提醒装置设计（精选4篇）
提醒装置设计 篇1
0 引言
近年来,随着我国老龄化程度愈发严峻,高龄老年人口持续增加,空巢老人、无子女老人和失独老人也开始增多。与此同时,老年人口内部变动也进一步加剧了人口老龄化的严峻性[1]。
由于老年人药物代谢动力学的改变,各器官功能及代谢能力逐渐减退,认知功能下降、多愁善感等,使其成为疾病的易感人群。更令人担心的是,老年人由于记忆力及认识分辨能力下降,对药品的储存、使用、管理不当,很容易造成误服、忘服或者重复服用,增加了危险性。为了能够帮助老年患者按时正确地服用药物,有利于病情的控制和身体康复,也有利于儿女们安心在外工作,本文设计了一种可帮助老年患者按时服药且正确服药的装置。
1 自动提醒服药装置机械结构设计
本文设计的自动提醒服药装置具有储药和自动送药功能,一次可储存多次用药,满足大部分患者的需求,其主要由储药转盘、送药导槽和外壳组成。
图1为储药转盘结构示意图。储药转盘由两圈周向隔板和若干径向隔板组成,转盘放置在开有一孔的平面底盘上,两者形成若干储药凹槽,一次能储存多次用药,可实现储药功能。
送药导槽为一弧形滑槽结构,其上端导槽口与平面底盘上的孔配合。服药装置内设电机安装支架安装驱动电机,电机输出轴通过联轴器与储药转盘连接,带动转盘转动,到达指定位置,实现送药。自动提醒服药装置内部结构如图2所示。
自动提醒服药装置外部结构为可拆分式外壳,如图3所示。主外壳面上设置有显示屏孔、按键孔和出药孔,顶外壳面可进行翻转。自动提醒服药装置整体选用铝合金板材,其密度低,强度高,经济性好。
设定一次性服药最大剂量为50g,根据转盘重量和摩擦等因素最终选用功率为5 W的小型直流减速电机。根据电机的功率和转轴的扭矩,可得转轴的最小直径为Φ3mm。因为转轴无特殊要求,故其材料选用45钢,调质处理。电机输出轴安装位置为竖直方向,考虑到安装的方便性,选用止推轴承和微型轴承支撑转盘。微型轴承放在止推轴承内部,止推轴承承受转盘的重量,微型轴承承受径向载荷。选择弹性联轴器连接电机与转盘[2]。
2 自动提醒服药装置电气控制系统设计
本文设计的自动提醒服药装置,具有语音提示功能、时间显示功能和按键设置功能等,可实现按预定时间自动送药,并且语音报警提示用户服药。
自动提醒服药装置电气控制系统结构框图如图4所示。用户通过按键电路进行时间及服药次数设定;时间显示电路显示当前时刻距离下次服药的时间;电机驱动电路驱动电机带动储物转盘转动,到达转动位置后,通过位置检测电路检测位置,停止运转,同时语音报警电路提示服药。
2.1 控制器及其基本电路设计
本文采用STC89C52单片机作为主控制器,其包含40个I/O引脚,部分引脚连接电源电路、时钟电路和复位电路,构成单片机正常工作的最小系统(如图5所示),其他I/O引脚连接剩余电路模块[3]。
2.2 按键电路设计
按键模块电路主要通过按键来调定时间,共有5个按键,S1为复位按键,S2为开始按键,S3为动态减时按键,S4为动态加时按键,S5为取药按键,每一按键电路旁接一指示电路,检测按键电路是否正常工作,其连接电路如图6所示。用户可通过按键设定每天服药的起始时间、吃药次数和吃药时间间隔。
2.3 时间显示电路设计
控制器根据按键设置时间,通过单片机的I/O口直接驱动数码管进行显示。本文使用4位8段数码管,采用LED动态显示,从P1口输出的是段选码,从P3口输出的是位选码,时间显示电路如图7所示。
2.4 电机驱动电路设计
电机驱动电路主要负责驱使电机运转,本文采用L9110驱动芯片来放大电路使电机运转,电机驱动电路如图8所示。L9110为控制和驱动电机的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件,将分立电路集成在单片IC之中,使外围器件成本降低,整机可靠性提高。
2.5 其他电路设计
位置检测电路主要负责检测转盘转到的位置,本文选用触碰开关作为检测传感器,其设置在平面底盘上,将其常开状态与控制器相连。储药转盘每次转到储药凹槽的位置时,碰触开关被储药转盘触发,常开变为闭合,控制器根据开关的状态来做出判断,使电机停止运转,保证一次药物正确送出,语音报警电路主要负责提示服药语音,通过给控制器外接SYN6288语音合成模块来完成。当到达设定的服药时间时,语音报警电路会提示用户按时吃药。
3 程序设计
自动提醒服药装置服药流程如图9所示。先将药物放入储药凹槽,通过按键电路设定服药的起始时间和间隔时间;设定好时间后,启动开始按键,时间显示电路开始工作,数码管显示时间;当到达设定时间时,电机带动储药转盘慢速旋转;储药转盘转动的过程中碰到触碰开关时,控制器命令电机停止转动,此时语音报警电路开始提示服药;同时储药转盘转过一个储药凹槽,药物顺着送药导槽滑落至出药口;最后通过取药按键来使语音报警电路停止工作,程序进入下一服药时间的运行。
4 结束语
通过对机械结构、电路系统以及程序算法的研究,完成了自动提醒服药装置的设计。将编写好的程序下载到控制器中进行测试,自动提醒服药装置能够完成自动送药,达到了预期的效果。本文设计的服药装置,具有一定的智能化,可帮助老年患者正确按时服药,利于患者早日康复并能够减轻家庭负担,可作为智能家居工程的一部分为社会服务。
摘要：设计了一种自动提醒服药装置,完成了储药转盘、送药导槽和外壳的机械结构设计,根据装置所要实现的功能,完成了按键电路、时间显示电路、电机驱动电路、位置检测电路及语音报警电路设计,并编写程序,实现自动提醒服药装置的各项功能。实验验证表明,本服药装置达到了预期目的。
关键词：自动提醒,自动送药,电路设计
参考文献
[1]吴玉韶.中国老龄事业发展报告[M].北京:社会科学文献出版社,2013.
[2]濮良贵,纪名刚.机械设计[M].第7版.北京:高等教育出版社,2001.
[3]李朝青.单片机原理及接口技术[M].第3版.北京:北京航空航天大学出版社,2006.
提醒装置设计 篇2
1．引导学生认识作者独特的幸福观。
2．理清文章写作思路，训练概括要点的能力。
3．品味本文清丽生动的语言。
教学重点：让学生领悟幸福“无处不在”，树立健康乐观上进的幸福观。
教学难点：对语言的理解品味
教学方法：读议结合
教学过程：
一、谈话导入：我们常说“生在福中不知福”，是说我们对身边的幸福置若罔闻、熟视无睹，更谈不上享受幸福、珍惜幸福了。今天，我们一起学习当代女作家毕淑敏的说理性散文《提醒幸福》，相信学了这篇文章之后，你会对幸福有许多新的理解和感悟。
二、字词疏通：
让学生提出在预习中遇到的未能解决的生难字词，举全班之力共同解决，学生不能自主解决的，教师予以点拨。
三、整体感知，理清思路：
1、学生迅速浏览课文一遍，思考：课文写了有关幸福的哪些内容？
2、全班交流以上思考题：
由学生自由发言，教师整理板书。若学生回答有困难，教师提醒四个关键词：呼吁、含义、征兆、享受，让学生在文章中找到相对应的段落，教师板书。
（文章思路：一、呼吁（1—9）；二、含义（10—18）；三、征兆（19—24）；四、享受（25—34）。）
3、讨论明确：文章的写作顺序是逻辑顺序，并提醒学生在日常说话和写作中，要注意“顺序”，结构层次清楚。
四、深入文本，理解幸福：
1、学生跳读课文，找出令自己怦然心动的句子和段落，有感情地多读几遍。
2、全班交流。要求：参与交流的同学，先把令自己怦然心动的句子和段落有感情地读出来，然后说说自己的体会。
3、教师参与交流，并水到渠成引导学生细细品味21段：
“幸福不喜欢喧嚣浮华，常常在暗淡中降临。贫困中相濡以沫的一块糕饼，患难中心心相印的一个眼神，父亲一次粗糙的抚摸，女友一个温馨的字条……这都是千金难买的幸福啊。像一粒粒缀在旧绸子上的红宝石，在凄凉中愈发熠熠夺目。”
生齐读后讨论：这段话有什么特点？（用了排比和比喻的修辞，写出了“幸福不喜欢喧嚣浮华，常常在暗淡中降临”的特点。作者用心感悟生活，把幸福具体化、细节化，告诉我们幸福并不神秘，它就在我们身边生活点滴中，触手可及。）
让学生联系自己的生活和学习经历接着说几句，补充省略号的内容，大家共同分享幸福。
附：
亲情篇：
（1）得到父母和老师表扬的时候，我最幸福，幸福来自老师、爸爸、妈妈赞赏的目光。
（2）和父母团聚时，我最幸福，幸福是一家人吃饭时餐桌上的笑声。
（3）我和老师开心地在一起，我最幸福，幸福是我们一起发出的朗朗笑声。
（4）天气骤变的夜晚，睡意朦胧的我，却清晰地感受到妈妈为我掖好被角，这个不经意的动作，让我感到无处不在的母爱，此时我很幸福。
友情篇：
（1）和同学们一起聚会的时候，我最幸福，幸福就是和同学一起唱出的歌声。
（2）考试成绩不理想时，同学们一句悄悄的鼓励、安慰，给了我莫大的支持，我感到很幸福。
（3）记得有一次，我和同学在路上走着，转弯时突然看到一辆自行车向我们飞驰过来，我的朋友首先把我推开了，那一刻我非常幸福。
给予篇：
（1）当我帮助同学解决一个难题时，我感到很幸福。
（2）我为贫困山区的孩子捐出自己积攒的零花钱，虽然那仅仅能为他们买上几件文具，我仍能感到深深的幸福。
自然篇：
（1）我和大自然亲密的接触，我最幸福，幸福是我身边一只只翩翩起舞的鸽子。
（2）幸福是洒在我肩上、脸上、身上的温暖的阳光。
爱国篇：
（1）中国男足进军世界杯成功的那一刻，作为一个中国人我感到幸福。
（2）中国申奥成功的那一刻我感到非常幸福.
五、总结升华：
罗丹说：美是到处都有的，对于我们的眼睛，不是缺少美，而是缺少发现。同学们，幸福又何尝不是如此呢。让我们齐读最后一段，希望我们把它牢牢记在心里，并落实在我们的行动中。
提醒装置设计 篇3
依据这一情况，我和周世显、李根一起从技术上寻找解决方案。
一、基本思路
调查夜间行车过程中，行驶车辆远光灯导致驾驶员炫目的具体问题，发明一个装置为司机解决该问题。
基本设计思路是在“远光灯”、“近光灯”和“开关”间装一个“光电继电器”和“时间继电器”。当对方夜间按下“警示灯”，发出的光照射到“光电继电器”的“感应头”而启动工作，“时间继电器”常闭触点断开，常开触点闭合，从而使“远光灯”立即变为“近光灯”，并自动延时20秒左右，之后重新自动开启远光灯。
二、设计与制作
1.电路设计
整个电路分为5部分，如下图：
①输入信号的处理与输出控制：采用单片机进行信号输入判别及输出控制处理。
②灯光信号检测：由R1、可调电阻PLD、光敏电阻5537、精密比较器LM393、C5组成。可调电阻PLD为分压式接法，为比较器LM393的2脚提供基准电压，调节PLD，可改变基准电压值，从而改变受光检测灵敏度。R1和光敏电阻也为分压接法，为比较器LM393的3脚提供检测电压。C5对光敏信号滤波。当3端电压高于2端时，1脚输出高电平，反之，1脚输出低电平。
③控制输出的执行：由R3、三极管Q1、继电器JZ， 二极管D2组成。当CPU的PB1端输出高电平时，Q1导通，继电器吸合。PB1输出低电平时，Q1截止，继电器断开。D2为保护Q1用。
④远光恢复的延时值显示与设置：由2位数码管与按键KS组成。按一下KS键，数字闪动，再按此键，数字可在0至20秒改变。5秒按键自动保存退出。会车过后，延时此设定值后恢复为远光。
⑤电源部分：由二极管D1，电容C1、C2、C3，稳压管78L05组成。D1为防止电源接反用。C1、C2、C3为电源滤波。78L05将12V稳压为5V为单片机提供电源。
2.控制流程
非会车状态时，光敏电阻没有受到光的照射，呈高阻状态，LM393的3脚电压高于2脚电压，1脚输出高电平，CPU检测到此脚为高电平时，控制端PB1输出低电平，继电器不工作。
会车状态时，光敏电阻受光照呈低阻状态，当阻值低到一定值时，LM393的2脚电压高于3脚电压，1脚输出低电平，CPU检测到此脚变为低电平时，发出控制指令使控制端PB1输出高电平，继电器吸合，关闭远光，开启近光。
噪声提醒器的设计 篇4
关键词：噪声检测,直流转换,V/F转换,语音提醒
0 引言
噪声即噪音,是引起人烦躁,或者音量过强而危害人体健康的声音。从环保的角度看,凡是影响人们正常工作、学习和休息的声音都可以称为噪声。一般认为20dB以下的声音是安静的;20-40dB大约是小声说话的声音;40-60dB属于我们正常的交谈声音;60dB以上就属于吵闹范围了,70dB我们就可以认为它是很吵的,而且开始损害听力神经,90dB以上就会使听力受损,而呆在100-120dB的空间内,一般一分钟人就会暂时性失聪。在一些需要安静的场合,如图书馆、医院病房、宾馆客房等场所,要求不得超过40dB。而有些时候往往会有一些人不顾及场合,大声喧哗,制造噪声,影响其他人的工作、休息。本文设计了一种简单的噪声提醒器,能够检测环境的声音,并在声音超过设定值时能够自动报警提示。使得在无人监管的情况下,自动提示,及时制止噪声,保持安静的环境。
1 噪声提醒器设计方案
噪声提醒器系统方框图如图1所示,硬件电路包括噪声信号的转换、放大、交直流转换与电压-频率转换电路,以及单片机系统的硬件电路、显示及语音提示电路等。
环境噪声经传声器转换为电信号,放大器对微弱的声压信号进行放大,然后经过真有效值转换电路将音频信号转换为直流电压信号,再通过V/F转换成具有一定频率的脉冲信号,送入单片机。单片机对送来的信号进行处理,转换成相应的dB值,并与设定值比较,超过即播放提示音,也可利用LED显示dB值。
2 硬件电路
2.1 音频放大电路
声音信号由驻极体传声器采集后,需进行放大,我们采用LM386音频功率放大器。LM386集成电路使用简单,基本没有外围器件,而且它还有体积小、电源范围宽、频率响应好、外接元件少、总谐波失真小、电压增益可调整、输出功率大等优点。传声器输出的电信号非常微弱,只有毫伏级,因此音频功率放大电路采用电压增益200倍的接法(如图2所示)。
图2音频放大电路(参见下页)
2.2 直流转换电路
有效值-直流转换电路采用AD536,该芯片内部由求绝对值电路、平方除法器、镜像电流源、输出缓冲放大器四部分组成。其工作原理依次是:取绝对值-平方/除法-取平均值运算。当输入电压增大时,其3dB带宽会随之增大,因此应提高输入信号的幅值。
电路采用单电源供电方式,并接入1μF输出滤波电容C5,以减小输出纹波的大小。其外围电路简单,只需在4和14之间接一个电容,电容的值可以计算出大约1μF,即可将输入的交流电压信号转换为高精度的直流信号。R6、R5给10脚提供直流偏压。
2.3 电压/频率转换电路
V/F变换采用的是集成块LM331,LM331是美国NS公司生产的性能价格比较高的集成芯片,可用作精密V/F转换器。LM331采用了新的温度补偿能隙基准电路,在整个工作温度范围内和低于4.0V电源电压下都有极高的精度。LM331动态范围宽可以达到100dB;线性度较好,最大非线性失真小于0.01%;变换精度高,数字分辨率可达12位;外接电路简单,只需接入几个外部元件,便可构成V/F或F/V等变换电路。
LM331原理图如图4所示,其内部由输入比较器、定时比较器、能隙基准电路、R-S触发器、复零晶体管、输出驱动和电流开关等部分组成。
当输入端Vi输入正电压时,输入比较器输出高电平,使R-S触发器置位,输出高电平,输出驱动管导通,输出端f0为逻辑低电平,同时电源Vcc也通过电阻R2对电容C2充电。当电容C2两端充电电压大于Vcc的2/3时,定时比较器输出高电平,使RS触发器复位,输出低电平,输出驱动管截止,输出端f 0为逻辑高电平,同时,复零晶体管导通,电容C2通过复零晶体管迅速放电;电子开关使电容C3通过电阻R3放电。当电容C3放电电压等于输入电压Vi时,输入比较器再次输出高电平,使R-S触发器置位,如此反复循环,构成自激振荡。输出脉冲频率f 0与输入电压Vi成正比,从而实现了V/F变换。电阻R1和电容C1组成低通滤波器,可减少输入电压中的干扰脉冲,有利于提高转换精度。
根据以上原理设计电路图如图5所示。其中图5中的R9、C9、R11、C11、R10、C10分别对应图4中的R1、C1、R2、C2、R3、C3。
2.4 报警及指示电路
本系统是为需要安静且无人值守的场合设计的,当环境噪声超过限定值时,喇叭发出提示声音“请安静”。由于提示音时间很短,因此选用OTP语音芯片AC8010。AC8010是支持PWM和DAC输出的10s OTP语音芯片,音质好,有4个I/O口,外围电路仅需一颗104电容,设计成本低。AC8010与单片机连接电路如图6所示,采用PWM输出三极管放大后驱动喇叭的方式,并且可以接LED显示。
3 系统软件设计
本系统设计选用89C52单片机,其主要任务是将采集的数据与设定值比较,若超过设定值,则推动语音芯片发出声音,并且使LED发光。主程序如图7所示。
4 结束语
因为使用的是以单片机为核心的控制系统,所以此噪声提醒电路具有功能强、电路简单、性能可靠、成本低的特点。可广泛用于一些需要安静的场合,如会议室、阅览室、医院病房等。为了减少成本,本设计仅仅设计了语音提示部分。如果有些场合需要显示噪声值的话,可以在本设计的基础上,增加显示电路模块,利用单片机I/O口驱动LED或LCD显示器来显示噪声的dB值。因此,具有可扩展性,并且有一定的推广价值和较好的市场前景。
参考文献
[1]李君桥,秦石乔,王省书.新型求真有效值芯片AD536的应用[J].国外电子测量技术,2005,(12):43-46.
[2]白延敏.51单片机典型系统开发实例精讲[M].北京:电子工业出版社,1997.
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[4]宋永林.噪声与振动测量[M].北京:中国计量出版社,1986.