液滴速度监控装置
控制液体流速的装置
控制液体流速的装置引言流体控制是一项重要的工程技术，在许多领域都有广泛的应用。
控制液体流速的装置是其中一种常见的装置，它可以通过调整流体的流动速度，实现对流量的精确控制。
本文将从原理、应用以及设计等方面全面探讨控制液体流速的装置。
原理1.流量控制器：通过在液体管道中设置阀门或节流装置来改变流体压力或截面积，并通过调整这些参数来控制液体的流速。
2.流量计：利用传感器测量液体流经的时间和流经截面积，通过计算来得出流速，并通过控制装置来调整流速。
应用控制液体流速的装置在许多行业中都有广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：化工工业1.阀门控制：在化工流程中，液体的流速控制对于合成反应、混合、萃取等工艺至关重要。
2.节流装置：通过改变管道的截面积，实现对液体流速的调节。
3.计量装置：对液体流量进行准确的计量，保证工业过程的稳定性和质量。
食品加工1.流量控制：在食品加工中，液体的流速对于搅拌、混合、输送等步骤都有严格的要求。
2.罐内液位控制：通过控制液体的流入和流出速度，确保罐内液位处于稳定状态。
污水处理1.水流速控制：在污水处理中，合理的流速控制可以提高污水处理效率和处理质量。
2.溢流控制：通过控制液体的流速，避免系统溢流，保证污水处理过程的正常运行。
设计1.控制阀门：通过控制阀门的开度，从而调节管道截面积，以实现对液体流速的调节。
2.配流装置：通过设计专用的流体管道和分流装置，实现对流速的精确控制。
3.传感器和反馈系统：通过安装流量计传感器，测量实际流速，并通过反馈系统控制阀门，实现对流速的闭环控制。
4.自动控制系统：通过使用先进的自动控制技术，实现对液体流速的智能化控制和优化。
结论控制液体流速的装置在各个行业中都具有重要的应用价值。
通过合理的装置设计和精确的控制手段，可以实现对液体流速的精确控制，提高工业过程的稳定性和质量。
我们相信在未来的发展中，控制液体流速的装置将会得到更广泛的应用和进一步的发展。
液体点滴速度监控装置
处理 ，对 信 号调 整 电路 的要 求 较 高 ，实 现 难度 较 大 。 综 合考 虑 ，通 过选 用 高 亮度 发 光 二 极 管发 射 、光 敏 三 极 管 检测 来 实 现 。这 种 方 法不 仅 具 有 红 外发 射对 管 的优 点 ， 并且 光 敏 三 极管 的输 出信 号 强 ， 只 需经 过 简单 的滤波 、 整形 即可得 到所 需的计 数脉冲 信号 。 图２ 是液体 滴速检 测 电路 ， 它包含４ 部分 ： 个 可见 光反 射
３系统硬件设计
３ １液体 滴速检 测模 块 ．
Ａｂ ｔｒ ｃ Ｔ ｅ ｎ ｌ ｉ ｅ １ ｑ ｄ ｒ ｐ ｏｎ ｔ ｒｉ ｇ ｓ ｓ ｍ ａｓ ｓ ａ ｔ ｈ ｉ ｔｅ １ ｇ ｎｔ ｉ ｕｉ ｄ ｏ ｍ ｉ ｏ ｎ ｙ ｔｅ ｈ ｂｅ ｎ ｅ ｅｌ ｐｅ ａ ｍｉ ｇ ｅ ｄ ｖ ｏ ｄ ｉ ｎ ａｔ ｏｌ ｉ ｇ ｈｅ ｓ ｖ ｎ ｔ ｐ ｏ ｅ ｓ ｘ ｓ ｅｄ ｎ ｈ ｍｅ ｉ ａｌ ｒ ｃｅ ｕ ｅ． Ｔ ｅ Ｓｙ ｔｅ ｍ ｎｉ ｏ ｔ ｅ ｒ ｂｌ ｍ ｅ ｉ ｔ ｉ ｔ ｅ ｄ ｃ ｐ ｏ ｄ ｒ ｈ ｓ ｍ ｏ ｔ ｒｓ ｈ ｈｅ ｇ ｏ ｓ ｏ ｋ ｏ ｕ ｏ ａ ｔ ｉ ｈｔ ｆ ｔ ｃ ｓ ｌ ｔｉ ｎ ｎｄ ｈｅ ｓｅｄ ｆ ｐ ｅ ｏ Ｌｉ ｕｉ ｄ ｏ ｂ ｉ ｆ ａｒ ｄ ｐ ｏｓ ｔ ｓ ｏ ｉ ｇ Ｒ ｉ ｂｌ ｃ ｍ ｎｉ ｔｉ ｎｓ ｅ ｗ ｅ ｍ ｔ ｒ ｔ ｉ ｎ ｑ ｄ ｒ ｐ ｙ ｎ ｒ ｅ ｏ ｐ ｉ ｅ ｈ ｏｔ ｎ ． ｅｌ ａ ｅ ｏ ｍｕ ｃａ ｏ ｂ ｔ ｅ ｎ ａｓ ｅ ｓ ａｒ ｏ ａｎ Ｓｌ ｖｅ ｔ ｔｉ ｎ ｄ ａ ｓ ａ ｏ ｗｅ ｅ ｒ ｒｅ ｌｉ ｄ ａ ｚｅ ｂｙ ｍｅ ｎｓ ｆ ｓ ａ ｉ ｈｉ ｇ ｒ ａｓ ｎ ｂｌ ｃ ｍ ｕｎｉ ａｔ ｏ ｐ ｏｔ ｃ ． Ｔｈ ａ ｏ ｅ ｔ ｂｌ ｓ ｎ ａ ｅ ｏ ａ ｅ ｏ ｍ ｃ ｉ ｎ ｒ ｏ ｏ１ ｅ ｅｘ ｅ ｍｅ ｔｓ ｒ ｖｅ ｈａ ｔ Ｓ ｙｓ ｅ ｃ ｓ ｌ ｓｓ ｍｏ ｙ ｎｄ ａｓ ｈｉ ｈ ｅｌ ａ １ ｔ ｐ ｒｉ ｎ ｐ ｏ ｄ ｔ ｔ ｈｉ ｓ ｔ ｍ ｏ ｔｓ ｅ ｎｅ ａ ｈ ａ ｇ ｒ ｉ ｂｉ ｉ ｙ． Ｋｅ ｗ ｄ １ ｑ ｄ ｒ ｐ ｏ ｔ ｒｉ ｙ ｏｒ ｓ ｉ ｕｉ ｄ ｏ ｍ ｎｉ ｏ ｎｇ： ｉ ｒ ｒ ｏ ｐｏ ｔ ｓ ｏｏ ｉ ｇ： Ｓｉ ｌ ｃ ｐ ｎｆ ａ ｅｄ ｐ ｓｉ ｅ ｈ ｔ ｎ ｎｇ ｅ ｈｉ
液体点滴速度控制教学实验装置的设计
液体点滴速度控制教学实验装置的设计◆王 强单片机的教学实验在信息电子专业的教学中占有十分重要的地位,为了使同学们掌握单片机的开发系统的基本知识,本文设计了一个液体点滴速度自动控制的实验装置,该装置能够由人工设定点滴速度,并能根据监测到的点滴速度通过控制算法达到设定速度,而且调整时间较快。
该装置不仅可以很好地应用到教学实验中,并且还可以推广到实际应用中。
点滴速度自动控制装置教学装置一、前言在传统医疗过程中,给病人输液一直采用人工观测和人工调节点滴的速度,点滴的监控受到医务人员责任心和熟练程度的限制,给病人和医疗过程带来一定的安全隐患。
同时,现阶段实践性教学环节有它的薄弱之处,大都处于滞后、分散、针对性不强、系统性不够、综合性不强等低层次循环状态,师生重视程度不够,一方面,造成学生找不到工作,另一方面,某些岗位的高级应用技术人才紧缺。
为此,必须充分重视实践教学环节,充分发挥出实践性教学的最大功效。
其有效措施之一,就是配合一些优秀的实验教学模型,开展设计性、系统性、综合性的实验和实习教学。
对实验教学模型有几点主要要求:(1)系统性;(2)新技术的综合性;(3)设计性;(4)直观性。
本文将89C51单片机用于对输液实验装置的设计,实现键盘设定输液速度,通过传感系统来确定点滴速度和对液位警戒线的检测,利用LED 数码显示屏实时显示,通过电机控制储液瓶的高度来达到控速的目的,整个系统结构简单,易于实现。
二、硬件设计系统硬件结构框图如图1所示。
主要包括单片机系统、液滴探测、液位检测、报警输出、步进电机控制、看门狗等电路。
单片机系统选用AT89C51,内含4K 字节的EEPRO M ,便于研制阶段反复调试和修改;为提高系统的可靠性,使得当系统掉电、上电后程序可以恢复正常,本文设计了看门狗硬件电路。
图1 系统的整体结构图1.点滴速度检测滴速检测是采用LM339过零比较电路,采用红外发射—接收对管作为液滴检测器件,根据接收到的光强的强弱判断是否有液滴滴下。
液体点滴速度监测与控制装置
液体点滴速度监测与控制装置1设计思路利用单片机设计并制作一个智能化的液体点滴速度监测与控制装置，利用控制步进电动机的升降来控制点滴速度，点滴速度可用键盘来设定，同时在水到达警戒线以下时能发出报警信号。
2方案设计2.1 系统基本方案根据题目要求系统可以分为以下几个模块：点滴速度测量模块，储液液面检测模块，键盘显示模块，电机系统控制（点滴速度控制）模块。
系统的基本框图如图1所示。
图1 系统基本框图2.2 说明（1）控制电机类型不限，其安装位置与安装方式自定。
（2）储液瓶用医用250ml注射页玻璃瓶（瓶中为无色透明液体）。
（3）受液瓶用1.25L的饮料瓶。
（4）点滴器采用针柄颜色为深蓝色的医用一次性输液器（滴管滴出20点水相当与1ml±0.1ml）.（5）赛区测试时，仅提供医用移动式点滴支架，其高度约为1.8m,也可以自带支架；测试所需其他设备自备。
（6）滴速夹在测试开始后不允许调节。
（7）发挥部分第（2）项从站功能中，c中的异常情况自行确定。
2.3 系统各个模块的选择与论证（1）点滴速度测量方案一：采用电感式传感器测量点滴速度。
在输液器的漏斗外围绕线圈作为敏感元件。
当液滴滴下是电感量发生变化，通过LC振荡电路后输出变化的频率值，经过F/V变换电路及电压比较后输出TTL电平信号来检测点滴速度。
此方案测量精度比较高，但是外围电路比较复杂。
方案二：采用红外对管发射接收。
采用断续式的工作方式，在点滴落下时阻挡了接收管接收红外线，产生高电平的脉冲信号。
为了提高抗干扰能力，可以采用两对红外传感器一发一收，而不是只用一只传感器以反射式状态工作。
红外传感器有以下优点：尺寸小，质量轻，安装在滴斗上较简单；对辅助电路要求少，在近距可以用直流发射，电路简单，性能稳定。
此方案简单，较容易实现。
（2）储液检测电路题目要求是在储液瓶中的液位低于2～3cm时发出报警信号。
在此是关键如何检测到液位的高度，报警较易实现。
检测液位有多种方法。
输液监视仪
输液监视仪
输液监视仪，通过液滴传感器对输液液滴进行侦测，是一种高智能的输液监护仪器、输液报警器。
护士可通过一键操作，设定输液基准滴速，同时设备自动生成“上限速”与“下限速”。
相当于护士可按主观预期，赋予设备监护工作指令，然后设备将进入自动值守状态，对输液全过程实施严密的监护，以确保输液安全有效。
输液滴速过快且不能及时加以调校纠正，有可能会影响到输液安全。
因此，当侦测到输液滴速过快时，除即时向护士报送相关信息外，设备将自动启动调校装置执行减速操作，以使滴速回归安全限界以内。
输液滴速过慢往往是跑针血肿的先兆，这是一种不正确的输液状况。
因此，当侦测到输液滴速过慢时，除即时向护士报送相关信息外，设备将发出语音提示请求调校，以使滴速回归安全限界以内。
而当输液完成且未被人察觉时，除即时向护士报送相关信息和发出语音提示外，设备将自动开启安全控制模式，对输液软管进行截流以作保护。
Android手机通用适配器，可为本设备充电。
充满一次电，约可工作一至二周（视使用情况而定）。
外形结构一般为掏空的凯旋门造型。
下面图片可以进行参考。
为方使用，输液监视仪一般会有一款专用托架。
建议将该托架以玻璃胶固定在病房设备带上，以方便设备取用与置放。
当取用设备时，以往外抽拉的方式，即可与托架分离，随取随用。
当设备不工作时，以往里推挤的方式与托架形成弹性连接，并方便充电。
基于单片机的液体点滴速度监控装置设计
（ 三 ）Ｒ Ｓ 一 ４ ８ ５接 口 电路
Ｒ Ｓ 一 ４ ８ ５ 最小 型由两条信号 电路线组成 。每条连接 电路有接大地参 考点 ，这 电缆能支持 ３ ２个发送， 接收器对 。为了避免地 面路 电流 ，每个 设备都要接地 。这电缆包括连至每个设备 电缆地 的第三信号参考线 。
方案一 ：采用直流电动机 。直流电动机具有 良好的起 、制动性能 ，
易于在广泛范围 内平滑调速 ， 并且直流 电动机 的主磁通 ｌ ｉ 电枢 电流相互
独立 ，可以分别对它们进行控制 ，容易得到满意的动 、静态性能 。但其 不能定位 ，就是采用变速齿轮箱锁定 ， 定 位也不会精确 ，而且转子发热 多 ，电 机 效 率 低 。 方案 二： 采用步进 电动机 。 步进 电动机可 以用数字信号直接进行开 环控制 ，易于起动 、停止 、 反转及变速 ，响应性也好。 （ 四 ）显 示 界 面 模 块 这是决定系统使用是否方便的关键。 方案一 ：采用 Ｌ Ｅ Ｄ显示 。显然这 只能显示非常有 限的符号和数码 对于本设计功能是不相适应的 。 案 二：采用点阵式 Ｌ Ｃ Ｄ显示 。这 是最为 复杂 的实现 ，需要完成 人揖的显示工作 ， 但其功 能也是最 强大 的。 采用点阵式 Ｌ Ｃ Ｄ， 配合 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ Ｒ ＯＭ 中的汉 字库 ，可以实现汉 字 显示 ，并将 点滴速度 显示 明确 ，使 用 户 自定义非常办便 。 权衡之后 ， 我们决定选厢 方案二 ， 它实现了用户设 定的实时显示 和 全 中文界 面，使界面非常之亲切 ，增强 了 人机交互性 。 （ 五 ）系统 方案 框 图 ￡站 、从站控制系统均采用单 片机 ８ ＿ ９ Ｃ ５ ２为核心，系统框图如图 １ 。 …于单片机 、＿ 乜 动机 、 滴液传感器形成 了 闭环系统，反馈环节不断的进行 补偿， 系统可以达到很高的精度。考虑到从站功能全部一致 ， 只画ｍ一路。 ｌ Ｌ ’ ｉ ＿ － Ⅲ １ ｒ ｉ Ⅷ ＿ ］ｉ ｉ ； ｌ 竺 Ｈ Ｈ Ｉ ｒ ］
液体点滴测速
液体点滴速度监控装置一、方案论证及选择1、系统总体框图如下：2、滴速检测部分为了检测液滴下落的速度并且将其转换为电信号，需要利用适合的传感器来完成。
方案一、利用光电传感器，将其发射端和接收端分别设置在滴斗的两端。
当液滴下落时，通过光电传感器的瞬间，由于水对光的折射作用，会使接收端接收到的可见光能量降低，以此进行计数，再传入单片机进行处理，完成检测速度功能。
方案二、利用主动式红外发射接收传感器，液滴下落时，利用其对红外线的吸收和折射能力，是红外接收在液滴下落至红外线发射接收通路上时接收红外线发生衰减，来进行规律性的计数，完成检测速度功能。
方案三、利用导线自制一对探针置于滴斗内，在液滴落下的瞬间，利用液滴导电性使两个探针导通，以达到检测的目的。
方案一利用水对可见光的折射来计数，对于题目要求的无色液体来说，谁对其吸收能力很弱，基本上完全靠折射来工作。
而方案二则是利用水对红外线的吸收和折射作用来计数，有较强的适应性，可以应用于无色液体。
方案三则为有损探测，与前两项无损探测相比，局限较大。
综上，选方案二。
3、速度控制部分控制液滴下落速度主要有两种方法：方案一、通过步进电机和滑轮系统控制储液瓶的高度，来达到控制液滴流速的目的。
方案二、通过控制滴速夹的松紧程度来控制液滴流速。
方案一实现较为简便，通过步进电机可方便地实现储液瓶高度的调节，从而达到控制液滴流速的目的，但缺点是调节储液瓶移动的距离比较大，所需时间比较长，而且储液瓶高度与流速的关系非线性，并且没有现成的公式可以利用，而只能去足够多的采样点，来分析两者之间的关系，得出大致的经验公式。
在自变量（储液瓶移动距离）变化范围较大的情况下，这项工作更为繁杂。
方案二控制滴速夹移动的距离很小，但是滴速夹的松紧调节过程中，移动距离、移动阻力等参数难以计算，用机电系统实现起来较为困难。
综上，我们选择方案一。
4、电机驱动模块方案一、采用集成驱动芯片，再利用单片机驱动。
方案二、采用分立元件构建与集成驱动芯片等效功能的电路，驱动信号较之方案一复杂。
智能化的液体点滴控制装置
（ ）“ 一 液体点 滴速度监 控 ”的解决 方案
液 体 点 滴 是 医 院 常 用 的 医 疗 手 段 ， 医 院 对 病 人 进 行 输
液 治 疗 过 程 中 ，需 要 根 据 输 液 的 药 物 和 患 者 的 病 情 选 择 合 适 的输 液 滴 流 速 度 。 目前 对 于 输 液 速 度 的 控 制 普 遍 采 用 人 工 方 式 ，护 士 根 据经 验 ，通 过 上下 转 动液 速 夹 将 速 度 调 至合 适 值 ，
时换 瓶 或 者 拔 掉 针 头 ； 如 果 不 能 及 时 发 现 药 液 滴 完 ， 有 可 能 造 成 医 疗 事 故 。为 了避 免 这 些 情 况 发 生 ， 必 须 对 现 在 液 体 点
滴 输 液 装 置 进 行 改 进 和 创 新 。 智 能 输 液 监控 系 统 是 在 原 来 装
异 。然 而 一切 的 发 展 ，一 切 的 创 新 都 是 来 源 于社 会 并 最 终 服 【 章 编 号 】１０ － １ １２ １）２ ０３ 一 ２ 文 ０ ８ １５ （０００ — １９ Ｏ
点 滴 的 速 度 不 合 适 ，通 过 键 盘 来 调 节 电机 的 转 动 ，调 节 打 点 滴 的 高度 ，从 而达 到 调 节 速 度 的 目的 。当 点滴 还 有 ２ ～３厘 米 时 发 出 警报 ，通 过 键 盘 来 设 定查 询 的 方 式 （ 定 点 ，巡 回 ） 如 ； 通 过 键 盘 来 设 定 从 站 号 ， 以及 数 量 ： 进 行 完 这 些 工 作 后 ，主 机 与 从机 进 行 通 讯 ， 机 返 回 主机 所 要 的 信 息 ，并 显 示在 Ｌ Ｄ 从 Ｃ 上 。设 计 需 要 解 决 的 首 要 问题 是 就 液 体 点 滴 速 度 的检 测 ，根
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液体点滴速度监控装置设计长沙大学07级电子专业徐姿龙泽亮摘要：本系统为一个液滴的速度检测与控制装置。
以单片为核心，由水滴速度测试系统、水速控制系统、显示装置、单片机系统、键盘系统和报警等系统组成。
应用水的压强随着高度差的变化而变化的原理，利用控制步进电动机的升降来控制点滴速度。
点滴速度可用键盘来设定，键盘系统为独立式按键系统，红外对管是为检测液滴的速度提供脉冲。
从改变设定值起到点滴速度基本稳定整个过程的调整时间小于3分钟。
同时在水到达警戒线以下时能发出报警信号。
以上为系统的一个结点，我们还建立了一个由主站控制16 个从站的有线监控系统。
每个从站都可以和主站通信。
主站可以工作在定点和巡回检测两种方式下，可以显示从站传输来的从站号和点滴速度，16个从站中，只有一个从站是按基本要求制作的一套点滴速度监控装置，其它从站为模拟从站(仅制作了一个模拟从站)。
关键字：点滴速度，红外对管，步进电动机，51单片机Abstract: A droplet of the system for speed detection and control devices. AT89C51 to asingle core test system from the speed drops, water speed control systems, displaydevices, microcontroller systems, keyboard systems, and alarm system.Applicationof water pressure as the height difference and change the principle, the use ofstepper motor control to control the drip rate of take-off and landing. Drip rate ofthe keyboard can be used to set the keyboard for stand-alone system, key systems,infrared detection of the tube is to provide the pulse rate of droplets. Changesettings from drip to play the basic stability of the speed of adjustment of theprocess time of less than 3 minutes. At the same time to reach the warning level inthe water can be issued when the following warning signals.This system of a node, we also established a master control station 16 of the cablefrom the monitoring system. Each slave and master can be communication. Masterstation can be fixed and roving in the detection of two ways, we can show thattransmission from station to station and from the drip rate, can be set to the numberof inquiries from the station from the station number, the speed bit by bit from thestation.Keyword: little speed, infrared to control, stepper motor, 51 single-chip目录1 总体方案设计与论证 (3)1.1 方案论证与比较 (3)1.1.1 速度检测部分 (3)1.1.2 速度控制部分 (3)1.1.3 键盘部分 (3)1.1.4 储存检测部分 (3)1.1.5 主从机通信部分 (4)1.2 系统最终确定方案 (4)2 系统的硬件设计与实现 (4)2.1系统硬件的基本组成部分 (4)2.2主要单元电路设计 (4)2.2.1.点滴速度测量电路设计 (5)2.2. 2 键盘控制及显示电路 (6)2.2.3越限报警电路 (6)2.2. 4电机控制电路 (6)2.2. 5主从机电路 (8)3系统的软件设计 (8)4系统测试 (11)5总结 (12)6 参考文献 (12)附录程序清单 (12)1．总体方案设计与论证1.1 方案论证与比较由于题目所要求的系统比较复杂，涉及速度检测、速度控制、电机控制、数码显示、自动报警、主从机通信等各个方面。
所以我们考虑利用89C52单片机作为核心控制部分来构成题目所要求的系统。
1．1.1速度检测部分：为了检测液滴下落的速度并且将其转换为电信号，需要利用合适的检测工具来完成这项工作。
可以考虑的方式有：方案一: 采用电感式传感器测量点滴速度。
在输液器的漏斗外围绕线圈作为敏感元件。
当液滴滴下是电感量发生变化，通过LC振荡电路后输出变化的频率值，经过F/V变换电路及电压比较后输出TTL电平信号来检测点滴速度。
此方案测量精度比较高，但是外围电路比较复杂。
方案二: 采用红外对管发射接收。
采用断续式的工作方式，在点滴落下时阻挡了接收管接收红外线，产生高电平的脉冲信号。
为了提高抗干扰能力，可以采用两对红外传感器一发一收，而不是只用一只传感器以反射式状态工作。
红外传感器有以下优点：尺寸小，质量轻，安装在滴斗上较简单；对辅助电路要求少，在近距可以用直流发射，电路简单，性能稳定。
此方案简单，较容易实现。
1.1.2速度控制部分：由题目可知，控制液滴下落速度主要有两种方法：方案一:通过步进电机和滑轮系统控制储液瓶的高度，来达到控制液滴流速的目的；方案二: 通过控制滴速夹的松紧程度来控制液滴流速。
第一项方案实现较为简便，通过步进电机可方便地实现对储液瓶高度的调节，从而达到控制液滴流速的目的。
第二项方案控制滴速夹移动的距离很小，但是滴速夹的松紧调节过程中，移动距离，移动阻力等参数难于计算，用机电系统实现起来较为困难。
经过综合比较，我们决定选择第一项的方案。
1.1.3．键盘部分:根据题目条件，滴速的大小要由人工设定的。
滴速的设定值与调整值都可以在键盘上显示。
对于其显示有以下的两种方案：方案一：采用液晶显示屏和通用矩阵键盘。
液晶显示屏（LCD）具有功耗小、轻薄短小无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁，可视面积大，画面效果好，抗干扰能力强等特点。
但由于只需六位显示，信息量比较少，且由于液晶是以点阵的模式显示各种符号，编程工作量大，控制器资源占用较多，其成本也偏高。
方案二：采用六位LED七段数码管显示点滴数目。
按键为四个独立按键。
数码管具有：低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化，对外界环境要求较低。
同时数码管采用BCD编码显示数字，程序编译容易，资源占用较少。
1.1.4. 储液检测电路：题目要求是在储液瓶中的液位低于2～3cm时发出报警信号。
在此是关键如何检测到液位的高度，报警较易实现。
检测液位有多种方法。
方案一：同点滴速度测量模块，仍然采用红外对管发射接收。
根据该接收管收到的光强的大小来判断液位是否达到警戒水位。
此方案简单，容易实现。
方案三：用测定电容的方法来检测。
在瓶壁上用两块薄金属箔包裹构造出一个电容。
根据电容中的介质不同，可以确定是否达到警戒水位。
此数据可以由实验中得出。
1.1.5主从机通信部分：我们考虑了以下几种方案：方案一：单片机之间并行通信：此种方案实现较为简单。
由于题目要求有16 个从机，所以通过地址译码可以方便地实现从机辨识，巡回检测等功能。
但是线路利用率较低，电路连线较为复杂；方案二：单片机之间利用RS232 协议进行串口通信：此种方法利用串口通信，解决了线路复杂性和利用率的问题，而且RS232 也是较为成熟的串口通信协议；方案三：单片机之间利用RS485 协议进行串口通信：此方法也是利用单片机串口进行主从机之间通信，但协议采用RS485。
综合考虑各种因素，并结合题目中“尽量减少信号传输线的数量”的要求，我们选用了串口通信协议。
但是考虑到本系统的实用性，由于在实际使用中，主从机之间的距离可能比较远（例如从机分布在16 个病房），而RS232采用负逻辑，并且传输距离短，一般用于20m 以内的通信。
因此，RS232接口不能满足系统的要求。
RS485总线作为一种允许多点、差分数据传输的通讯电气规范，定义了一个坚固可靠的通信链路，具有长传输距离、宽共模范围、信号冲突保护和良好的抑制高噪声等特性，并且支持最多128 个单机在总线上相连。
RS485 是在RS422 的基础上，为了扩展应用范围和通讯能力，增加了多点、双向通信能力，也就是说，允许多个发送器连接到同一条总线上，同时，增加了送器的驱动能力和通讯冲突的保护特性，通过差分传输扩展总线的共模范围。
因此，RS485 协议适合于本系统的应用要求。
所以，我们选用RS485 作为主从机之间的通信协议。
1.2系统最终方案确定根据以上方案的论证分析，结合器件与设备等因素，系统各模块方案确定如下：（1）点滴速度测量采用红外对管发射接收方式。
（2）储液检测电路仍然采纳红外对管发射接收装置。
（3）点滴速度控制是利用电动机正反转来调节储液瓶的高度来实现的。
（4）键盘显示用的是数码来显示的。
2．系统的硬件设计与实现2.1系统硬件的基本组成部分本题目中运用了检测技术、自动控制技术和电子技术。
系统可以分为传感器检测部分和控制部分。
传感器检测部分：系统利用红外对管发射接收即光点传感器将检测到的信号转化为控制器可以辨别的电信号。
传感器检测电路包括2个单元电路：点滴速度测量电路、储液检测电路。
智能控制部分：系统中控制器件根据有传感器变换输出的电信号进行逻辑判断，控制点滴的速度及数码管的显示，完成了点滴装置的自动检测、自动调速、数码显示及报警功能等各项任务。
开控制部分主要包括3个电路：单片机控制电路、电动机的驱动电路、数码管的动态显示电路。
2.2主要单元电路设计2.2.1.点滴速度测量电路设计液滴下落时，由于对红外线具有吸收和折射衰减作用，会使红外接收管接收到的红外线能量降低。
直接由红外对管接收到的信号非常微弱而且干扰很大，所以必须经过处理才能送入单片机处理。
在这部分我们从两个方面入手：a．发射和接收电路：采用红外对管发射接收测量点滴速度，发射和接收电路原理图如图2.2.1.所示图2.2.1由电路图可以看到，接收管与发射管正相对，无液滴滴下时，接收管收到信号，输出低电平；有液滴滴下时，下落的水滴对红外光有较强的漫反射、吸收及一定的发散作用，导致接收光强的较大改变，接收管不能收到较强的信号，产生一个较长的脉动。