【正文】 Ao） *2NfoAoC）， R3=2Q/（ 2 NfoC ）。 R R2組成 1/2V+偏置，靜態(tài)時(shí) A1輸出端電壓為 1/2V+，故運(yùn)放 A2A4輸出端亦為 1/2V+，通過輸入輸出電容的隔直作用，取出交流信號(hào)，形成三路分配輸出。 R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆。 16 圖 311 反相交流放大器 （ 2）同相交流放大器 見附圖 312。按圖中所給數(shù)值， Av=10。電路無需調(diào)試。 LM324的引腳排列見圖 310。 引腳說明： 它采用 14腳雙列直插塑料封裝。該輸入級(jí)的另一特征是，在單電源工作模式下，輸入共模范圍包含負(fù)輸入和地，無論是輸入器件或者差動(dòng)到單端變換器都不會(huì)飽和。每個(gè)運(yùn)放的第一級(jí)由帶輸入緩沖晶體管Q21和 Q17的差動(dòng)輸入器件 Q20和 Q18，以及差動(dòng)到單端轉(zhuǎn)換器 Q3和 Q4。 （ 7）共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源。 （ 3）單電源工作 :3伏至 32伏。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部偏置元件的必要性。在 Flash編程時(shí)， P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。在 ALE的下降沿，地址被鎖存；然后用作數(shù)據(jù)總線。此引腳還可以接上備用電源。 PSEN（引腳號(hào) 29）：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接外部振蕩源。 12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40* AT89C52 圖 38 AT89C52引腳圖 （ 1）電源 電源 VCC（引腳號(hào) 40）：芯片電源，接 +5V。圖 39b是拉繩結(jié)構(gòu) 元器件說明 AT89C52 13 AT89C52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4k字節(jié) Flash閃速存儲(chǔ)器， 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM,32 個(gè) I/O口線，兩個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 5 向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。 圖 37 四相八拍脈沖信號(hào)波形 電機(jī)正反轉(zhuǎn)的環(huán)形脈沖分配表如下： 表 31環(huán)形脈沖分配表 正轉(zhuǎn)環(huán)形脈沖分配表 反轉(zhuǎn)環(huán)形脈沖分配表 步數(shù) P00 P01 P02 P03 步數(shù) P00 P01 P02 P03 A B /A /B A B /A /B 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 2 0 1 1 0 2 1 0 0 1 3 0 0 1 1 3 0 0 1 1 4 1 0 0 1 4 0 1 1 0 輸液管的機(jī)械控制 考慮到機(jī)械設(shè)備 的結(jié)構(gòu)，偏心輪需要的電機(jī)扭矩要求高。 電路原理圖如圖 3－ 5。電路原理如圖 34。 11 鍵盤控制電路 用 AT89SC52的并行口 P1接 4X4矩陣鍵盤，以 － ，以 － 出線。電路如圖 33。這樣，就完成了信 號(hào)的轉(zhuǎn)換。因此需要使用電壓比較器將不標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號(hào)。在此 Av=1+500/22=23。 U1Optoisolator110R110R2VCCGNDOUT 圖 31 光電傳感器電路 （ 2） 信號(hào)放大電路 因?yàn)榧t外光功率的問題，其接收電路產(chǎn)生的信號(hào)十分微小，是 mV級(jí)的電壓。 紅外光電傳感器主要由紅外發(fā)射和紅外接收管組成。 智能控制部分：系統(tǒng)中控制器件根據(jù)有傳感器變換輸出的電信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷，控制點(diǎn)滴的速度及 液晶顯示屏 的顯示，完成了點(diǎn)滴裝置的自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)速、 液晶顯示屏 顯示及報(bào)警功能等各項(xiàng)任務(wù)。另外，點(diǎn)速度檢測(cè)系統(tǒng)通過紅外光電傳感器檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)處理后輸出給聲音報(bào)警裝置。 系統(tǒng)組成方框圖如圖 25 8 點(diǎn) 滴 速 度 檢 測(cè)A T 8 9 C 5 2報(bào) 警 顯 示 模 塊點(diǎn) 滴 速 度 控 制電 機(jī) 控 制 控 制 電 路鍵 盤 控 制 圖 25 系 統(tǒng)組成方框圖 系統(tǒng)通過鍵盤輸入模塊輸入預(yù)置的點(diǎn)滴速度并將數(shù)據(jù)信息傳送給單片機(jī)。 （ 2）儲(chǔ)液檢測(cè)電路采用軟件方式設(shè)置。即使此方案有很多缺點(diǎn)，但以其結(jié)構(gòu)小巧，可移動(dòng)性強(qiáng)，電機(jī)要求低， 機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)潔的優(yōu)點(diǎn)。這樣的方法雖然直觀 ,但存在很多的缺點(diǎn)。但此方法對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求高 ,不容易安裝。 點(diǎn)滴速度控制方案 方案一 ： 通過改變滴斗到受液瓶的高度來調(diào)節(jié)點(diǎn)滴的速度。 7 方案二：用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)，控制信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，不在需要數(shù) /模轉(zhuǎn)換；具有快速啟 /停能力，可在一 剎那間實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)或停止，且步距角降低到 176。液晶顯示屏（ LCM）有更豐富的顯示能力， 并且能夠形式更多的信息，有利于使用。 方案二：采用三位 LED七段數(shù)碼管顯示點(diǎn)滴數(shù)目。 綜合比較上面的方案， 本系統(tǒng)有 16個(gè)按鍵，因此采用方案一， 4X4的矩陣式鍵盤。因此，選擇方案三，軟件方式。這樣就不需要硬件的儲(chǔ)液瓶液面檢測(cè)電路，而由軟件控制。 圖 23 金屬電極檢測(cè)儲(chǔ)液瓶液面信號(hào)面信號(hào) 方案二：采用光電傳感器檢測(cè)點(diǎn)儲(chǔ)液瓶液面信號(hào)。方案三 電容式接近開關(guān)，但瓶中液體和周圍環(huán)境隨時(shí)會(huì)發(fā)生變化，很容易觸發(fā)傳感器，而使系統(tǒng)采集到錯(cuò)誤的信號(hào)。 綜合比較上面方案，方案一利用透射原理來檢測(cè)點(diǎn)滴速度時(shí)，由于儲(chǔ)液瓶是透明玻璃 5 瓶，從光源發(fā)射出來的光大部分反射，透射光比較微弱，這樣檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生誤差較大，同時(shí)電路需要對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行處理，這樣放大 電路的放大倍數(shù)就要很高。其中整形電路包括放大電路和比較電路。 轉(zhuǎn) 換 電 路 脈 沖 信 號(hào)光 源發(fā) 送接 收單 片 機(jī) 圖 21 光透射原理檢測(cè)電路 方案二：利用光的反射原理。但檢測(cè)到的電壓變動(dòng)比較小，所以必須加一個(gè)電壓放大電路。 4 第 2 章 系統(tǒng)方案選擇與論證 各模塊方案選擇和論證 液體點(diǎn)滴速度 及儲(chǔ)液瓶液面 檢測(cè) 方案 一 ：利用光透射原理。輸出系統(tǒng)以智能控制吊瓶移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)、蜂鳴報(bào)警電路共同組成。 目前醫(yī)院普遍使用的是人工監(jiān)控點(diǎn)滴輸液裝置器 ， 將液體容器掛在一定高度 ， 利用勢(shì)差將液體輸入病人體內(nèi) ， 用軟管夾對(duì)軟管夾緊和放松控制滴速 ， 醫(yī)護(hù)人員按藥劑特性對(duì)滴速進(jìn)行控制。 我國(guó)是世界上擁有醫(yī)院最多的國(guó)家，具有龐大的消費(fèi)群體。不過總體來說其功能也只是側(cè)重于精確輸液控制，種類較少，性能也需改進(jìn)，加上不菲的價(jià)格，所以也只能是和進(jìn)口輸液泵爭(zhēng)一點(diǎn)市場(chǎng)份額，未能在各級(jí)醫(yī)院大面積的推廣普及。輸液泵是一種多功能輸液控制器，能夠較為精確地控制輸液速度，并實(shí)現(xiàn)輸液阻塞、氣泡混入和輸液完成報(bào)警。 本系統(tǒng)就是為了減少人力浪費(fèi) ,獲得良好醫(yī)療效果而設(shè)計(jì)的液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置 ,利用該裝置可以通過電機(jī)控制輸液管的松緊來達(dá)到控速點(diǎn)滴速度的目的，通過傳感系統(tǒng)來確定點(diǎn)滴速度和藥液輸完后的報(bào)警，通過鍵盤設(shè)置液體點(diǎn)滴速度。輸液泵是解決輸液速度的一種有效方法，采用動(dòng)力擠壓輸液，在一定時(shí)間內(nèi)輸液量是一定的，但期間點(diǎn)滴速度并不均勻。對(duì)于大多數(shù)醫(yī)生來說，輸液速度的控制還是采用人工方式，醫(yī)生憑借經(jīng)驗(yàn) 通過轉(zhuǎn)動(dòng)輸 2 液器上的手動(dòng)滑輪 來調(diào)整輸液的速度， 輸液量也是醫(yī)生用只有兩個(gè)標(biāo)記的液體瓶?jī)A倒后估計(jì)的。標(biāo)準(zhǔn)泵和便攜泵；體外泵和可植入泵；機(jī)械泵、電子泵和重力泵；容積泵和蠕動(dòng)泵。為此患者家屬需要陪同病人并且不斷地觀察輸液情況，這樣容易導(dǎo)致交叉感染，患者也 得不到良好的休息，影響治療質(zhì)量和患者康復(fù)。通過調(diào)查得知 ,目前幾乎所有醫(yī)院因 種種原因仍沒有采用輸液監(jiān)控系統(tǒng) ,而是采用傳統(tǒng)的輸液方法，即將液體容器掛在一定高度，利用液體靜壓原理與大氣壓的作用使液體下滴，將大量滅菌藥液直接滴入靜脈內(nèi)，從而達(dá)到治療目的。它不僅是一種重要的給藥途徑 ,而且還是給患者補(bǔ)充體液、營(yíng)養(yǎng)的重要方法。同時(shí)在水到達(dá)警戒線以下時(shí)能發(fā)出報(bào)警信號(hào)。該裝置由水滴速度測(cè)試系統(tǒng)、水速控制系統(tǒng)、顯示裝置、單片機(jī)系統(tǒng)、鍵盤和報(bào)警等系統(tǒng)組成。輸液過快，可能會(huì)導(dǎo)致中毒，更嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致水腫和心力衰竭 。臨床上應(yīng)根據(jù)藥物和患者情況不同配以適當(dāng)?shù)妮斠核俣取? 本系統(tǒng)是利用單片機(jī) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)智能化的液體點(diǎn)滴速度監(jiān)測(cè)與控制裝置 。從改變?cè)O(shè)定值起到點(diǎn)滴速度基本穩(wěn)定整個(gè)過程的調(diào)整時(shí)間小于 3 分鐘。 輸液管的機(jī)械控制 ............................................................................................................ 12 元器件說明 ............................................................................................................................. 12 AT89C52 .......................................................................................................................... 12 集成運(yùn)算放大器 LM324N.................................................................................................. 14 電壓比較器件 LM339........................................................................................................ 18 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng) ULN2020 ............................................................................................. 21 1602 型 LCD ..................................................................................................................... 23 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 25 點(diǎn)滴速度測(cè)量 ......................................................................................................................... 25 點(diǎn)滴速度控制 ......................................................................................................................... 26 鍵盤掃描 ................................................................................................................................ 26 液晶顯示 ................................................................................................................................ 27 系統(tǒng)源程序 ............................................................................................................................. 28 結(jié) 論 .........................................................................................................................