【正文】 Ao） *2NfoAoC）， R3=2Q/（ 2 NfoC ）。 R R2組成 1/2V+偏置，靜態(tài)時 A1輸出端電壓為 1/2V+，故運放 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，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。該輸入級的另一特征是，在單電源工作模式下，輸入共模范圍包含負輸入和地，無論是輸入器件或者差動到單端變換器都不會飽和。每個運放的第一級由帶輸入緩沖晶體管Q21和 Q17的差動輸入器件 Q20和 Q18，以及差動到單端轉換器 Q3和 Q4。 （ 7）共模范圍擴展到負電源。 （ 3）單電源工作 :3伏至 32伏。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的必要性。在 Flash編程時， P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，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 29）：外部程序存儲器讀選通信號。當采用外部振蕩器時，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 40）：芯片電源，接 +5V。圖 39b是拉繩結構 元器件說明 AT89C52 13 AT89C52 提供以下標準功能： 4k字節(jié) Flash閃速存儲器， 128 字節(jié)內部 RAM,32 個 I/O口線，兩個 16 位定時 /計數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內振蕩器及時鐘電路。 圖 37 四相八拍脈沖信號波形 電機正反轉的環(huán)形脈沖分配表如下： 表 31環(huán)形脈沖分配表 正轉環(huán)形脈沖分配表 反轉環(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 輸液管的機械控制 考慮到機械設備 的結構，偏心輪需要的電機扭矩要求高。 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 號的轉換。因此需要使用電壓比較器將不標準的脈沖信號轉化為標準的脈沖信號。在此 Av=1+500/22=23。 U1Optoisolator110R110R2VCCGNDOUT 圖 31 光電傳感器電路 （ 2） 信號放大電路 因為紅外光功率的問題，其接收電路產生的信號十分微小，是 mV級的電壓。 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進行邏輯判斷，控制點滴的速度及 液晶顯示屏 的顯示，完成了點滴裝置的自動檢測、自動調速、 液晶顯示屏 顯示及報警功能等各項任務。另外，點速度檢測系統(tǒng)通過紅外光電傳感器檢測到的信號經(jīng)處理后輸出給聲音報警裝置。 系統(tǒng)組成方框圖如圖 25 8 點 滴 速 度 檢 測A T 8 9 C 5 2報 警 顯 示 模 塊點 滴 速 度 控 制電 機 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置的點滴速度并將數(shù)據(jù)信息傳送給單片機。 （ 2）儲液檢測電路采用軟件方式設置。即使此方案有很多缺點，但以其結構小巧，可移動性強，電機要求低， 機械設備簡潔的優(yōu)點。這樣的方法雖然直觀 ,但存在很多的缺點。但此方法對機械設備的要求高 ,不容易安裝。 點滴速度控制方案 方案一 ： 通過改變滴斗到受液瓶的高度來調節(jié)點滴的速度。 7 方案二：用單片機控制步進電機，控制信號為數(shù)字信號，不在需要數(shù) /模轉換；具有快速啟 /停能力，可在一 剎那間實現(xiàn)啟動或停止，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)碼管顯示點滴數(shù)目。 綜合比較上面的方案， 本系統(tǒng)有 16個按鍵，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液瓶液面檢測電路，而由軟件控制。 圖 23 金屬電極檢測儲液瓶液面信號面信號 方案二：采用光電傳感器檢測點儲液瓶液面信號。方案三 電容式接近開關，但瓶中液體和周圍環(huán)境隨時會發(fā)生變化，很容易觸發(fā)傳感器，而使系統(tǒng)采集到錯誤的信號。 綜合比較上面方案，方案一利用透射原理來檢測點滴速度時，由于儲液瓶是透明玻璃 5 瓶，從光源發(fā)射出來的光大部分反射，透射光比較微弱，這樣檢測信號產生誤差較大，同時電路需要對微弱信號進行處理，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 換 電 路 脈 沖 信 號光 源發(fā) 送接 收單 片 機 圖 21 光透射原理檢測電路 方案二：利用光的反射原理。但檢測到的電壓變動比較小，所以必須加一個電壓放大電路。 4 第 2 章 系統(tǒng)方案選擇與論證 各模塊方案選擇和論證 液體點滴速度 及儲液瓶液面 檢測 方案 一 ：利用光透射原理。輸出系統(tǒng)以智能控制吊瓶移動的步進電機、蜂鳴報警電路共同組成。 目前醫(yī)院普遍使用的是人工監(jiān)控點滴輸液裝置器 ， 將液體容器掛在一定高度 ， 利用勢差將液體輸入病人體內 ， 用軟管夾對軟管夾緊和放松控制滴速 ， 醫(yī)護人員按藥劑特性對滴速進行控制。 我國是世界上擁有醫(yī)院最多的國家，具有龐大的消費群體。不過總體來說其功能也只是側重于精確輸液控制，種類較少，性能也需改進，加上不菲的價格，所以也只能是和進口輸液泵爭一點市場份額，未能在各級醫(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，并實現(xiàn)輸液阻塞、氣泡混入和輸液完成報警。 本系統(tǒng)就是為了減少人力浪費 ,獲得良好醫(yī)療效果而設計的液體點滴速度監(jiān)控裝置 ,利用該裝置可以通過電機控制輸液管的松緊來達到控速點滴速度的目的，通過傳感系統(tǒng)來確定點滴速度和藥液輸完后的報警，通過鍵盤設置液體點滴速度。輸液泵是解決輸液速度的一種有效方法，采用動力擠壓輸液，在一定時間內輸液量是一定的，但期間點滴速度并不均勻。對于大多數(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 通過轉動輸 2 液器上的手動滑輪 來調整輸液的速度， 輸液量也是醫(yī)生用只有兩個標記的液體瓶傾倒后估計的。標準泵和便攜泵；體外泵和可植入泵；機械泵、電子泵和重力泵；容積泵和蠕動泵。為此患者家屬需要陪同病人并且不斷地觀察輸液情況，這樣容易導致交叉感染，患者也 得不到良好的休息，影響治療質量和患者康復。通過調查得知 ,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，從而達到治療目的。它不僅是一種重要的給藥途徑 ,而且還是給患者補充體液、營養(yǎng)的重要方法。同時在水到達警戒線以下時能發(fā)出報警信號。該裝置由水滴速度測試系統(tǒng)、水速控制系統(tǒng)、顯示裝置、單片機系統(tǒng)、鍵盤和報警等系統(tǒng)組成。輸液過快，可能會導致中毒，更嚴重時會導致水腫和心力衰竭 。臨床上應根據(jù)藥物和患者情況不同配以適當?shù)妮斠核俣取? 本系統(tǒng)是利用單片機 設計并制作一個智能化的液體點滴速度監(jiān)測與控制裝置 。從改變設定值起到點滴速度基本穩(wěn)定整個過程的調整時間小于 3 分鐘。 輸液管的機械控制 ............................................................................................................ 12 元器件說明 ............................................................................................................................. 12 AT89C52 .......................................................................................................................... 12 集成運算放大器 LM324N.................................................................................................. 14 電壓比較器件 LM339........................................................................................................ 18 步進電機及其驅動 ULN2020 ............................................................................................. 21 1602 型 LCD ..................................................................................................................... 23 第 4 章 系統(tǒng)軟件設計 ................................................................................................................ 25 點滴速度測量 ......................................................................................................................... 25 點滴速度控制 ......................................................................................................................... 26 鍵盤掃描 ................................................................................................................................ 26 液晶顯示 ................................................................................................................................ 27 系統(tǒng)源程序 ............................................................................................................................. 28 結 論 .........................................................................................................................