【正文】 。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz84!z89Amv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JvnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%MzFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JvnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%MzXNQExJB8VK%W7m$ZA5JdkVWce9APz^FvJzwYWCcyAh*bnxBvaFQH8YHV$amp。本設(shè)計(jì)再結(jié)合實(shí)際生活和課題的實(shí)際要求，以單片機(jī)控制為核心，采用紅外對(duì)射技術(shù)，光電傳感技術(shù)，電機(jī)控制技術(shù)，并解決了大電流控制的問題。通過硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件編程的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了輸液滴速計(jì)數(shù)，顯示，越限報(bào)警等功能，并詳細(xì)介紹了各個(gè)模塊的硬件設(shè)計(jì)和工作原理，給出了各部分的軟件流程。 在醫(yī)院輸液(俗稱打吊針)有一個(gè)難題長(zhǎng)期困擾著病人與醫(yī)護(hù)人員：在病人輸液的過程中，往往由于病人體質(zhì)虛弱、昏迷或入睡或者醫(yī)護(hù)人員正在別處忙碌等而無法留意，當(dāng)輸液完畢，若處理不及時(shí)，病人的血液就會(huì)因空管而倒流入輸液針管內(nèi)，時(shí)間稍長(zhǎng)會(huì)使扎針處嚴(yán)重腫脹。靜脈輸液是最常規(guī)和最重要的醫(yī)療手段。輸液報(bào)警器會(huì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)病人輸液液面的變化，當(dāng)輸液完畢時(shí)發(fā)出報(bào)警提示聲，醫(yī)護(hù)人員有足夠的時(shí)間拔針或換藥，避免了“回血”等現(xiàn)象的發(fā)生。該系統(tǒng)包括紅外發(fā)射接收裝置，AT89S52單片機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，LED顯示屏和蜂鳴器等。所以對(duì)輸液報(bào)警的研究十分有意義。3. 顯示器：4位一體數(shù)碼管。由于系統(tǒng)外界光源會(huì)對(duì)光敏二極管的工作有很大的干擾，一旦外界光度改變，就會(huì)影響對(duì)液滴的判斷。 方案三：脈沖調(diào)制的紅外對(duì)外傳感器。而液滴滴落的過程中要經(jīng)過滴管的中心線，當(dāng)有也液滴經(jīng)過光源和紅外對(duì)射管之間時(shí)，光線會(huì)發(fā)生折射和散射，導(dǎo)致接收器收不到光信號(hào)，這時(shí)紅外對(duì)射管的輸出要產(chǎn)生一個(gè)電壓跳變，利用這個(gè)電平跳變可以實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)過滴管的液滴進(jìn)行計(jì)數(shù)。但是拉力傳感器價(jià)格貴，從實(shí)用性角度考慮，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)中不合適。超聲波測(cè)距準(zhǔn)確，是一種常用的測(cè)距方法?？梢圆捎眉t外對(duì)管進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。圖13 光電傳感器安裝示意圖 綜合比較上面三種方案，從實(shí)用，簡(jiǎn)便同時(shí)保證測(cè)量準(zhǔn)確度上，使用光電傳感器測(cè)量?jī)?chǔ)液瓶液面高度是最理想的選擇。原有的輸液管上配有一楔形手動(dòng)控制滴速控制裝置，內(nèi)有滑槽，通過推動(dòng)滑槽上的圓形滾輪來控制輸液的快慢。圖14 電機(jī)控制滴速示意圖 電機(jī)選擇及控制方案 常用的電機(jī)主要有以下幾種：直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩相對(duì)直流電機(jī)大，控制精度比較高，其步進(jìn)轉(zhuǎn)過的一個(gè)角度也固定，適用于較精確的測(cè)量，這可有效提高輸液速度的控制精度?？刂破魇怯脕斫y(tǒng)一指揮和控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作的部件，它由控制邏輯、內(nèi)部振蕩電路OSC、指令寄存器及其譯碼器、程序計(jì)數(shù)器PC及其增量器、程序地址寄存器、程序狀態(tài)字寄存器PSW、RAM地址寄存器、數(shù)據(jù)指針DPTR、堆棧指針SP等組成。外圍采用兩片串行輸入顯示驅(qū)動(dòng)接口芯片MAX7219，其硬件開銷小，且編程簡(jiǎn)單。圖23單片機(jī)引腳Vcc(40腳)：主電源正端，接+5V。RESET/Vpd(9腳) 復(fù)位輸入端，高電平有效，此端保持兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘周期）以上高電平就可以完成復(fù)位EA/VPP(31腳) 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器選通控制端低電平有效。（2）P1口(1—8腳)：P1口僅作普通的I/O端口使用，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。RST： 復(fù)位輸入。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次RSEN信號(hào)。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。XTAL1： 振蕩器(圖25所示)反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。時(shí)鐘振蕩器： AT89C52中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇40pF177。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： AT89C52有256個(gè)字節(jié)的內(nèi)部RAM，80H－FFH高128個(gè)字節(jié)與特殊功能寄存器（SFR）地址是重疊的，也就是高128字節(jié)的RAM和特殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它們是分開的。定時(shí)器0和定時(shí)器1：AT89C52的定時(shí)器0和定時(shí)器1的工作方式與AT89C51相同TMOD只能進(jìn)行字節(jié)操作，不能位尋址。GATE=1時(shí)，只有或引腳為高電平且TR0或TR1由軟件置1后，才能啟動(dòng)定時(shí)器。M1和M0位：T1和T0工作方式選擇位。所有這些中斷源如圖26所示。中斷源入口地址如表24。IE0=1，外部中斷0向CPU請(qǐng)求中斷。T0溢出硬件置1，響應(yīng)中斷后硬件清0(在查詢方式下軟件清0)。 555定時(shí)器555定時(shí)器（如圖27）是一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便靈活、用途廣泛的多功能電路。它在脈沖波形的產(chǎn)生與變換、儀器與儀表、測(cè)量與控制、家用電器與電子玩具等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。 　　3腳：輸出端Vo 　　2腳：低觸發(fā)端 　　6腳：TH高觸發(fā)端 　　4腳：是直接清零端。 　　7腳：放電端。C1和C2為兩個(gè)電壓比較器，當(dāng)CO端懸空時(shí)，它們的基。圖28為雙極型5G555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)圖。 　　5腳：VC為控制電壓端。8腳：外接電源VCC， ~ 16V，CMOS型時(shí)基電路VCC的范圍為3 ~ 18V。555定時(shí)器的電源電壓范圍寬，雙極型555定時(shí)器為5～16V，CMOS555定時(shí)器為3～。TR0：T0的啟停控制位。IE1：外部中斷1標(biāo)志位。IT0=0，INT0 ()為低電平觸發(fā)方式；IT0=1，INT0 ()為邊沿觸發(fā)方式。IE也有一個(gè)總禁止位EA，它能控制所有中斷的允許或禁止。T1此時(shí)停止計(jì)數(shù)中斷是使CPU暫停當(dāng)前工作，去處理當(dāng)前中斷事件，執(zhí)行完當(dāng)前中斷服務(wù)，再回到原程序的過程。=0時(shí)，用于定時(shí)。表22位D7D6D5D4D3D2D1D0字節(jié)地址TMODGATEM1M0GATEM1M089HGATE：門控制位。它既可當(dāng)定時(shí)器使用，也可作為外部事件計(jì)數(shù)器使用。如果指令是直接尋址方式則為訪問特殊功能寄存器。中斷寄存器： AT89C52有6個(gè)中斷源，2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，IE寄存器控制各中斷位，IP寄存器中6個(gè)中斷源的每一個(gè)可定為2個(gè)優(yōu)先級(jí)。用戶也可以采用外部時(shí)鐘。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓VPP。 EA/VPP： 外部訪問允許。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。圖24 復(fù)位電路（4）P3口(21—28腳)： P3口是一個(gè)自帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O接口。當(dāng)EA保持高電平時(shí)，執(zhí)行訪問片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。XTAL1（19腳）片內(nèi)高增益反相放大器的輸入端，接外部石英晶體和電容的一端，若使用外部輸入時(shí)鐘，該引腳必須接地。串行器件的選用，系統(tǒng)的硬件簡(jiǎn)單，調(diào)試方便。圖22 單片機(jī)封裝 AT89C52單片機(jī)有40個(gè)引腳， 32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線 ，AT89C52單片機(jī)可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。第2章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) AT89C52單片機(jī)1. AT89C52單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機(jī)的功能框圖（如圖21），在一塊兒小芯片上集成一個(gè)微機(jī)計(jì)算機(jī)的各個(gè)部分，其核心部分是中央處理器CPU，它由運(yùn)算器和控制器兩大部分組成。 方案二：伺服電機(jī)的機(jī)械特性較好，輸出功率大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，正反轉(zhuǎn)控制容易且 有抱死功能，但有由于其實(shí)際價(jià)格偏高，不適合普遍使用。方案如下（圖14）：電機(jī)選用步進(jìn)電機(jī)，利用電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，通過裝配一螺桿，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)（或者拽回）螺桿一端帶有內(nèi)螺紋的滑塊擠緊（或者放松）莫非氏管,從而實(shí)現(xiàn)輸液滴速的自動(dòng)控制。所以如果采用夾頭控制難以實(shí)現(xiàn)類似的線性控制。利用光在不同媒質(zhì)界面的折射和反射原理，通過光電傳感器接受光信號(hào)實(shí)現(xiàn)液面檢測(cè)功能?？紤]到軟、硬件的復(fù)雜程度及要求的測(cè)量精度，以及本系統(tǒng)存在液體產(chǎn)生的表面波動(dòng)，使用超聲波傳感器檢測(cè)液面會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，同時(shí)超聲波傳感器安裝方位的確定也是一大難題。利用超聲波在不同物質(zhì)，不同密度內(nèi)傳播速度不同的原理，通過檢測(cè)超聲波發(fā)射后的回?fù)軙r(shí)間來檢測(cè)超聲波穿過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，利用MCU定時(shí)控制超聲波的發(fā)射，利用中斷接受檢測(cè)到的回波，然后經(jīng)MCU的數(shù)據(jù)處理獲得需要的數(shù)據(jù)。 液位檢測(cè)方案比較 方案一：使用拉力傳感器間接測(cè)量。輸液管——莫非氏 管的形狀決定了檢測(cè)滴速的方法,藥液在滴管處以液滴的形式一滴一滴滴落。 方案二：不調(diào)制的紅外對(duì)外傳感器。5. 自行設(shè)計(jì)并制作滿足本設(shè)計(jì)任務(wù)要求的+5V電源供電。（單位：滴/分鐘），范圍在0300滴/分鐘。當(dāng)輸液完成時(shí)或出現(xiàn)異常情況是會(huì)聲光報(bào)警。所以有輸液報(bào)警器的使用，必將受到醫(yī)務(wù)人員和病人的歡迎。這對(duì)特護(hù)病人和對(duì)輸液速度有較嚴(yán)格的病人是不方便的。因此常引發(fā)病人的不滿以至投訴，甚至使醫(yī)護(hù)人員無奈。本系統(tǒng)可適當(dāng)改進(jìn)，在醫(yī)療輸液領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。提出了輸液檢測(cè)與控制方案的設(shè)計(jì)方案。這樣在輸液高峰期，醫(yī)護(hù)人員很難應(yīng)付，常常會(huì)造成無法及時(shí)停止輸液，而造成“回血”等現(xiàn)象。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5