液体点滴速度监控装置设计 (河工大)(9)

完整,合格,版本的计算机控制课程设计。

2

3

4

计算机控制课程设计+5V +5V

R 1 220 G1

R 2 47

计 脉 输 数 冲 出+5V +5V

R 3 220 G2

R 4 47

NOR

VCC

VCC

图 3.1 点滴速度测量电路

根据光学折射原理,光线在穿透密度不同的介质时,在交界面将产生反射与 折射。 将滴管放置在检测用槽形光耦的中间,在检测过程中,液滴呈近椭圆状向下 作加速运动并通过槽型光耦,由于液滴的表面是曲面,所以上半部与下半部将光 线两次折射,使接收端接收不到光而产生两次高电平,仅在液滴中部光线可以直 射穿过,使接收端输出低电平,从而实现计数功能。

3.2 储液检测电路储液检测电路图仍然是和点滴速度测量电路一样，只是所接单片机的接口不 同。其电路图如 3.2.图所示。 该电路图的原理和点滴速度检测电路的原理是一样的。由于红外光在水中 和空气中的吸收系数不同，从而通过空气和水后的光强也是不同的。 其报警信号也是由储液信号来决定的。当储液的液面的高度为 2~3cm 后， 会由红外对管发射接收产生检测信号，即为报警信号。

2

3

4

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计算机控制课程设计

VCC

( V) 12

5. 1k

1. 7k

5. 1k

1. 7k

R 1

R 2

NP N

NP N

信号调整

R 3

图 3 .2.储液检测电路

3.3 键盘控制电路由于本系统中采用动态显示方式驱动 5 个七段数码管， 来显示点滴的速度。 数码管采用共阴极，由于 AT89C52 单片机每个 I/O 的拉电流只有 1—2mA。所以2 3

Tit

Si z

在位码和段码都加上了反向驱动器。3 4 5

B

Da Fi le

C 1 0. uF 22

D1 41 48

D2 41 48

D3 41 48

D4 41 48

D5 41 48

D6 41 48

I/ O1

I/ O2

I/ O3

I/ O4

I/ O5

I/ O6

S1 SW-PB

S2 SW-PB

S3 SW-PB

S4 SW-PB

S5 SW-PB

S6 SW-PB

VCC R 1 10 K D7 41 48 D8 41 48 D9 41 48 D10 41 48 D11 41 48 D12 41 48

I/ O7

I/ O8

I/ O9

I/ O1 0

I/ O1 1

I/ O1 2

S7 SW-PB

S8 SW-PB

S9 SW-PB

S1 0 SW-PB

S1 1 SW-PB

S1 2 SW-PB

图 3.3 键盘控制电路

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3.4显示电路

由于本系统中采用动态显示方式驱动5个七段数码管，来显示点滴的速度。数码管采用共阴极，由于AT89C52单片机每个I/O的拉电流只有1—2mA。所以在位码和段码都加上了三级管来进行驱动，如图3.4所示。

图3.4 显示电路图

3.5 点滴速度控制电路设计

系统将点滴速度采集信号和储液信号进行处理后，在相应的单片机的I/O控制口输出对应的控制信号来驱动电动机的正反转，从而进行精确的控制。

点滴的控制其实是靠单片机检测滴速，得到一个反馈量，输出一定信号驱动电动机，控制电动机的正转或反转，进而带动储液瓶的上升或下降来调节滴斗的高度即控制点滴的速度。电动机驱动电路就如图3.5示。

采用的是H型的开关驱动电路。整个的电路可以分为两级：第一级接单片机的I/O口，用射级跟随电路加大电流的驱动能力；第三级才是驱动电路。当P3.0为高电平时，Q5导通，Q3，Q7导通，电动机两端的电压为+5V，电动机正