多功能动物疲劳检测仪的制作方法.docx

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专利名称:多功能动物疲劳检测仪的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种多功能动物疲劳检测仪。
背景技术:
动物疲劳实验对动物的生理技能研究具有重要的意义,然而就目前来说,还没有一种完善的用于进行动物疲劳实验的动物疲劳检测仪。
实验表明,动物喜沿边游着求生,在过大的水池中游着时,会找不到求生目标而过快疲劳死亡。动物喜沿边游着求生会使它往往找不到或不愿意去找位于水池中央的攀着物,而位于水池边上的攀着物会给动物的尾巴提供解除疲劳的支架。
发明内容鉴于目前还没有一种完善的用于进行动物疲劳实验的动物疲劳检测仪,本发明提供一种多功能动物疲劳检测仪。
本发明解决其技术问题的技术方案是多功能动物疲劳检测仪,包括水浴加热装置及与加热装置电连接的温度调节器,其特征在于所述的动物疲劳检测仪还包括盛水的实验水筒、与实验水筒连通的辅助筒,所述的加热装置及温度调整节器安装于辅助筒内,所述的辅助筒与所述实验水筒的相邻的筒壁上有纵向的长杆,所述的长杆上套有复位弹簧;所述的长杆连接一横杆,所述的横杆向内伸入所述的实验水筒内形成跳台,所述实验水筒的筒壁上开设有供所述横
杆上下运动的通道。
进一步,所述的动物疲劳检测仪还包括由相互配合的光电耦合器和传感器信号输出连接座组成的光电传感器,所述的光电耦合器与所述的长杆联动,所述的传感器信号输出连接座与一具有记忆功能的单片机信号连接,所述的单片机与显示器、键盘、时钟单元及存储器连接,所述的存储器用于存储时间值和记录次数,所述的单片机用于接收键盘的控制信号,控制记录的时间,并读写存储器中的时间值和记录次数。
进一步,所述盛水的实验水筒为圆筒形的大实验水筒,所述的大实验水筒内套有圆筒形的小实验水筒,所述的小实验水筒一侧与所述的大实验水筒内壁紧贴,所述的大实验水筒和小实验水筒之间的夹层构成所述的辅助筒。
进一步,所述长杆的头部设有压块,所述的光电耦合器位于所述的压块的下方且与压块紧邻,所述的传感器信号输出连接座位于所述的辅筒外。
进一步,所述小实验水筒的外壁上设有挡块,所述的长杆穿越所述的挡块,所述的复位弹簧位于所述的挡块和所述长杆的头部之间。
进一步,所述小实验水筒的外壁上还设有用于进一步定位所述产杆的定位块,所述的长杆穿越所述的定位块,所述的定位块位于所述横杆的下方。
进一步,所述的温度调节器为可调式潜水加温棒。
本发明的有益效果在于为动物实验提供了一种较完善的进行动物疲劳实验的仪器。
图1是实施例一所述多功能动物疲劳检测仪的结构示意图。
图2是实施例二所述多功能动物疲劳检测仪的结构示意图。
图3是光电藕荷信号采集电路图。
图4是显示器及键盘示意图。
图5是单片机电路图。系统的主流程图如图6所示,入图7所示图6是系统主流程图。
图7是系统中断计数流程图。
图8是实施例二所述多功能动物疲劳检测仪的实验效果图。
图9是系统存储器电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
实施例一参照图1,多功能动物疲劳检测仪,包括水浴加热装置及与加热装置电连接的可调式潜水加温棒1,可调式潜水加温棒1是温度调节器。所述的动物疲劳检测仪还包括盛水的圆筒形的大实验水筒2,大实验水筒2内套有圆筒形的小实验水筒3,所述的小实验水筒3一侧与所述的大实验水筒2内壁紧贴,所述的大实验水筒2和小实验水筒3之间的夹层构成辅助筒。所述的加热装置及温度调整节器安装于辅助筒内,所述的辅助筒与大实验水筒的相邻的筒壁上有纵向的长杆
4,所述小实验水筒3的外壁上设有挡块5,所述的长杆4穿越所述的挡块5,所述的长杆4上套有复位弹簧6,所述的复位弹簧6位于所述的挡块5和所述长杆4的头部7之间。所述的长4杆连接一横杆8(可根据需要更换粗细不同的横杆),所述的横杆8向内伸入所述的小实验水筒3内形成跳台,所述小实验水筒3的筒壁上开设有供所述横杆8上下运动的通道。所述小实验水筒3的外壁上还设有用于进一步定位长杆的定位块9,所述的长杆4穿越所述的定位块9,所述的定位块9位于所述横杆8的下方。
使用本实施例所述的多功能动物疲劳检测仪进行小白鼠疲劳实验。采用150W可调式潜水加温棒,加温15分钟使水温达到27℃。将小包鼠投入到小实验水筒3内,由于动物喜沿边游着求生,小白鼠在小实验水筒内沿边游着求生,这样小白鼠就会在沿边游水时抓住横杆8求生,但是它在细的横杆8上很快又会产生站立疲劳而跳落水中。小白鼠在水池中经历了一个惊慌的开始,而后就会站在横杆上求生、疲劳落水、再求生、再落水直至爬不上横杆为止。记录小白鼠爬上横杆的次数、每次爬上跳台的间隔时间、每次在跳台上站立的时间,根据记录下来的数据就可以进行分析。
实施例二参照图2,所述的动物疲劳检测仪还包括由相互配合的光电耦合器10和传感器信号输出连接座11组成的光电传感器,所述长杆的头部
7设有压块,所述的光电耦合器10位于所述的压块的下方且与压块紧邻,这样可以实现光电耦合器10和长杆4的联动,而所述的传感器信号输出连接座11位于所述的辅助筒外。所述的传感器信号输出连接座11与一具有记忆功能的单片机信号连接,所述的单片机与显示器、键盘、时钟单元及存储器连接,所述的存储器用于存储时间值和记录次数,所述的单片机用于接收键盘的控制信号,控制记录的时间,并读写存储器中的时间值和记录次数。
光电传感器提供光电耦合信号(+5V触发信号),电源为交流220V转直流5V,光电藕荷信号采集电路如图3所示。
显示器和键盘的设置如图4所示,功效为①.显示器左边的上、下两排有文字显示面板。上排左三位在按右边功能键“设定”和“加时”时分别显示SET和ADD,下排左三位显示动物离开或爬上跳台的次数。下排右四位显示设定的实验时间和增加的实验时间,下排右四位显示实验已用时间及动物离开或爬上跳台所保留的时间。
②.“设定”键摁此键,上排左三位显示SET,上排后四位清零,等待输入当前时间。上排的右四位中前两位代表时,后两位代表分,输入范围为0000-9999。记忆最后一次所作的实验,第二排数字全清零。
③.“ENTER”键摁此键,上排左三位显示。。。,上排右四位显示输入时间或输入时间加上加时后的总时间。下排左三位显示
000,右四位显示摁“设定”键后输入的当前时间,蜂鸣器响一声,表示数值已经输入。
④.“开始”键摁此键,下排数字开始计数、计时。下排左三位记信号发生次数,下排右四位开始以分为单位计时,前两位表示时,后两位表示分,60分进一小时,记忆并存储每次信号发生的相应时间,以便查询。蜂鸣器响两声表示实验计数计时开始。
⑤.“加时”键摁此键,上排左三位显示ADD,上排右四位清零,等待输入时间,此时间为实验欲持续的时间。输入完成后,摁“ENTER”键,上排左三位显示。。。,右三位显示最后一次输入时间加上加时后的总时间。
⑥.“查询”键1摁此键,下排显示本次实验记录,下排左三位从001开始显示,下排右四位显示相应时间,按顺位查询。查询时间为10秒,10秒内如不继续摁此键,将自动跳转到原状态。
⑦.“查询”键2摁此键,下排显示上次实验记录,排左三位从001开始显示,下排右四位显示相应时间,按顺位查询。若在实验开始之前摁下“查询”键1,则显示上次实验记录结果,摁下“查询”键2显示上上次实验记录结果。
⑧.下排显示时间计时至上排设定时间,响六次蜂鸣声,表示实验结束。
⑨.摁键基本过程“设定”—输入时间—“ENTER”—“加时
”—输入时间—“开始”。
⑩.若实验开始(即已按下开始键)后想增加实验时间,摁“加时”键,再输入欲加时时间,输入完毕后摁“ENTER”键确认,再摁“开始”键即可。
单片机采用市场上最常见最常用的51单片机AT89C51,单片机在系统中的具体电路图如图5所示,其中包括单片机复位电路,时钟电路,各引脚功能说明如下1脚蜂窝器控制信号;2脚、3脚构成I2C总线,实现CPU与系统存储器之间的串行通信;12脚、13脚外部中断信号,分别响应键盘中断和外部采集信号中断,因外部光耦的中断信号跳变均为从低到高,故需另接反向器,系统中采用74LS04;16脚、17脚外部键盘显示芯片的读写选通信号;27脚、28脚8279片选择数据地址选择信号;30脚8279片时钟信号;30~39脚P0口,由于读取8297片中数据时传送低8位地址及数据。
系统采用EEPROM来存储每次记录的数据没,电路图如图9所示。其中,1、2、3脚为片选信号,5、6脚分别为数据和时钟输入输出脚,7脚为读写控制端,接地表示可读可写。系统的存储容量为32K,可存储256组实验数据并自动锁定。
系统的主流程图如图6所示,系统中断计数流程如图7所示。
在本实施例其余结构和实施方式与实施例一相同。连接单片机后,数据的记录由单片机完成。
在本实施例所述的多功能动物疲劳检测仪,进行30例小白鼠实验,小白鼠通常会在水池中有一个惊慌的开始,而后就会站在跳台上求生、疲劳落水、再求生、再落水直至爬不上跳台为止。其过程可用图
8来表示,图8中横坐标表示实验时间,纵坐标表示动物在跳台上山里的时间。由图可见,经最初的惊慌之后,动物就可在跳台上站立1~3小时,经10次左右疲劳站立后,会在水中不断抓着跳台求生,这时在图中反应就是落水频率加快,站在跳台上的时间缩短。
权利要求
,包括水浴加热装置及与加热装置电连接的温度调节器,其特征在于所述的动物疲劳检测仪还包括盛水的实验水筒、与实验水筒连通的辅助筒,所述的加热装置及温度调整节器安装于辅助筒内,所述的辅助筒与所述实验水筒的相邻的筒壁上有纵向的长杆,所述的长杆上套有复位弹簧;所述的长杆连接一横杆,所述的横杆向内伸入所述的实验水筒内形成跳台,所述实验水筒的筒壁上开设有供所述横杆上下运动的通道。
,其特征在于所述的动物疲劳检测仪还包括由相互配合的光电耦合器和传感器信号输出连接座组成的光电传感器,所述的光电耦合器与所述的长杆联动,所述的传感器信号输出连接座与一具有记忆功能的单片机信号连接,所述的单片机与显示器、键盘、时钟单元及存储器连接,所述的存储器用于存储时间值和记录次数,所述的单片机用于接收键盘的控制信号,控制记录的时间,并读写存储器中的时间值和记录次数。
,其特征在于所述盛水的实验水筒为圆筒形的大实验水筒,所述的大实验水筒内套有圆筒形的小实验水筒,所述的小实验水筒一侧与所述的大实验水筒内壁紧贴,所述的大实验水筒和小实验水筒之间的夹层构成所述的辅助筒。
,其特征在于所述长杆的头部设有压块,所述的光电耦合器位于所述的压块的下方且与压块紧邻,所述的传感器信号输出连接座位于所述的辅筒外。
,其特征在于所述小实验水筒的外壁上设有挡块,所述的长杆穿越所述的挡块,所述的复位弹簧位于所述的挡块和所述长杆的头部之间。
,其特征在于所述小实验水筒的外壁上还设有用于进一步定位所述长杆的定位块,所述的长杆穿越所述的定位块,所述的定位块位于所述横杆的下方。
,其特征在于所述的温度调节器为可调式潜水加温棒。
全文摘要
多功能动物疲劳检测仪,包括水浴加热装置及与加热装置电连接的温度调节器,其特征在于所述的动物疲劳检测仪还包括盛水的实验水筒、与实验水筒连通的辅助筒,所述的加热装置及温度调整节器安装于辅助筒内,所述的辅助筒与所述实验水筒的相邻的筒壁上有纵向的长杆,所述的长杆上套有复位弹簧;所述的长杆连接一横杆,所述的横杆向内伸入所述的实验水筒内形成跳台,所述实验水筒的筒壁上开设有供所述横杆上下运动的通道。本发明的有益效果在于为动物实验提供了一种较完善的进行动物疲劳实验的仪器。