《 光电检测技术及系统 》 大作业 光电智能输液检测器

1. 《光电检测技术及系统》大作业光电智能输液检测器《光电检测技术及系统》大作业光电智能输液检测器 学生：赵宇峰、诸葛明华 指导老师：刘华峰、汪凯威、项震 答辩时间：2013年6月27日

2. 目录 • 课题介绍 • 设计方案 • 硬件 • 软件 • 成果展示 • 困难及解决方法 • 小组分工 • 经费使用

3. 课题介绍 • 目标： • 智能输液计时与报警系统 • 功能： • 实时检测输液情况 • 记录输液时间与输液瓶数 • 在输液停止后，报警并断流

4. 设计方案—— 总体介绍 • 设计原理 • 在红外波段，液滴表面反射率远大于输液管外壁的反射率 • 工作内容 • 正常输液时，红外对管利用反射原理检测到液滴，不断向单片机输出脉冲波。 • 输液停止时，红外对管输出高电平，单片机控制蜂鸣器音乐报警，同时输出信号，控制微型电磁阀关闭，使输液停止。 • LCD实时显示记录输液时间与输液瓶数

5. 设计方案—— 模块介绍 • 光检测模块 红外对管，使用单片机VCC输出5V电压，信号输入单片机外部中断INT1 • 信号处理模块 C8051F020单片机集成板，处理检测信号，并发出指令，控制LCD显示、蜂鸣器工作和断流装置工作，外接220V交流电压 • 声报警装置 蜂鸣器，放音乐报警，单片机供电 • 断流装置 单片机P3.0输出高电平使继电器工作，间接控制推拉式直流电磁铁，分别外接5V、9V直流电压 • LCD显示 液晶屏显示记录输液时间与输液瓶数，单片机供电

6. 硬件——原理及原理图 • 利用红外对管发出红外光探测输液管的液滴是否正常输液： • 若正常输液时，液滴反射回红外光，由对管中的接收管接收，并向单片机发出向下的脉冲，LCD屏实时显示输液时间和输液瓶数； • 当输液停止时，对管持续输出5V高电平，当时间持续5秒以上，单片机判断为输液停止，随机发出指令，使LCD停止计时，并启动声报警装置——蜂鸣器和断流装置——电磁铁。

7. 硬件——硬件模块展示图

8. 软件 • 软件部分采用模块化设计方法，共分为五个部分 • 红外对管信号接收，使用外部中断1（INT1）； • LCD显示屏显示时间和瓶数； • 控制蜂鸣器发声报警； • 使用P3.0输出信号控制继电器开闭，起到间接控制电磁铁开闭的作用； • 红外对管的工作电压提供，使用VCC。 • 中断时序图

9. 成果展示 基本功能已实现 • 红外对管通过液滴反射情况实时检测输液情况 • LCD记录输液时间与输液瓶数 • 在输液停止后，蜂鸣器声报警并控制电磁阀断流

10. 困难及解决方法 • 断流装置的选择 • 电路控制微型电磁铁来阻断输液 电磁铁吸力大，闭合完美。缺点是重量大。 利用电磁阀。 电磁阀多数为封闭的管状，如何把它套到输液管上需要考虑。 • 利用步进电机原理阻断输液 需要制作一个额外的相应系统，譬如夹子等，闭合效果不一定好。 • 光检测方法的确定 • 反射式红外对管 液滴表面反射强烈 • 透射式红外对管 波长选择不好、灵敏度低、130mA~140mA

11. 小组分工 • 赵宇峰 • 电路与硬件设计、元件购买 • 电路搭建 • 程序编写 • 电路、软件、整体调试 • 诸葛明华 • 电路设计、搭建 • 部分程序编写 • 电路、整体调试 • PPT制作、文档撰写

12. 经费使用 • 红外对管模块 10*2 • 电磁铁模块 17*1 • 继电器模块7*1 • 其他 (小零件和邮费等)56 • 总计100

13. Thanks!