【正文】 這樣便可以設(shè)定一個速度值便通過步進(jìn)電機(jī)自動達(dá)到設(shè)定的速度值。同時裝在滴瓶的，就不能精確的對液體流速進(jìn)行報警，因?yàn)榈纹恐睆捷^大，也為變化不明顯，因此不合適。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 39 圖 65 軟件燒錄過程 運(yùn)行與顯示 把實(shí)物接上電源進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試，顯示如圖 66所示 : 圖 66 運(yùn)行顯示圖 測試結(jié)果與誤差分析 為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，對該系統(tǒng)進(jìn)行了多次測量，第一次把滴管中的液體流速控制在 60p/min 然后保持各項(xiàng)設(shè)置不變分別再做四次測量，并且五次測量分別在一天中的不同時間段進(jìn)行，所得結(jié)果如表 62 所示： 表 62 實(shí)際測得的液體點(diǎn)滴速度以及累計滴數(shù) 組數(shù) 實(shí)際點(diǎn)滴速度（ p/min） 一分鐘實(shí)際累計滴數(shù) (p) 報警（開狀態(tài)） 1（對照組） 60 61 否 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 40 2 63 65 否 3 60 62 否 4 56 30 是 5 56 55 否 由上表可知當(dāng)設(shè)置初始速度為 60p/min 時，理想狀態(tài)下一分鐘應(yīng)該有 60滴液體經(jīng)過光電傳感器檢測路徑，而且速度為 60p/min 的時候也沒有兩滴液體之間超過 10 秒沒有液體經(jīng)過，因此不會報警。 i!=0。 uiLcd_y = 0。 return。} if (y == 0) { Lcd_CheckBusy()。} if (y == 0) { Lcd_CheckBusy()。} } } 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 32 else //fast==1 { uiDelay = 0。 } else { uint16 uiDelay = 0。} if BELL_ENABLE == 1 BELL_ON()。 static uint8 s_ucFastKey = 0。 } ④ 中斷次數(shù)計算的代碼如下： uint16 GetTimerTick(uint8 ucTimer) { if (ucTimer = 2) { uint16 tmp = uiTimerTick[ucTimer]。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 29 } else if (ucInterrupt == 1) { IT1 = ucType。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 27 第五章 液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)主程序流程圖 圖 51 是系統(tǒng)的主程序流程圖，該系統(tǒng)處于循環(huán)狀態(tài)同時，吧光電傳感器檢測的信號送入單片機(jī)的 中斷口，然后通過單片機(jī)的定時器 /計數(shù)器以及相關(guān)的內(nèi)部計算顯示當(dāng)前液滴的速度以及累計滴數(shù)，通過判斷還可以對異常狀況實(shí)現(xiàn)報警處理。總共含有 3 個部分， D、 C 和 B 都有低電平和高電平之分， D、 C 和 B 分別表示控制整體顯示、控制光的開關(guān)以及是否閃爍。 圖 43 單片機(jī)主機(jī)系統(tǒng)電路 按鍵輸入電路 按鍵電路主要設(shè)計成 4 個按鈕，如圖 44 所示，按鈕的功能為： KSET 按鈕：使系統(tǒng)進(jìn)入 SET 界面 KUP 按鈕：設(shè)置異常報警的時間上調(diào) KDN 按鈕：設(shè)置異常報警的時間下調(diào) KON 按鈕 ：設(shè)置是否啟動報警功能 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 20 圖 44 按鍵部分 按鈕的實(shí)物圖如圖 45所示： 圖 45 按鈕 液晶顯示 LCD1602 介紹 LCD1602 是工業(yè)字符型液晶，它能同時顯示 32 個字符，內(nèi)涵復(fù)位電路，可以進(jìn)行 清屏 、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能。 它是振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。為使能從 0000H 到FFFFH 的外部程序存儲器讀取指令，必須接 GND。 RST 起作用是在當(dāng)輸入連續(xù)兩個機(jī)器周期以上高電平時進(jìn)行復(fù)位，因此 RST 主要用來完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。 表 41 和 引腳復(fù)用功能 引腳號 功能特性 T2（定時器 /計數(shù)器 2 外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計數(shù)器 2 捕獲 /重裝觸發(fā)和方向控制） （ 5） P2端口即 ～ ，所在引腳為 21～ 28。此外 P0 口也可以提供低 8 位地址和 8 位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線，此時 P0 口內(nèi)部上拉電阻 有效。 (3)STC89C52 有兩個定時器， 6 個中斷源。 系統(tǒng)硬件框圖 本設(shè)計次用 STC89C52 單片機(jī)為核心，通過外部的光電傳感器來實(shí)現(xiàn)外部中斷，每次中斷便通過單片機(jī)的定時器 /中斷器來計算中斷次數(shù)也就是中斷時間，從而實(shí)現(xiàn)速度的監(jiān)控，以及異常的報警，然后采用動態(tài)掃描來實(shí)現(xiàn) LCD動態(tài)顯示，同時還能夠使用按鍵來改變報警時間，液體點(diǎn)滴速度控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖如圖 41 所示： 圖 41 液 體點(diǎn)滴速度控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖 這個系統(tǒng)通過 STC89C52 單片機(jī)來協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作，光電傳感器電路用于監(jiān)測來自外界的信號送入單片機(jī)。 影響測量精度的因素分析 本次設(shè)計主要采用的是光電傳感器來監(jiān)測滴管聚集液體的地方，而影響測南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 14 量精度的因素也有很多，比如： (1)如果滴管中的液體滴的比較快，呈現(xiàn)出水柱狀，那么使用光電傳感器就不能測出液體的流速，也就是不能使用圖 33 所示的原理來實(shí)現(xiàn)測滴速，會使測量不準(zhǔn)確，因此必須保持液體呈現(xiàn)水滴狀。 回歸反射型光電傳感器是將投光器同受光器按一定角度關(guān)系封裝在 同一傳感器殼內(nèi)。此方法是通過光電傳感器放出光束對滴管的液滴監(jiān)控，當(dāng)一定時間沒有來自液滴的 反射光線時，便進(jìn)行報警。 protus 的 EDA 功能有： （ 1）可以設(shè)計原理圖 （ 2）在 protus 下進(jìn)行人工或者自動布線得到 PCB 圖 （ 3）可以進(jìn)行電路的仿真 同時 Protus 含有豐富的資源（元器件資源，儀表資源等），這些都使其功能更加強(qiáng)大。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 8 Keil C51 軟件有功能強(qiáng)大的調(diào)試工具，對用戶調(diào)試代碼有很大的幫助，在 Windows 界面里面，還可以看到，與匯編比較一下就能體會到 Keil C51 的工作效率有多高，因此比匯編更加受人喜歡，同時 keil 含有強(qiáng)大的庫函數(shù)也對用戶學(xué)習(xí)有莫大的幫助。 Protel99 和以前的版本差不多 ,在 protel99 中畫的原理圖一般都比較容易看懂 ,因此也比較容易理解與學(xué)習(xí) ,對設(shè)計系統(tǒng)擁有很大的幫助， protel99 的內(nèi)部界面與 Protel98 大體相同，不同的是增加了一些新的功能模塊。 單片機(jī)是相對與過去的單板機(jī)來說的 ,單板機(jī)是 CPU、存儲器、 I/O 系統(tǒng)獨(dú)立的。雖然單片機(jī)的功能不是很強(qiáng)大，但是用它作為一些電子器件等日常的生活用具的控制工作已經(jīng)完全足夠了，當(dāng)然它在這些生活用具中 充當(dāng)?shù)氖呛诵牟糠郑喈?dāng)于大腦。這電腦系統(tǒng)只用了一片集成電路 ,就可以簡單的操作和控制一些電子器件。 光電傳感器特點(diǎn) 光電檢測方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，而且可測參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣。它在有光和沒有光照射的情況下是不同的，當(dāng)沒有光時，它的性能就和普通二極管一樣，反向電流很小，這就是光敏二極管的暗電流；當(dāng)有光照時，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生了電子以及空穴，這就是光電載流子 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 4 第一章 背景知識介紹 光電傳感器介紹 什么是光電傳感器 光電檢測方法是具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)的一種檢測方法，而且該方法可測的參數(shù)比較多，光電傳感器結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，因此 ,光電式傳感器在檢測參數(shù)以及控制工程中的應(yīng)用十分廣泛。 ⑦ LCD 顯示液體當(dāng)前速度的值，以及已經(jīng)流過的滴數(shù)，以文字顯示的方式顯示液體速度以及總點(diǎn)滴數(shù)。隨著醫(yī)院管理系統(tǒng)趨向于電子化、網(wǎng)絡(luò)化，如何利用計算機(jī)與現(xiàn)代控制技術(shù)提高醫(yī)療器械的自動化成為目前主要應(yīng)用方向之一。由于單片機(jī)具有體積小、重量輕、價格便宜、功耗低、控制功能強(qiáng)及運(yùn)算速度快等特點(diǎn)，因而在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、軍事及家用電器等各個領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。 本次畢業(yè)設(shè)計實(shí)現(xiàn)了基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置的設(shè)計。所設(shè)計系統(tǒng)的硬件設(shè)計合理，實(shí)時性良好，經(jīng)過擴(kuò)展和升級，可以用于醫(yī)院給病人打點(diǎn)滴和工業(yè)控制中，具有良好的醫(yī)用價值和市場價值。本設(shè)計主要任務(wù) 是設(shè)計并制作一個液體點(diǎn)滴速度監(jiān)測與控制裝置，能檢測出儲液瓶內(nèi)液體的滴速、可控制液體點(diǎn)滴速度，在液面降到警戒值時能發(fā)出報警。 本系統(tǒng)主要基于 STC89C52 單片機(jī)以及光電傳感器來實(shí)現(xiàn)液體點(diǎn)滴的監(jiān)控。 (2)系統(tǒng)軟件的設(shè)計 ① 系統(tǒng)主程序的設(shè)計。光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號（紅外、紫外光輻射以及可見光）轉(zhuǎn)變成 為電信號的器件 [1] 。在外電場的作用下，光電載流子能夠參于導(dǎo)電，形成的反向電流比暗電流大很多，這個反向電流就是光電流。 光電傳感器應(yīng)用 光電傳感器可以應(yīng)用于條形碼掃描，簡易感光報警器，產(chǎn)品計數(shù)器，光電式煙霧報警器，防盜報警電路，液位監(jiān)控，公共汽 車關(guān)門安全警示器等等一系列生活中，用處已經(jīng)深入到人們生活中。它在整個電子世界中，它扮演的角色就像是人類大腦 ,一旦它出故障了 ,整個設(shè)備癱瘓了。單片機(jī)還有一個優(yōu)點(diǎn)就是抗干擾能力強(qiáng)，由于這點(diǎn)原因使得它和普通的電腦也有了一定的區(qū)別。單片機(jī)是集成在一塊片子上。 Protel99 采用了先進(jìn)的技術(shù)使得 protel99 中有一套完整的繪制原理圖的工具，有了這套工具可以準(zhǔn)確的繪制模型分析板，使用戶對系統(tǒng)有更加深入的理解 ,只能更加用戶設(shè)計成功的可能性。 通過 keil 軟件可以對代碼進(jìn)行仿真，同時通過它的斷點(diǎn)調(diào)試功能可以對代碼進(jìn)行斷點(diǎn)調(diào)試 ,方便用戶對代碼的理解，一下子使用戶對整個系統(tǒng)的運(yùn)行過程就了如指掌 了。通過 protus 軟件可以對系統(tǒng)進(jìn)行整體仿真，方便在制造實(shí)物之前排除各種意外狀況。（可以把光電傳感器裝在輸液管聚液處） 圖 23 輸液管 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 11 方案比較與選擇 對于上述兩種方案，方案一需要把光電傳感器裝在點(diǎn)滴瓶上，方案二需要把光電傳感器裝在滴管上面，如果裝在滴瓶上，就算是滴瓶中的液體沒有了，滴管中還有很多，在實(shí)際醫(yī)學(xué)應(yīng)用中會會浪費(fèi)藥液，因此實(shí)際使用中較差。投光器發(fā)出的光束需經(jīng)反射板反射至受光器，受光器通過檢測射入光量的多少來判斷物體的有無。 (2)必須把滴管豎直不曲折的放置，這樣就不會出現(xiàn)因?yàn)榈喂芮鄱?導(dǎo)致液體時而流動時而不流動而產(chǎn)生誤差報警。按鍵電路用于設(shè)置不同的參數(shù)來控制異常報警以及是否異常報警。 AT89C52 有三個定時器， 8 個中斷源。在 Flash ROM 編程時， P0 端口接收指令字節(jié)，而在校驗(yàn)程序時，則輸出指令字節(jié)。 P2 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。 RST 引腳復(fù)位高電平有效。注意加密方式 1 時，將內(nèi)部鎖定位 RESET。 （ 11） XTAL2 即 18 引腳。 LCD 實(shí)物圖如圖 46 和 47 所示： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 21 圖 46 LCD1602實(shí)物圖正面 圖 47 LCD1602實(shí)物圖反面 LCD1602 的引腳如圖 48所示： 圖 48 LCD1602引 腳圖 由圖 48 所示， LCD1602 有 16 個引腳， 16 個引腳各具有不同的功能，以下是 16 個引腳的不同功能： 第 1 腳： VSS，是 電源地 第 2 腳： VCC，是 5V 電源正極 第 3 腳： V0，為液晶顯示器對比度調(diào)整端，可以接正電源和地電源，分別得到對比度最低以及對比度最高。高電平時， D 表示開顯示， C 表示開光標(biāo)， B 表示閃爍。 圖 51 系統(tǒng)主程序流程圖 初始化程序 把初始的液滴速度、累計滴數(shù)設(shè)置為零，以及把報警設(shè)置為開狀態(tài)，把異常報警間隔設(shè)置為 1000（單位為 10ms） includ