diào)節(jié)液滴速

4、度，調(diào)節(jié)時(shí)間小于3minc） 液位過(guò)低報(bào)警2. 設(shè)計(jì)主站a） 接受從站的檢測(cè)數(shù)據(jù)b） 向從站發(fā)送命令方案論證此題的主要設(shè)計(jì)局部為從站根據(jù)題目的要求，系統(tǒng)模塊構(gòu)成框圖如下：對(duì)于各局部功能的實(shí)現(xiàn)，方案比擬與選擇如下：一、 液滴速度檢測(cè)模塊方案一: 采用電容式傳感器測(cè)量點(diǎn)滴速度。在輸液管的滴斗外圍放置一對(duì)電極，形成一個(gè)電容。當(dāng)液滴滴下時(shí)電容量發(fā)生變化，可通過(guò)LC振蕩電路來(lái)測(cè)量這個(gè)電容的變化。當(dāng)輸出的頻率值發(fā)生變化時(shí)，說(shuō)明有液滴通過(guò)，可以到達(dá)檢測(cè)點(diǎn)滴速度的目的。此方案對(duì)于單一藥液測(cè)量精確度高，但對(duì)于不同的藥液時(shí)，由于電解質(zhì)不同，電容變化可能不同，而且外圍電路也較為復(fù)雜。方案二：采用可見(jiàn)發(fā)光二極管與光敏

5、二極管的傳感電路。由于光敏二極管受外界光源影響較大，一旦外部光強(qiáng)改變較大時(shí)，就會(huì)改變對(duì)液滴的判斷。如果采用超強(qiáng)兩度發(fā)光管可以減少干擾，缺點(diǎn)是功耗較大。方案三：采用脈沖調(diào)制的紅外傳感器測(cè)量點(diǎn)滴速度。當(dāng)液滴滴下時(shí)，紅外發(fā)射管發(fā)射的光透過(guò)液滴后強(qiáng)度發(fā)生變化，接受管接受強(qiáng)度變化后的信號(hào)輸出變化的電壓信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)過(guò)放大整形后被轉(zhuǎn)化為T(mén)TL電平信號(hào)送到單片機(jī)計(jì)數(shù)來(lái)測(cè)量點(diǎn)滴速度。該傳感器具有體積小、靈敏度高、線形度好等特點(diǎn)，外圍電路較為簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)綜合比擬，我們選擇方案3。二、 液滴速度控制模塊對(duì)于滴速的控制有以下兩種選擇1. 可通過(guò)控制滴速夾或者滴管的夾緊度的方法來(lái)控制滴速。這種方法控制比擬靈敏

6、，控制方便，體積小巧，性能較好。但前提是要有相應(yīng)的靈敏可靠的高精度機(jī)械裝置，在不便制作相應(yīng)裝置的條件下，不宜采用此方法，還有一個(gè)問(wèn)題就是滴管的彈性形變不容易恢復(fù)容易導(dǎo)致問(wèn)題。2. 通過(guò)調(diào)節(jié)滴瓶高度的方法控制滴速。這種方法簡(jiǎn)便易行，控制可靠，是推薦的控制方式，當(dāng)然也有缺點(diǎn)，就是不便于移動(dòng)。綜合考慮，我們選擇方案二三、 液位檢測(cè)模塊1. 采用電容傳感測(cè)液位。在儲(chǔ)液瓶的瓶身正對(duì)貼兩片金屬薄片作為傳感電容，儲(chǔ)液液面下降，電容兩極間的介電常數(shù)減小，電容值隨之減小，經(jīng)過(guò)C/V變換后輸出電壓上升。當(dāng)儲(chǔ)液瓶液面降到警戒液面時(shí)，轉(zhuǎn)換電壓高于回差比擬閥值電壓，比擬其反轉(zhuǎn)輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)。C/V轉(zhuǎn)換具有優(yōu)良的線形、較高

7、的變換靈敏度與抗干擾性能。2. 通過(guò)測(cè)量電阻測(cè)液位。在儲(chǔ)液瓶?jī)?nèi)嵌入兩片金屬片，將其固定于警戒液面處，當(dāng)瓶中藥液浸沒(méi)金屬片時(shí)兩金屬片之間的電阻可以測(cè)出，一旦液位低于警戒液面金屬片將其露出水面，此時(shí)兩金屬片之間的電阻接近無(wú)窮大。由于金屬片浸沒(méi)和露出液面時(shí)的電阻區(qū)別很大，所以此方案便于實(shí)現(xiàn)，較為準(zhǔn)確。然而不使用與大范圍的推廣，而且加電后藥液離子濃度的變化不定，同時(shí)，在儲(chǔ)液瓶?jī)?nèi)部安裝金屬片，實(shí)際操作性不強(qiáng)，且不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。所以此方案實(shí)用性不是很強(qiáng)。3. 采用紅外傳感器，一個(gè)發(fā)射管，兩個(gè)接受管，分別位于儲(chǔ)液瓶警戒線的上下局部，這樣，當(dāng)頁(yè)面處于平安位置時(shí)，2個(gè)緊挨的紅外線接受管產(chǎn)生的幅度值將一致，這時(shí)它

8、們之間不會(huì)產(chǎn)生幅度落差，也不會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；但當(dāng)液面降到2個(gè)緊挨的接受管的中鋒時(shí)，此時(shí)兩個(gè)接受管一個(gè)在液面上方，一個(gè)在液面下方，由于接受管處于不同介質(zhì)，此時(shí)收到的幅度值不一樣，從而產(chǎn)生幅度差，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。具體工作原理如下圖： 4. 采用形變易恢復(fù)的彈簧和一個(gè)觸壓開(kāi)關(guān)控制。根據(jù)胡克定律，我們知道彈簧受力越大，伸展就越長(zhǎng)。當(dāng)儲(chǔ)液瓶中的水位到達(dá)警戒值時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)，觸及觸壓開(kāi)關(guān)，從而產(chǎn)生一個(gè)外部中斷接入單片機(jī)控制電路。此方案電路簡(jiǎn)單，主要對(duì)彈簧的要求，但也是需要現(xiàn)在輸液瓶?jī)?nèi)部安裝設(shè)備，不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。綜合分析，我們選擇方案四。四、 報(bào)警模塊如果設(shè)定的速度過(guò)高，那么在輸液瓶上升到支架頂部時(shí)，依然達(dá)不到

9、設(shè)定的滴速，輸液瓶繼續(xù)上升有可能會(huì)拉倒支架，出現(xiàn)危險(xiǎn)情況。所以在支架的帝國(guó)內(nèi)部安裝一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)易觸動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)?shù)纹可仙街付ǜ叨冉咏啎r(shí)，觸壓傳感器接通，外接一個(gè)反向器，直接送到單片機(jī)AT89S52 的外部中斷1上。如果液滴的速度過(guò)高大于150或小于20滴/分，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。五、 電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式1. 使用直流減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)滴瓶的升降。即采用直流電機(jī)，加上適當(dāng)?shù)臏p速器的方式。這種方式簡(jiǎn)單易行，直流電機(jī)的控制方法主要是調(diào)節(jié)加在電機(jī)上的電壓。但由于直流電機(jī)是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此要對(duì)位置進(jìn)行精確控制時(shí)，還應(yīng)加上碼盤(pán)等傳感器構(gòu)成位置伺服系統(tǒng)。2. 使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滴瓶的升降。由于輸液瓶的負(fù)載過(guò)重，根據(jù)需要，

10、可能還需配上相應(yīng)的減速器。這也是一種很好的控制方式，步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)控制，不需外加位置傳感器，可以實(shí)現(xiàn)精確的位置控制這兩種方式都能到達(dá)很好的控制效果，而且相應(yīng)的控制電路也不復(fù)雜。這里的關(guān)鍵就是減速器，減速器的選用影響較大，由于滴瓶裝滿(mǎn)水后，重量較大，一般電機(jī)難以直接驅(qū)動(dòng)，因此一般都需要一個(gè)較大減速比的減速器。減速比過(guò)小，電機(jī)不易帶動(dòng)，減速比過(guò)大，電極速度由過(guò)慢，影響性能。另外，由于當(dāng)輸液瓶不調(diào)節(jié)時(shí)，電機(jī)處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)，要保持滴瓶不會(huì)自動(dòng)掉下來(lái),電機(jī)或者減速器應(yīng)該具有自鎖功能。六、 主從機(jī)通訊模塊1. 并行方式。采用并行通信模塊，但由于傳輸線太多，本錢(qián)高，而且不適合遠(yuǎn)距離通訊，因此放棄本方案；

11、2. I2C總線方式。只要兩條線就可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)通訊，但不適于較遠(yuǎn) 的通訊。對(duì)于沒(méi)有其接口的單片機(jī)來(lái)說(shuō)，軟件模擬較為復(fù)雜；3. 采用RS-485總線型半雙工串行通信。RS-485只需兩根傳輸線，采用差分電平傳送信號(hào)，抗干擾強(qiáng)，有效傳輸距離可到達(dá)1200m，而且RS-485具有組網(wǎng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，組網(wǎng)時(shí)只需將AB兩根傳輸線直接接入網(wǎng)絡(luò)。采用適宜的接口芯片，節(jié)點(diǎn)數(shù)可以擴(kuò)展到256個(gè) 本系統(tǒng)對(duì)通信速率要求不是很高，且要求信號(hào)線盡量少，因此我們選擇方案三。主站采用“播送-應(yīng)答的通信方式實(shí)現(xiàn)對(duì)從站的通信。各從站均采用MAX487E接口芯片實(shí)現(xiàn)TTL電平到RS-485的轉(zhuǎn)換。硬件設(shè)計(jì)一、 滴速檢測(cè)電路：電路原

12、理圖如上所示，采用了紅外光電傳感器測(cè)滴速，它是由紅外發(fā)射管和接收管組成的。主要功能是實(shí)現(xiàn)電紅外線電的轉(zhuǎn)換，由于紅外光波長(zhǎng)比可見(jiàn)光波長(zhǎng)長(zhǎng)，且紅外傳感器具有體積小、重量輕、易于安裝等特點(diǎn)。該電路還采用了LM567鎖相環(huán)音頻譯碼集成電路。LM567是專(zhuān)門(mén)用于解調(diào)某一單音頻率的調(diào)制信號(hào)，在工業(yè)自動(dòng)控制、遙控遙測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。當(dāng)接受管接受到反射回的信號(hào)時(shí)，LM567的輸出端輸出為低電平，根據(jù)對(duì)輸出端電平的變化檢測(cè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)滴速的測(cè)量。電路的輸出可以輸入單片機(jī)的中斷，當(dāng)有液滴落下時(shí)，單片機(jī)接收一個(gè)中斷信號(hào)，進(jìn)行液滴計(jì)數(shù)。本電路的最大特點(diǎn)就是紅外線發(fā)射局部不設(shè)專(zhuān)門(mén)的信號(hào)發(fā)生電路，而是直接從接受局部的

13、檢測(cè)電路LM567的3腳引入信號(hào)，此信號(hào)時(shí)LM567鎖相音頻譯碼器的鎖相中心頻率，這樣既簡(jiǎn)化了線路和調(diào)試工作，又防止了周?chē)h(huán)境變化和元器件的參數(shù)變化對(duì)收發(fā)頻率造成的差異，實(shí)現(xiàn)了紅外線發(fā)射與接受工作頻率的同步自動(dòng)跟蹤，增強(qiáng)了電路的穩(wěn)定性和抗干擾能力。二、 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用L298作為驅(qū)動(dòng)電路，采樣PWM方式調(diào)速。事實(shí)上，在這個(gè)電路中，電機(jī)不需要進(jìn)行調(diào)速，只需要控制其正反轉(zhuǎn)就可以了。L298具有兩路H橋驅(qū)動(dòng)電路，這里者應(yīng)用了一路，電機(jī)電源采用12V直流電。為簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，并未使用光耦隔離。由于在給定的電壓之下，滴瓶中的水容量不同，即電機(jī)的負(fù)載不同，電機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生變化。在本系統(tǒng)的控制方案中

14、，要對(duì)滴瓶的位置進(jìn)行控制，也就是要對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度進(jìn)行控制，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生變化，因此嚴(yán)格意義上不能通過(guò)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間來(lái)到達(dá)控制滴瓶升降距離的目的。應(yīng)該外加一個(gè)碼盤(pán)構(gòu)成位置伺服系統(tǒng)。但由于在調(diào)速的三分鐘內(nèi)，輸液瓶的重量改變很小，電機(jī)負(fù)載根本不變，即認(rèn)為電機(jī)可以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)與制作，同時(shí)考慮到電機(jī)的減速比擬大，負(fù)載變化導(dǎo)致的轉(zhuǎn)速變化在容許的范圍內(nèi)，因此采用控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間的方法來(lái)控制滴瓶升降。我們查找L298芯片資料，其輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)電機(jī)功能控制如下表。INPUTSFUNCTION1EN=H1A1=H;1A2=LForward1A1=L;1A2=HReverse1A1=1A2Fast

15、 Motor Stop1EN=L1A1=X;1A2=XFree Running Motor Stop H=high; L=low; X=Dont care我們將引腳61EN接單片機(jī)引腳p1.2，引腳51A1接單片機(jī)引腳p1.3，引腳71A2接單片機(jī)引腳p1.4。三、 通訊電路采用RS-485總線型半雙工串行通訊，只需2根傳輸線，傳輸距離可達(dá)幾千米。首先需要一個(gè)轉(zhuǎn)換電路，將單片機(jī)串口的TTL電平轉(zhuǎn)化為RS-485信號(hào)。使用的轉(zhuǎn)換芯片為MAX487E。單片機(jī)用一個(gè)收發(fā)控制引腳控制芯片的收發(fā)。MAX487E的輸入腳4可直接與單片機(jī)的TXD 腳相連，輸出腳1與單片機(jī)的RXD腳相連。MAX487E內(nèi)部的

16、驅(qū)動(dòng)器與接收器是三態(tài)的，通過(guò)引腳3(驅(qū)動(dòng)器輸出高電平使能)和引腳2(接收器低電平使能)進(jìn)行發(fā)送與接收，發(fā)送與接收的兩種控制信號(hào)是反相的，可將二者接同一控制信號(hào)(如P3.5) 這樣可嚴(yán)格保證收發(fā)信號(hào)在時(shí)間上錯(cuò)開(kāi)，即“1電平控制發(fā)送，“0 電平控制接收。A、B端實(shí)現(xiàn)多機(jī)聯(lián)網(wǎng)。采用RS-485可以進(jìn)行組網(wǎng)，采用一主多從的方式實(shí)現(xiàn)通訊。每一個(gè)從機(jī)都有一套完善的通信設(shè)備，在主機(jī)的控制下，分時(shí)與主機(jī)進(jìn)行通訊。其通訊組網(wǎng)圖如下：通訊數(shù)據(jù)格式說(shuō)明：通訊數(shù)據(jù)格式有兩個(gè)字節(jié)，第一個(gè)字節(jié)前二位表示起始幀最大速度150二進(jìn)制表示為10010110，這樣便于分辨出這兩幀，第3、4位表示報(bào)警信息處理，第一幀最后四位表示從

17、站點(diǎn)號(hào)。第二幀八位數(shù)據(jù)表示點(diǎn)滴的速度或者報(bào)警信號(hào)。第一個(gè)字節(jié)的第3、4位對(duì)應(yīng)的功能編碼：X0|X1010一切正常解除警報(bào)1速度異常液位過(guò)低報(bào)警四、 控制電路主機(jī)和從機(jī)都分別需要一套控制系統(tǒng)。主機(jī)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收發(fā)顯示，而從機(jī)除了數(shù)據(jù)的收發(fā)控制外，還需要負(fù)責(zé)液滴的檢測(cè)，電機(jī)的控制?？刂菩酒捎米畛Ｒ?jiàn)的AT89S52，AT89S52有2個(gè)外部中斷，一個(gè)串行中斷，三個(gè)時(shí)鐘中斷，而且還帶有看門(mén)狗電路DIP封裝如下，比擬適合本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。如果為了給系統(tǒng)增強(qiáng)語(yǔ)音等功能，也可以選用凌陽(yáng)SP061A等芯片。五、 顯示與鍵盤(pán)電路由于要顯示的東西較多，采用個(gè)LED，三個(gè)用來(lái)顯示速度，一個(gè)用來(lái)顯示從站號(hào)。顯示電路中

18、，p0口作為段選信號(hào)，p1.0,p1.1經(jīng)過(guò)2_4譯碼后作為位選信號(hào)。采用共陽(yáng)極的數(shù)碼管。其根本電路圖如下所示：從左到右，第一位顯示從站號(hào)，后3位顯示速度。同時(shí)，本系統(tǒng)所需的按鍵也較多，因此可采用4*4的矩陣掃描鍵盤(pán)。其中，p1口的低四位為行輸入，高四位為列輸出。由于p1口有上拉電阻，所以不需要在外接上拉電阻。鍵盤(pán)設(shè)置點(diǎn)滴速度： 按鍵功能說(shuō)明：1、0-9為數(shù)字鍵，該數(shù)字鍵表示站點(diǎn)號(hào)或者速度， A-F表示10-15的站點(diǎn)號(hào)；2、復(fù)用Speed-setup/A鍵：該鍵有兩個(gè)功能，一個(gè)是設(shè)置點(diǎn)滴速度的功能鍵，另一個(gè)是數(shù)字鍵；Enter/d鍵：該鍵有兩個(gè)功能，一個(gè)是確認(rèn)鍵，一個(gè)是第16號(hào)從站號(hào)。Can

19、cel/E鍵：該鍵有兩個(gè)功能，一個(gè)是刪除當(dāng)前輸入和報(bào)警信號(hào)，一個(gè)是第15號(hào)從站號(hào)E;按定點(diǎn)檢測(cè)鍵b，開(kāi)始對(duì)設(shè)定的從站進(jìn)行定點(diǎn)檢測(cè)；按巡回檢測(cè)鍵c，將循環(huán)檢測(cè)設(shè)定的各個(gè)從站的點(diǎn)滴速度，同時(shí)顯示從站號(hào)；統(tǒng)計(jì)鍵g用于設(shè)定需要巡回檢測(cè)的數(shù)量；舉例：設(shè)置從站點(diǎn)號(hào)的速度為滴分：a) 先按下Speed-setup/A鍵，表示現(xiàn)在開(kāi)始設(shè)置站號(hào)和速度；b) 再輸入鍵E，表示輸入第號(hào)從站號(hào)c) 依次輸入、，即輸入所設(shè)置的速度；d) 發(fā)現(xiàn)輸入錯(cuò)誤，按鍵Cancel，表示刪除當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)；e) 再依次輸入、，即輸入正確的設(shè)置速度；f) 按Enter/F鍵，表示確認(rèn)g) 設(shè)置完畢六、 主站電路主站電路主要是單片機(jī)電路，

20、配上相應(yīng)的顯示和鍵盤(pán)，再加上一個(gè)通訊電路。電路構(gòu)成比擬簡(jiǎn)單。主要工作集中在相應(yīng)軟件的編寫(xiě)當(dāng)中。七、 液位檢測(cè)電路在警戒值測(cè)量局部，系統(tǒng)采用了電壓幅值落差法實(shí)現(xiàn)。在儲(chǔ)液瓶的兩側(cè)裝上一個(gè)發(fā)射管和2 個(gè)接收管，如下列圖所示。一個(gè)發(fā)射管在一邊，另外2 個(gè)接收管在另一邊，并且把2 個(gè)接收管并排緊挨著豎放在一起。電壓幅值落差法利用的原理就是當(dāng)儲(chǔ)液瓶?jī)?nèi)的水面在雙接收管的上方或下方時(shí)即兩接收管處在同一介質(zhì)內(nèi)2 個(gè)緊挨的紅外線接收管產(chǎn)生的幅度值將一致，這時(shí)候它們之間就不存在幅度落差，也不會(huì)發(fā)出告警信號(hào)。具體描述如下：當(dāng)水面降到3 cm 時(shí)，也就是當(dāng)水面降到2 個(gè)緊挨接收管的中逢口時(shí)，此時(shí)一個(gè)接收管將在水面上方，

21、一個(gè)在水面下方，它們此時(shí)收到的電壓值也就不一樣了。原因在于當(dāng)接收管處于不同介質(zhì)里的時(shí)候，它所獲得的電壓值是不同的，就在接收管之間產(chǎn)生了幅度落差此時(shí)單片機(jī)將得到這個(gè)報(bào)警信號(hào)，從而向報(bào)警系統(tǒng)輸出報(bào)警信號(hào)。利用這2 個(gè)接收管在水面下降到3 cm 時(shí)兩管產(chǎn)生的電壓幅值落差，單片機(jī)通過(guò)這個(gè)落差值來(lái)決定是否發(fā)出報(bào)警信號(hào)。此種方法，受到的外界強(qiáng)光干擾少，抗干擾能力強(qiáng)。文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索軟件設(shè)計(jì)一、 I/O端口分配1、 p1口 :鍵盤(pán)輸入2、 p0口 :數(shù)碼管的段碼顯示3、 P1.0,p1.1 :數(shù)碼管位選4、 P1.2:電機(jī)控制使能5、 P1.3:電機(jī)正轉(zhuǎn)6、 P1.4:電機(jī)反轉(zhuǎn)7、 P3.0(RXD),P

22、3.1(TXD)：串口通訊8、 P3.2 ：過(guò)液位，外部中斷 #INTR09、 P3.3 : 過(guò)高檢測(cè)，外部中斷 #INTR110、 P3.4 ：檢測(cè)液滴速度，時(shí)鐘0中斷T0 二、 各局部實(shí)現(xiàn)方法：a) 鍵盤(pán)局部鍵盤(pán)局部采用128Hz的中斷實(shí)現(xiàn)掃描，鍵值處理局部主要是對(duì)站號(hào)及其速度的設(shè)置，當(dāng)設(shè)置完畢并且按下確認(rèn)鍵后，便會(huì)將所設(shè)置的站號(hào)及其速度送到設(shè)置的緩沖存放器Buffer中去，在10s檢測(cè)的模塊中聚集那個(gè)該設(shè)置的值和當(dāng)前點(diǎn)滴的速度進(jìn)行比擬，如果不一致那么會(huì)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)直到他們相同，這里誤差設(shè)置為10，即當(dāng)誤差在10滴內(nèi)那么認(rèn)為到達(dá)要求，電機(jī)停止調(diào)整。b) 儲(chǔ)液瓶液面高度的檢測(cè)儲(chǔ)液瓶?jī)?nèi)液面的高度的檢測(cè)采用的是外部中斷0即p3.2來(lái)實(shí)現(xiàn)， 上電后為高電平，當(dāng)液面到達(dá)警戒位置時(shí)，比擬器輸出高電平，反向后為低電平，這就會(huì)觸發(fā)中斷產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)。c) 數(shù)碼管的顯示局部數(shù)碼管的顯示局部采用的是動(dòng)態(tài)掃描的方法，程序每執(zhí)行一次顯示一位，當(dāng)程序執(zhí)行4次之后又會(huì)從數(shù)碼管的第一位開(kāi)始顯示，依次循環(huán)，只要我們?cè)O(shè)置掃描頻率大于40Hz，人眼就分辨不出來(lái)，我們就能看到四位