【正文】 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時， P2 口輸出地址的高八位。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 為數(shù)據(jù)采集端口， 當(dāng)有脈沖經(jīng)過時，就會給 一個高電平信號， 從而進(jìn)行脈沖計數(shù)，計算流速。在 沒有脈沖輸入時，在繞組電源的激勵下氣隙磁場能使轉(zhuǎn)子保持原有位置處于定位狀態(tài)?？墒窃谌祟惿鐣M(jìn)入自動化時代的今天，傳統(tǒng)電動機的功能已不能滿足工廠自動化和辦公自動化等各種運動控制系統(tǒng)的要求。 (2)控制步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)向 如果給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機就反轉(zhuǎn)。當(dāng)無點滴經(jīng)過紅外傳感器感應(yīng)區(qū)時，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。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。 由于單片機和顯示器都需要 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。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 在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，通常都要有人機對話功能。它是由若干個發(fā)光二極管組成的 ,當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時 ,相應(yīng)的一個點或一個筆畫發(fā)亮。本設(shè)計采取的是動態(tài)顯示。這樣完成所有操作總共需要四個鍵。 nRF905 可以直接與單片機連接，所以從機控制模塊 AT89C51 可直接與 nRF905 連接。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。只有在前一個數(shù)據(jù)包被發(fā)送完畢， nRF905 才能接受下一個發(fā)送數(shù)據(jù)包。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。 ‘ 001’ 8MHZ； ‘ 010’ 12MHZ； ‘ 011’ 16MHZ；‘ 100’ 20MHZ CRC_EN 1 CRC 校驗使能端，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度是固定的。 3) 數(shù)據(jù)塊長度： 16 個字節(jié)。電動機的控制就是將實際值和設(shè)定值相比較，如果在誤差允許范圍，電動機無動作，如果實際值小于設(shè)定值且差值大于誤差允許范圍，則電動機正傳，反之電動機反轉(zhuǎn)。 基于單片機的輸液監(jiān)護器的設(shè)計 28 4 輸液監(jiān)護器的軟件設(shè)計 本設(shè)計只對從機部分進(jìn)行程序設(shè)計 ，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 滴 通過 ？計 算 速 度時 間 間 隔計 算超 過 一 定時 間登 記 計 數(shù) ，速 度速 度 比 較 ，控 制 電 機YNYNYYN 圖 主程序框圖 檢測程序 本系統(tǒng)采用光電開關(guān)采集信號，當(dāng)有液滴通過 產(chǎn)生一個脈沖，這樣就可以通過紀(jì)錄兩滴液體間的時間，經(jīng)運算就可以得到液滴的速度，流程圖如下： 基于單片機的輸液監(jiān)護器的設(shè)計 29 圖 檢測程序框圖 ORG 0000H JMP BEGIN ORG 000BH AJMP CTC0 ORG 0100H BEGIN: MOV 33H,0CH 。 1) 地址 FFH是對所有從機都起作用的一條控制命令：命令各從機恢復(fù) SM2=1 的狀態(tài)。 ‘ 10’ 1MHZ。當(dāng) nRF905 處于空閑模式或關(guān)機模式時， SPI 接口可以保持在 工作狀態(tài)。 C. nRF905 的 ShockBurstTM 發(fā)送： (1) 射頻寄存器自動開啟； (2)數(shù)據(jù)打包 (加字頭和 CRC 校驗碼 )； (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，自動進(jìn)入空閑模式。 nRF905 的工作模式由 TRX_CE、 TX_EN 和 PWR_UP 三個引腳決定，詳見表 。 基于單片機的輸液監(jiān)護器的設(shè)計 21 V C C復(fù)位 3 02 92 32 22 42 52 62 72 84 03 93 33 23 43 53 63 73 83 11289765431 01 11 21 81 91 71 61 51 41 32 0P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 7R S TP 1 . 6P 1 . 5P 1 . 4P 1 . 3P 1 . 2P 3 . 0P 3 . 1P 3 . 7X T A L 2P 3 . 6P 3 . 5P 3 . 4P 3 . 3P 3 . 2X T A L 1G N DT X DR X DI N T 0I N T 1W RT 1T 0R DP 2 . 7P 2 . 6P 2 . 0P 2 . 1P 2 . 2P 2 . 3P 2 . 4P 2 . 5P 0 . 0P 0 . 1P 0 . 7E A / V P PP 0 . 6P 0 . 5P 0 . 4P 0 . 3P 0 . 2A L E / P R O GP S E NV C CA T 8 9 C 5 12 1加 鍵減 鍵報 警 圖 鍵盤電路 通信模塊 單片機和監(jiān)控電腦的連接采用的是無線通信方式，監(jiān)控電腦能檢測并設(shè)定輸液器的輸液速度，并實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的控制。使用前可設(shè)定液滴，在輸液時可隨時暫停輸液，并可以在任意時刻重新啟動繼續(xù)輸液。 （ 2） LED 動態(tài)顯示方式 掃描顯示方式 ,即在某一時刻 ,只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài) ,而其它各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài) ,同時 ,段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字符的字型碼 ,這樣同一時刻 ,4 位 LED中只有選通的那一位顯示出字符 ,而其它三位則是熄滅的。近年來也開始使用簡易的 CRT 接口 ,顯示一些漢字及圖形。保證病人安全。s) Toff 7 電源 模塊 監(jiān)控系統(tǒng)采用 電池供電，可滿足室內(nèi)走動的需要。常用的受光器有光敏三極管、光敏晶閘管和光敏集成電路等。 1滴 A T 8 9 C 5 1 單 片 機+ 5 V2 0 02 0 02 0 0繼 電 器繼 電 器繼 電 器+ 1 2 V+ 2 4 V電 機 1 相電 機 2 相電 機 3 相2 0 02 0 02 0 0 圖 步進(jìn)電動機控制電路圖 數(shù)據(jù)采集模塊及工作原理 采集部分采用紅外傳感技術(shù)實現(xiàn)對滴斗中點滴的檢測，電路如圖 所示。其基本原理作用如下： (1)控制換相順序 通電換相這一過程稱為脈 沖分配。 步進(jìn)電動機已成為除直流電動機和交流電動機以外的第三類電動機。一般電動機都是連續(xù)轉(zhuǎn)動的，而步進(jìn)電動機則有定位和運轉(zhuǎn)兩種基本狀態(tài)，當(dāng)有脈沖輸入肘步進(jìn)電動機一步一步地轉(zhuǎn)動，每給它一個脈沖信號，它就轉(zhuǎn)過一定的角度。 是 加健按鈕的輸入，當(dāng)檢測報警鍵被按下， 輸入 一個低電平，給 一個高電平，觸發(fā)報警裝置。 P3口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下所示： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲 器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 4 芯片擦除： 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 1 AT89C51 主要 性能 ： （ 1） 與 MCS51 兼容 （ 2） 4K字節(jié)可編程 FLASH 存儲器 (壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) ) （ 3） 全靜態(tài)工作： 0Hz24KHz （ 4） 三級程序存儲器保密鎖定 （ 5） 128*8 位內(nèi)部 RAM （ 6） 32條可編程 I/O 線 （ 7） 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 （ 8） 6 個中斷源 （ 9） 可編程串行通道 （ 10） 低功耗的閑置和掉電模式 基于單片機的輸液監(jiān)護器的設(shè)計 8 （ 11） 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 2 AT89C51 管腳 圖 ： AT89C51 管腳 圖如 圖 1289765431 01 11 21 81 91 71 61 51 41 32 03 02 92 32 22 42 52 62 72 82 14 03 93 33 23 43 53 63 73 83 1P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 7R S TP 1 . 6P 1 . 5P 1 . 4P 1 . 3P 1 . 2P 3 . 0P 3 . 1P 3 . 7X T A L 2P 3 . 6P 3 . 5P 3 . 4P 3 . 3P 3 . 2P 2 . 7P 2 . 6P 2 . 0P 2 . 1P 2 . 2P 2 . 3P 2 . 4P 2 . 5P 0 . 0P 0 . 1P 0 . 7E A / V P PP 0 . 6P 0 . 5P 0 . 4P 0 . 3P 0 . 2X T A L 1G N DA L E / P R O GP S E NT X DR X DI N T 0I N T 1W RT 1T 0R DA T 8 9 C 5 1 3 AT89C51 引腳功能 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。這是一種內(nèi)部含有 FLASH 存儲器的特殊單片機。 基于單片機的輸液監(jiān)護器的設(shè)計 6 單片機 的選用 現(xiàn)有主流單片機的概述 MCS— 51 系列單片機是 INTEL 公司在 20 世紀(jì) 80 年代初研制的，很快就在全世界得到廣泛的推廣應(yīng)用。 通過比較論證，作者選 用方案二 。 方案二 采用獨立式按鍵電路，每個按鍵單獨占有一根 I/O 接口線 ,每個 I/O 口的工作狀態(tài)互不影響，此類鍵盤采用端口直接掃描方式。 方案 三． 利用激光。若聲報警持續(xù)一分鐘后無人復(fù)位，則由單片機發(fā)出信號控制電動機，使輸液器上的小齒輪處于無液滴滴出狀態(tài)，這樣可以大大提高輸液的安全性。AT89C51。本系統(tǒng)以 PC 為上位機作為整個系統(tǒng)的控制監(jiān)控中心，用單片機 AT89C51 為核心作為下位機通過光電傳感器對吊瓶的液位進(jìn)行檢測及報警，并對滴速進(jìn)行精確地檢測與控制。 系統(tǒng)框圖及工作原理 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示 圖 輸液監(jiān)控系統(tǒng)以 AT89C51 單片機為中心，單片機需要電源電路，復(fù)位電路，振蕩電路晶振電路 復(fù)位電路 鍵盤輸入 AT89C51 顯示裝置 報警裝置 控制電機 電源電路 nRF 905 nRF 905 AT89C51 MAX232 監(jiān)控電腦 基于單片機的輸液監(jiān)護器的設(shè)計 2 來保證其正常工作。 方案二 用單片機控制步進(jìn)電機，控制信號為數(shù)字信號，不在需要數(shù) /模轉(zhuǎn)換；具有快速啟 /停能力，可在一剎那間實現(xiàn)啟動或停止，且步距角降低到 ? ，延時短，定位準(zhǔn)確，精度高，可操作性強。同時紅外系統(tǒng)還具有以下優(yōu)點：尺寸小、質(zhì)量輕，能有效的抗可見光波段的偽裝，對輔助裝置要求最少，對人眼無傷害。 點滴速度 計算 方案選擇 在一定時間內(nèi)點滴的滴數(shù)（即點滴的速度