【正文】 輸液器的輸液速度，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的控制。 通信接口芯片采取的是 MAX232，它主要實(shí)現(xiàn) AT89C2051 的接口與 RS232 之間的電平轉(zhuǎn)換，芯片內(nèi)部有一個(gè)電源變換電路，可把輸入的 +5V 電源電壓變 換成 RS232C 輸出電平所需的 — 12V~ +12V 的電壓，所以此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只需 +5V 電源就可以了。 nRF905 的工作模式由 TRX_CE、 TX_EN 和 PWR_UP 三個(gè)引腳決定，詳見表 。在 ShockBurstTM 發(fā)送模式， nRF905 自動(dòng)產(chǎn)生字頭和 CRC 校驗(yàn)碼，當(dāng)發(fā)送過程完成后，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳通知微處理器數(shù)據(jù)發(fā)射完畢。 C. nRF905 的 ShockBurstTM 發(fā)送： (1) 射頻寄存器自動(dòng)開啟； (2)數(shù)據(jù)打包 (加字頭和 CRC 校驗(yàn)碼 )； (3)發(fā)送數(shù)據(jù)包； (4)當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完成，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳被置高； D. AUTO_RETRAN 被置高， nRF905 不斷重發(fā)，直到 TRX_CE 被置低； E. 當(dāng) TRX_CE 被置低， nRF905 發(fā)送過程完成，自動(dòng)進(jìn)入空閑模式。 當(dāng)正在接收一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)， TRX_CE 或 TX_EN 引腳的狀態(tài)發(fā)生改變， nRF905 立即把其工作模式改變，數(shù)據(jù)包則丟失。當(dāng) nRF905 處于空閑模式或關(guān)機(jī)模式時(shí)， SPI 接口可以保持在 工作狀態(tài)。‘ 1’ 工作于 868/915MHZ 頻段 PA_PWR 2 輸出功率（默認(rèn)值為 00） RX_RED_PWR 1 接受方式節(jié)能端，該位高時(shí)，接受工作電流為 ，同時(shí)靈敏度也降低 AUTO_RETRAN 1 自動(dòng)重發(fā)位，只有當(dāng) TRX_CE 和 TXEN 為高時(shí)才生效 RX_AFW 3 接受地址寬度（默認(rèn)值為 100）， ‘ 001’ 1byteRX 地址 。 ‘ 10’ 1MHZ。 nRF905 進(jìn)入關(guān)機(jī)模式或空閑模式時(shí)，寄存器中的內(nèi)容保持不變。 1) 地址 FFH是對(duì)所有從機(jī)都起作用的一條控制命令：命令各從機(jī)恢復(fù) SM2=1 的狀態(tài)。 多機(jī)通信實(shí)現(xiàn)過程如下； 1) 準(zhǔn)備階段 首先定義從機(jī)地址；置 SM2=1； REN=1 允許串行口中斷。 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 28 4 輸液監(jiān)護(hù)器的軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)只對(duì)從機(jī)部分進(jìn)行程序設(shè)計(jì) ，主程序框圖如圖 所示： 系 統(tǒng) 開 始系 統(tǒng) 初 始化選 擇 功能設(shè) 置 流 速確 定是 否 越 界限 定 在 界內(nèi)刷 新 設(shè) 定開 始 執(zhí)行是 否終 止執(zhí) 行 初 始 化是 否 有點(diǎn) 滴 通過 ？計(jì) 算 速 度時(shí) 間 間 隔計(jì) 算超 過 一 定時(shí) 間登 記 計(jì) 數(shù) ，速 度速 度 比 較 ，控 制 電 機(jī)YNYNYYN 圖 主程序框圖 檢測(cè)程序 本系統(tǒng)采用光電開關(guān)采集信號(hào)，當(dāng)有液滴通過 產(chǎn)生一個(gè)脈沖，這樣就可以通過紀(jì)錄兩滴液體間的時(shí)間，經(jīng)運(yùn)算就可以得到液滴的速度，流程圖如下： 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 29 圖 檢測(cè)程序框圖 ORG 0000H JMP BEGIN ORG 000BH AJMP CTC0 ORG 0100H BEGIN: MOV 33H,0CH 。 開 始顯 示 緩 沖 首 地 址3 0 H R 0 4 0 H R 1設(shè) R 7 計(jì) 數(shù) 指 針( 0 6 H )初 始 化0 F F H P 0 0 F F H P 2（ R 0 ）AA P 2（ R 1 ）AA P 0（ R 0 ） + 1R 0（ R 1 ） + 1R 1R 7 1 = 0返 回YN 圖 顯示程序框圖 DIS: MOV R0， 40H 。電動(dòng)機(jī)的控制就是將實(shí)際值和設(shè)定值相比較，如果在誤差允許范圍，電動(dòng)機(jī)無動(dòng)作，如果實(shí)際值小于設(shè)定值且差值大于誤差允許范圍，則電動(dòng)機(jī)正傳，反之電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。對(duì)于從機(jī)就要利用 SM2 來確認(rèn)主機(jī)是否在呼叫自己。 3) 數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度： 16 個(gè)字節(jié)。而各個(gè)從機(jī)發(fā)送的信息只能被主機(jī)接受。 ‘ 001’ 8MHZ； ‘ 010’ 12MHZ； ‘ 011’ 16MHZ；‘ 100’ 20MHZ CRC_EN 1 CRC 校驗(yàn)使能端，高為使能，默認(rèn)值為高 CRC_MODE 1 CRC 方式選擇端，高位 16 位，低為 8 位，默認(rèn)值為高 射頻寄存器的各位的長(zhǎng)度是固定的。 ‘ 100’ 4byteTX 地址 RX_PW 6 發(fā)送數(shù)據(jù)寬度（默認(rèn)值為 100000） ‘ 000001’ 1byte 發(fā)送數(shù)據(jù)寬度； ‘ 000010’ 2byte 發(fā)送數(shù)據(jù)寬度 ‘ 100000’ 32byte 發(fā)送數(shù)據(jù)寬度 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 26 TX_PW 6 接受數(shù)據(jù)寬度（默認(rèn)值為 100000） ‘ 000001’ 1byte 接受數(shù)據(jù)寬度； ‘ 000010’ 2byte 接受數(shù)據(jù)寬度 ‘ 100000’ 32byte 接受數(shù)據(jù)寬度 RX_ADDRESS 32 發(fā)送地址標(biāo)識(shí)（默認(rèn)值為 E7E7E7E7） UP_CLK_FREQ 2 輸出時(shí)鐘頻率（默認(rèn)為 11） ‘ 00’ 4MHZ。狀態(tài)寄存器包含數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳狀態(tài)信息和地址匹配引腳狀態(tài)信息；射頻配置寄存器包含收發(fā)器配置信息，如頻率和輸出功能等；發(fā)送地址寄存器包含接收機(jī)的地址和數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器包含待發(fā)送的數(shù)據(jù)包的信息，如字節(jié)數(shù)等；接收數(shù)據(jù)寄存器包含要接收的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)等信息。 (2) 器件配置 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 25 所有配置字都是通過 SPI 接口送給 nRF905。只有在前一個(gè)數(shù)據(jù)包被發(fā)送完畢， nRF905 才能接受下一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)包。下面具體詳細(xì)分析 nRF905 的發(fā)送流程和接收流程。由于 nRF905 工作于 ShockBurstTM 模式，因此使用低速的微控制器也能得到很高的射頻數(shù)據(jù)發(fā)射速率。 nRF905 的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如 下 圖 所示 ： ~VSSVSSVSSVSSVSSVSSVSSVSSVSSVSSVSSVDDVDDVDDVDD1V2S P I 接 口T X 地 址T X 寄 存 器R X 寄 存 器配 置 寄 存 器S H O C K B U R S T解 調(diào) 處 理數(shù) 據(jù) 處 理C R C 處 理地 址 處 理G F S K 濾 波曼 徹 斯 特編 碼 / 解 碼電 源 管 理晶 體 振 蕩 器頻 率 合 成 器低 噪 聲 放 大 器功 率 放 大 器中頻BBFM I S OM O S IS C KC S NT R X _ C EP W R _ U PT X _ E NC DA MD Ru P C L KI R E FA N T 2A N T 1X C 1X C 2V D D _ P A1 01 11 21 3123 267835 9 1 6 1 8 2 1 2 4 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0 4 1 72 53 11 41 51 92 02 12 3 2) 引腳介紹 表 nRF905 引腳 引腳 名稱 引腳功能 描述 1 TRX_CE 數(shù)字輸入 使 nRF905 工作與接受或發(fā)送狀態(tài) 2 PWR_UP 數(shù)字輸入 工作狀態(tài)選擇 3 uPCLK 時(shí)鐘輸入 輸出時(shí)鐘 4 VDD 電源 電源正端 5 VSS 電源 電源地 6 CD 數(shù)字輸入 載波檢測(cè) 7 AM 數(shù)字輸入 地址匹配 8 DR 數(shù)字輸入 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 10 MISO SPI 輸入 SPI 輸出 11 MOSI SPI 輸入 SPI 輸入 12 SCK SPI 時(shí)鐘 SPI 時(shí)鐘 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 23 13 CSN SPI 片選 SPI 片選，低有效 14 XC1 模擬輸入 晶振輸入引腳 1 15 XC2 模擬輸出 晶振輸入引腳 2 19 VDD_PA 輸出電源 給功率放大器提供 的電壓 20 ANT1 射頻 天線接口 1 21 ANT2 射頻 天線接口 2 23 IREF 模擬輸入 參考輸入 31 VDD_1V2 電源 低電壓正數(shù)字輸入 32 TX_EN 數(shù)字輸入 =1，發(fā)送模式； =0，接受模式 3) 工作模式 nRF905 有兩種工作模式和兩種節(jié)能模式。 nRF905 可以直接與單片機(jī)連接，所以從機(jī)控制模塊 AT89C51 可直接與 nRF905 連接。單片機(jī)的 I/O 口豐富，因此四個(gè)鍵直接接在單片機(jī)的 I/O 口上，采取循環(huán)掃描的工 作方式，當(dāng)某一按鍵被按下時(shí)，鍵盤接地電路導(dǎo)通相應(yīng) I/O 口由高電平下降為低電平，此時(shí)單片機(jī)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到 P1口相應(yīng)位的電平變化執(zhí)行相應(yīng)的子程序，本程序中子程序?yàn)閷?duì) P2口送出所鍵入數(shù)字的四位二進(jìn)制代碼，作為 CC4511 譯碼器的輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。這樣完成所有操作總共需要四個(gè)鍵。 ~ 作為 六位數(shù)碼管的位選信號(hào)，接在 CD4511 鎖存允許端 LE，當(dāng)~ 某位為低信號(hào)時(shí)， 當(dāng) LE=0 時(shí)，控制相應(yīng)的 CD4511 工作， 4 位 BCD 碼進(jìn)入鎖存器，從而顯示相應(yīng)數(shù)字。本設(shè)計(jì)采取的是動(dòng)態(tài)顯示。 表 LED 共陰 /共陽段選編碼表 顯示字符 共陰極字型碼 共陽極字型碼 顯示字符 共陰極字型碼 共陽極字型碼 0 3FH C0 C 39H C6H 1 06H F9H D 5EH A1H 2 5BH A4H E 79H 86H 3 4FH B0H F 71H 8EH 4 66H 99H P 73H 8CH 5 6DH 92H U 3EH C1H 6 7DH 82H I 31H CEH 7 07H F8H Y 6EH 91H 8 7FH 80H H 76H 89H 9 6FH 90H L 38H C7H 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 18 A 77H 88H 空格 00H FFH B 7CH 83H LED 顯示器的顯示方法 LED 顯示器有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種顯示方式， 本設(shè)計(jì)采取的是動(dòng)態(tài)顯示， （ 1） LED 靜態(tài)顯示方式 所謂靜態(tài)顯示，就是當(dāng)顯示器顯示某一個(gè)字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā) 光二極管恒定地導(dǎo)通或截止，例如七段顯示器的 a,b,c,d,e,f 導(dǎo)通， g 截止，顯示 0。它是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成的 ,當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí) ,相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆畫發(fā)亮。 （ 2）液晶顯示器 ,簡(jiǎn)稱 LCD(Liquid Crystal Display)。電路圖如 圖 ： R 2R 1+ 5 V CR S T8 9 C 5 1 圖 復(fù)位電路 顯示模塊 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，通常都要有人機(jī)對(duì)話功能。如有人按報(bào)警按鈕， I/O 口也會(huì)輸出高電平，觸發(fā)蜂鳴器報(bào)警，提醒醫(yī)護(hù)人員和受液人采取相應(yīng)措施，避免危險(xiǎn)事故發(fā)生。 由于單片機(jī)和顯示器都需要 5V 左右電源 ，而 nRF905 需要 電源，所以這里在做電路板時(shí)采用留插槽的方式，提供 5V 電源，然后通過 DC— DC 芯片MRCLD33B 得到 電源。 表 光敏三極管的主要參數(shù) 參數(shù) 符號(hào) 額定值 工作溫度 (℃ ) Topr 65 ~ +125 存儲(chǔ)溫度 (℃ ) Tstg 65 ~ +150 集射極擊穿電壓 (v) Vceo 45 集電極基極擊穿電壓 (v) Vcbo 45 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 15 發(fā)射極基極擊穿電壓 (v) Vebo 5 功率損耗 (mW) Pd 300 集電極電流 (mA) Ic 飽和電壓 (v) Vce 峰值波長(zhǎng) (nm) λ 940 開啟時(shí)間 (181。光耦合器利用電 光 電兩次轉(zhuǎn)換的原理，通過光進(jìn)行輸入與輸出之間的耦合。 發(fā)光二極管光敏三極管滴 管 圖 采集裝置結(jié)構(gòu)圖 ty 圖 數(shù)據(jù)采集裝置輸出波形 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 14 紅外發(fā)光二極管和光敏三極管 光電傳感器 由發(fā)光源和受光器兩部分組成。當(dāng)無點(diǎn)滴經(jīng)過紅外傳感器感應(yīng)區(qū)時(shí)，接收管導(dǎo)通， Vi 輸出低電平，低于比較器的門限電壓 V， V1輸出低電平。 表 步進(jìn)