液体点滴速度显示系统的设计开题报告书

唐山师范学院本科毕业论文（设计）开题报告书论文（设计）题目 液体点滴速度显示系统的设计 学生姓名 学 号 指导教师 太军君 年 级 10级本科 专 业 电子信息科学与技术 2014年 2 月7日说 明1. 本表需在指导教师和有关领导审查批准的情况下，要求学生认真填写。2. 课题来源分为教师提供选题或学生自拟课题；教师的科研任务；社会有关单位委托的课题；其他来源。3. 若课题因故变动时，应向指导教师提出申请，提交题目变动论证报告。题目来源：教师提供选题主要研究内容本设计的主要内容是用 AT89C51 单片机为核心控制元件，制作一个液体点滴速度显示系统 。以单片机作为主控核心，与红外传感器、LED显示器等组成核心主控制模块。 该液体点滴速度显示系统基于 AT89C51单片机，利用红外对射传感器进行点滴信号采集，并用51单片机的软件定时器和计数器对点滴过程进行定时和计数，通过得到的数据计算点滴速度，然后用LED显示器对速度进行实时显示。 开题依据（包括前人的工作、相关研究现状、此项研究的理论意义、学术价值、应用前景等）随着科学技术的飞速发展，越来越多的领域需要对流体的流量或流速进行精确控制，尤其是在医疗领域方面。输液设备是医院必不可少的，临床上应根据药物和患者情况不同配以适当的输液速度。而普遍输液设备的液滴速度都是医生根据自己的经验以及病人的身体素质来设定，并且不能知道具体速度是多少。这种传统的输液设施的输液速度难以准确控制，这对特护病人和对输液速度有较严格要求的病人是不方便的，也会加重医护人员的工作强度。因此，医生和病人都需要一个可以显示液滴速度的输液设备，这样才可以更准确地控制输液速度，既方便医生、护士照顾病患，又能让病人安心治疗。所以如果有液体点滴速度显示装置，必将深受医务人员和病人的欢迎。本文基于AT89C51单片机，利用对射式红外传感器和LED显示器，设计了一个液体点滴速度显示系统。它具有很高的应用价值和现实意义，运用实时LED模块，采用了汇编编程工具进行软件设计。系统设计充分考虑了信号检测电路及显示电路的可靠性与稳定性。该系统可以实时地显示液滴滴下的速度，使医护人员更加方便地根据不同的病人控制滴速，并且可以让护理人员监控病人打点滴的进程时间得到充分利用，使能自理的病人自己能掌握点滴的速度。本系统采用单片机技术，电路简洁，成本低，控制精度和效率高，稳定性好，操作方便，显示直观，在一定程度上解决了医护人员工作负担过重的问题，适合在医院推广使用，提高医护质量。 所以对点滴速度显示系统的研究十分有意义。起止时间和进度安排（包括外出调研）2010年10月24日2010年12月6日：选题，填写任务书和开题报告、撰写文献综述。2010年12月 8日2010年12月20日：设计电路图、编写程序、做虚拟实验仿真。2010年12月25日2011年1月 5日：购买元器件、制作电路板。2011年1 月 8 日2011年 3月15日：完善设计，撰写论文初稿并请导师给予指导。2011年 3月17 日2011年4 月15 日：修改论文，完成论文二、三、四稿的撰写。2011年4 月 18 日2011年 5月10 日：论文定稿，准备答辩。预期成果及其形式预期成果：液体点滴速度显示系统电路设计并制作出实物。成果形式：实物、毕业论文。可行性分析（已具备的条件和待解决的问题；拟采取的研究方法、技术路线、实验方案等）已具备的条件：该液体点滴速度显示系统主要包括51单片机、红外传感器和LED显示器三个方面。单片机的输入部分与红外传感器连接，用红外传感器对点滴信号进行采集，通过单片机的中断、定时和计数功能对点滴过程进行定时、计数，再对数据进行处理，计算出点滴速度。输出部分与LED显示器连接，将点滴速度实时地显示出来。使用对射式红外传感器对液滴进行检测，该传感器包括红外发射管和接收管。当无液滴落下时，接收管接收到的光强较强。有液滴落下时，下落中的水滴对红外光有较强的漫反射、吸收及一定的散射作用，使红外接收管在液滴下落至红外线发射接收通路上时接收到的红外线发生衰减,这样就会产生脉冲信号，将此脉冲信号送至单片机的计数器，据此就可以正确地检测出液滴的滴落。同时红外线传感器有很多优点:尺寸小,质量轻,安装在漏斗上比较简单,对辅助电路要求较小,电路简单,性能稳定。因此使用该种传感器是比较合适的。显示部分用LED显示器对点滴速度进行显示，方式选用动态显示。所谓动态显示，就是一位一位地轮流点亮各位显示器。对每一位显示器而言，每隔一段时间点亮一次。在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间极为短暂，但由于LED显示器的余辉和人眼的视觉暂留作用，给人的印象就是一组稳定的显示数据。显示位的亮度既跟导通电流有关，也和点亮时间与间隔时间的比例有关。动态显示器因其硬件成本较低，多数显示时常常采用。待解决的问题：在用红外传感器对液滴进行检测时，如何才能尽可能的降低外界的干扰。要用什么方法计算点滴速度，在定时和计数时，控制定时器和计数器的启动和停止是一个难点，并且要在运行中随时读取定时器和计数器的值。显示部分要对速度随时进行更新，怎样做到实时地显示当前的速度。采取的研究方法、技术路线、实验方案：1、 分析该系统所需电子元件的工作原理，设计出电路图并编写相应程序。2、 进行虚拟实验仿真，过程中对程序进行修改，直到仿真成功。3、 制作出完整的实物并调试，使其准确工作。主要参考文献1 伍玉,陈晓君,喻梦颖.液体点滴速度检测装置J 电子设计工程,2009,17,7:52-53.2 宋雪丽,王虎林,万金领.基于单片机系统的液体点滴速度监控装置设计J.电脑开发与应用,2007,20,5:43-46.3 张茗,郭伟华,黄团团.液体点滴速度监控装置J.电子世界,2004,10:34-36.4 李和太,赵新.智能输液监控系统的研制J.沈阳工业大学学报,2006,28,3:318-322.5 输液点滴速度检测仪设计.http:/wenku.baidu.com/view/facb3feb19e8b8f67c1cb94b.html. 2010.11.156 李生明.单片机LED显示接口技术J.长江职工大学学报,2003,20,4:47-49.7 高军.输液速度自动测控系统的设计与实现J.计算技术与自动化,2004,23,4:73-74.8 Digital Meter for Measuring Rotational Speed. http:/wenku.baidu.com/view/70846b6527d3240c8447eff7.html. 2011.5.20 9 张毅刚.单片机原理及应用M.北京:高等教育出版社,2003.11 何立民. MCS-51系列单片机应用系统设计M.北京:北京航空航天大学出版社,2001.12 李全利.单片机原理及接口技术M.北京:高等教育出版社,2004.指导教师审查意见 姜影同学在开题前经过较充分的准备，较系统地掌握了单片机及硬件电路的知识，理清了设计思路。从开题答辩情况看，对知识点的掌握比较牢固，思路也比较清晰，对在完成设计过程中可能遇到的问题及解决方案也进行了认真考虑，鉴于此，同意其开题。 指导教师（签名）： 年 月 日教研室（研究室）论证意见姜影同学对液体点滴速度显示系统的设计思路较清晰，拟采取的研究方法、实验方案学生经过一定时间努力可以实现，经过教研室老师讨论决定，同意开题。 参加论证人员签名：_教研室（研究室）主任（签名）： 年 月 日系指导与答辩委员会审查意见_系主任（签名）： 年 月 日