【正文】 測試的結(jié)果從多次測量統(tǒng)計的平均可以看出，點滴速度與滴斗內(nèi)液位到受液瓶之間高度的關(guān)系近似線性關(guān)系。其儲液子程序流程圖如圖 2 所示。 用的是循環(huán)查詢方式，來顯示和控制 點滴的速度 。主機(jī) (上位機(jī) )和從機(jī) (下位機(jī) )間的信息交換方式采用串行通信方式。通過軟件延時、循環(huán)編程實現(xiàn)蜂鳴器發(fā)出連續(xù)“嘀、嘀、嘀、?”的聲響，同時使發(fā)光二極管閃爍。 鍵盤采用按鍵開關(guān)經(jīng)上拉電阻分別接 、 、 口上，起到確 定、上調(diào)和下調(diào)作用。 輸出為 0 時，三極管導(dǎo)通。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 R91kQ5C 1 8 1 5R 1 0100R 1 210kQ7D1 2 0 7Q3A 9 2 8 AQ8D 1 2 0 7Q4A 9 2 8 AR 1 310R 1 41kQ6C 1 8 1 5R 1 11 0 05V 圖 電動機(jī)驅(qū)動電路 滴速檢測電路 滴速的檢測對單片機(jī)來說是對外部脈沖信號進(jìn)行頻率計數(shù)。 圖 所示的電路為電動機(jī)的速度采集電路。邏輯 0： +5V～ +15V）。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 管腳圖中大寫字母 A、 B、 C、 D 為 BCD 碼的輸入端，小寫字母 a、 b、 c、 d、e、 f、 g 為字型碼輸出端， LT 為燈測試輸入端， RBI為消隱輸入， RBO 為消隱輸出。 由于單片機(jī)的并行口不能直接驅(qū)動 LED 顯示器，必須采用專用的驅(qū)動電路芯片。當(dāng) ＝ 0 時， VT VT2 導(dǎo)通時，使蜂鳴器和 LED1 的兩個管腳間獲得將近 5V 的直流電壓，蜂鳴器和故障燈中有電流通過，而產(chǎn)生蜂鳴和故障燈點亮；當(dāng) ＝ 1 時， VT北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 截止，故障燈和蜂鳴器的兩管腳間的直流電壓接近 0V，故不工作，而正常燈兩管腳間有接近 5V 電壓 而工作。每按上調(diào)和下調(diào)鍵，設(shè)定速度值增 1減 1。每個獨立式按鍵占有一根 I/O 口線，每根 I/O 口線的工作狀態(tài)不會影響其他 I/O 口線工作。 第 節(jié) 系統(tǒng)硬件設(shè)計 主站采用當(dāng)前主流單片機(jī) AT89C52，串行通訊采用 RS232 串行通訊接口芯 片實現(xiàn)主、從通訊，鍵盤控制輸入設(shè)定從站滴速，接入顯示器顯示從站滴速，當(dāng)從站滴速或液面出現(xiàn)不正常情況時，驅(qū)動聲光報警發(fā)出聲光報警。 單片機(jī)以高可靠性、高性價比、小小體積等而廣泛應(yīng)用工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、智能化儀表等實時控制系統(tǒng)中。由于外部 時鐘信號 是通過一個 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間 和最大的低電平持續(xù)時間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求 [6]。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。 引腳除了是一個標(biāo)準(zhǔn)的 I/O 口外，還可以通過 編程 使其作為定時 /計數(shù)器 2 的外部時鐘輸入和輸出占空比 50%的 時鐘脈沖 。在 波特率發(fā)生器 工作方式中， TH2 翻轉(zhuǎn)不能使 TF2 置位，故而不產(chǎn)生中斷。如果定時 /計數(shù)器 2作為發(fā)送器或接收器，其發(fā)送和接收的 波特率 可以是不同的， 定時器 1 用于其它功能。這個脈沖使 EXF2 置位，如果中斷允許，同樣產(chǎn)生中斷。為確保采樣的正確性，要求輸入的電平在變化前至少保持一個完整周期的時間，以保證輸入信號至少被采樣一次。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端 [5]。 PSEN： 程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序 存儲器 的讀選通信號，當(dāng) AT89C52 由外部 程序存儲器 取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個 機(jī)器周期 兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。當(dāng)振蕩器工作時， RST 引腳 出現(xiàn)兩個 機(jī)器周期 以上高電平將使單片機(jī) 復(fù) 位。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù) 存儲器 （如執(zhí) 行 MOVX RI 指令）時， P2 口輸出 P2鎖存器 的內(nèi)容。在訪問 外部數(shù)據(jù) 存儲器 或 程序存儲器 時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和 數(shù)據(jù)總線 復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 二、引腳 AT89C52為 8位 通用微處理器 ，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。而對于各類家用電器和智能裝置，情況就不同北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 了，它們的心臟多是單片機(jī)，但由于單片機(jī)芯片品種繁多，其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)也各不相同，因此，它不能像 PC 機(jī)那樣通過標(biāo)準(zhǔn)的硬件接口和接口軟件直接接到Inter，如果能夠?qū)⒏黝愔悄苎b置或家用電器與 Inter 連接起來，一方面可充分利用 Inter 資源，另一方面還可獲得一些電子設(shè)備信息。 （ 2） 單片機(jī)在工業(yè)測控中的應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)組成與指令系統(tǒng)都著重滿足工控要求。 在近 30 年的時間里，電子計算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從電子管、晶體管、中小大體集成電路到大規(guī)模集成電路四個階段，尤其是隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛躍發(fā)展，20 世紀(jì) 70 年代初誕生的單片機(jī)微型計算機(jī)，使得計算機(jī)應(yīng)用日益廣泛。本方案具有方案二的優(yōu)點，并且抗干擾能力強(qiáng)，可實現(xiàn)較長距離通信。缺點是當(dāng)按鍵較多時占用單片機(jī)的 I/O 接口數(shù)目較多，優(yōu)點為電路設(shè)計簡單，且編程及其簡單。其優(yōu)點是不需要精確知道被控對象的數(shù)學(xué)模型，而且適用于具有較大滯后特性的被控對象。 圖 擠壓軟管滴速控制裝置 方案三：拉緊軟管控制點滴速度。 經(jīng)過實驗可發(fā)現(xiàn)對射式紅外傳感器能比較靈敏地測出水滴。調(diào)好以后由于液面的下降和一些其他的因素，又會產(chǎn)生一些速度的變化，或者本身水滴的速度又不是均勻的，所以調(diào)好以后速度有可能自身就會發(fā)生變化。顯示裝置則采用 LED 顯示器，從站鍵盤采用 8279 擴(kuò)展鍵盤，另外還可加入紅外遙控鍵盤裝置，護(hù)士人員不但對從站控制方便也還為醫(yī)療人員提供方便，此系統(tǒng)暫沒有提供紅外遙控鍵盤裝置設(shè)計，如讀者有興趣，可自行設(shè)計。 第 節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計 總體方案 本系統(tǒng)從站以 AT89C52 單片機(jī)為核心，輔以一些必須的外圍電路，實現(xiàn)滴速檢測和控制。 其他部分 設(shè)計制作一個由主站控制 16 個從站的有線監(jiān)控系統(tǒng)。設(shè)計的主要內(nèi)容是完成控制系統(tǒng)控制裝置的軟、硬件設(shè)計及調(diào)試。經(jīng)過參考一些深入的研究和文獻(xiàn)知識，此設(shè)計實現(xiàn)具有可行性。但是，僅僅掌握單片機(jī)方面的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體的硬件結(jié)構(gòu)，針對具體應(yīng)用對象的特點進(jìn)行軟硬件的結(jié)合，便于完善。在現(xiàn)實生活中，自動化控制更有他的用武之地，甚至有更為廣闊的發(fā)展空間，而智能醫(yī)療酒神人們利用科技保障健康的美好愿望和迫切需要。在實時檢測和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié)合，以作完善。 關(guān)鍵詞 ： 點滴速度 步進(jìn)電動機(jī) 單片機(jī) 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） II The design of the liquid inputing system besing on onechip puter Abstract With the development at full speed of science and technology in recent years, the application of the onechip puter is being moved towards deepenning constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled onechip puter application system, the onechip puter often uses as a key part, only onechip puter respect knowledge is not enough, should also follow the concrete hardware structure , and direct against and use the software of target39。 所以在發(fā)展迅猛的科技時代，單片機(jī)輸液點滴速度控制的發(fā)展在今和未來將成為醫(yī)療設(shè)施發(fā)展的大趨勢。鍵盤直接利用 I/O 擴(kuò)展而成。再者，單片機(jī)操作多機(jī)控制系統(tǒng)，還可減輕工作人員的壓力，提高醫(yī)護(hù)人員的工作效率。 1）滴。 （ 2）從站功能： 、點滴速度和報警信號；從站號和點滴速度可任意設(shè)定， 收主站設(shè)定的點滴速度信息并顯示。監(jiān)測與點滴速度調(diào)節(jié)構(gòu)成從站的主要功能，其主要模塊除單片機(jī)控制部分外，還有滴速檢測 ]]]]、北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 滴速調(diào)節(jié)、異常報警電路、速度設(shè)定與數(shù)碼顯示等。首先大概測出對應(yīng)高度所對應(yīng)的水滴速度，并記下來存在單片機(jī)內(nèi)，需要使用時就直接調(diào)出來。 方案二：采用光電傳感器檢測點滴速度以及儲液瓶液面信號。 方案二：改變輸液軟管截面積控制點滴速度。 電機(jī)驅(qū)動控制電路應(yīng)選取電路結(jié)構(gòu)簡單、功耗小、元器件價格便宜的方案。 本系統(tǒng)采用方案三。通信技術(shù)成熟，僅需要 TXD， RXD 兩條通信線，波特率可調(diào)，通信速度快。從站也是主要以AT89C52 單片機(jī)為核心，在輔設(shè)一些外圍電路，從站可以顯示并輸入設(shè)定滴速進(jìn)行運行，出現(xiàn)異常情況發(fā)出聲光報警，另外當(dāng)主、從站通過通訊接口可相互傳輸和接收信號。 （ 3）集成度限制，片內(nèi)存儲器容量較小。 單片機(jī)具有體積小、使用靈活、成本低、易于產(chǎn)品化、抗干擾能力強(qiáng)、可在各種惡劣的條件下工作等特點。 （ 5） 單片機(jī)與 Inter 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展， Inter 已經(jīng)成為信息社會的重要組成部分， Inter技術(shù)已經(jīng)深入到日常生活中和工作中。機(jī)電一體化產(chǎn)品是指機(jī)械微電子技術(shù)、機(jī)電轉(zhuǎn)換技術(shù)、自動控制技術(shù)與計算機(jī)于一體，具有智能化特征的機(jī)電產(chǎn)品。 P0P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由 軟件 定義 。與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和輸入（ ）， P2 口 ： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。如有必要，可通過對 特殊功能寄存器 （ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部 程序存儲器 中的指令。在計數(shù)工作方式時，當(dāng) T2 引腳上外部輸入信號產(chǎn)生由 1 至 0 的下降沿時，寄存器的 值加 1，在這種工作方式下，每個 機(jī)器周期 的 5SP2 期間，對外部輸入進(jìn)行采樣。 當(dāng) 定時器 2工作于 16位自動重裝載方式時，能對其編程為向上或向下計數(shù)方式，這個功能可通過 特殊功能寄存器 T2CON 的 DCEN 位（允許向下計數(shù)）來選擇的。 T2EX 引腳為邏輯 “0” 時， 定時器 2向下計數(shù)，當(dāng) TH2 和 TL2 中的數(shù)值等于 RCAP2H 和RCAP2L 中的值時，計數(shù)溢出，置位 TF2，同時將 0FFFFH 數(shù)值重新裝入定時寄存器中。 定時器 2 作為波特率發(fā)生器時，與作為 定時器 的操作是不同的，通常作為 定時器 時，在每個 機(jī)器周期 （ 1/12 振蕩頻率） 寄存器 的值加 1，而作為 波特率發(fā)生器 使用時，在每個狀態(tài)時間（ 1/2 振蕩頻率） 寄存器 的值加 1。然而，對 RCAP2 則可讀而不可寫，因為 寫入操作將是重新裝載，寫入操作可能令寫和 /或重裝載出錯。定時器 2 作為波特率發(fā)生器使用時，還可作為時鐘發(fā)生器使用，但需要注意的是 波特率 和時鐘輸出頻率不能分開確定，這是因為它們同使用 RCAP2L 和RCAP2L。用戶也可以采用外部時鐘。 單片機(jī)雖然有著強(qiáng)勁的功能，但在要求快速響應(yīng)、實時性強(qiáng)、控制量多的場合（如電梯群控系統(tǒng)等），單個單片機(jī)是很難勝任的，雖然此時可以選用高性能處理器，但綜合考慮其性價比，多單片機(jī)控制系統(tǒng)更為突出。這樣不但可以將單片機(jī)的優(yōu)點不互補，而且其體積小，成本低，使用方便，作為多機(jī)控制的另一個領(lǐng)域。 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，通常應(yīng)具有人機(jī)對話功能，能隨時發(fā)出各種控制命令和數(shù)據(jù)輸入以及報告應(yīng)用系統(tǒng)的運行狀態(tài)與運行結(jié)果。數(shù)碼管采用共陰極， 由于 AT89C52 單片機(jī)每個 I/O 的拉電流只有 1— 2mA。壓電式蜂鳴器工作時約需 10mA 的驅(qū)動電流 ，由于單片機(jī)輸出信號不能直接驅(qū)動蜂鳴器，因此外接驅(qū)動電路，電路設(shè)計如圖 8 所示。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 圖 8279 引腳圖 表 8279 引腳定義 管腳 符號 狀態(tài) 功能 12～ 6 D0～ D7 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 3 CLK 輸入 系統(tǒng)時鐘 9 RESET 輸入 復(fù)位信號 22 輸入 片選信號 21 A0 輸入 數(shù)據(jù)選擇 10 輸入 讀信號 11 輸入 寫信號