【正文】 chip is posed of a water droplet test system speed control system display,keyboard and alarm of the principle of the water pressure changes with control the drop speed by lifting control of walking can use the keyboard to set the bit rate,as the same time,the water reached below the line(23cm)can be issued a warning signal.Key words: Drip Speed Step Motor Chip MicroputerIV目 錄前 言 1第1章 課題研究價(jià)值 2 選題背景 2 課題的主要內(nèi)容 2 研究目的與發(fā)展前景 3第2章 系統(tǒng)方案確定 4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案 5 系統(tǒng)原理框圖及原理分析 6 系統(tǒng)各模塊方案選擇 7第3章 硬件設(shè)計(jì) 11 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 11 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 21 主站及通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) 21 從站電路設(shè)計(jì) 28第4章 軟件設(shè)計(jì) 33 檢測點(diǎn)滴速度子程序 33 儲液檢測子程序 34 點(diǎn)滴速度控制子程序 34 鍵盤顯示子程序 ......35 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)...........................................................................................36第5章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果 38 系統(tǒng)的調(diào)試 38 系統(tǒng)結(jié)果 38 系統(tǒng)抗干擾措施...........................................................................................39結(jié) 論 41附 錄 42參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................49致 謝.........................................................................................................................................50 前 言身為自動(dòng)化專業(yè)的一名學(xué)生，我認(rèn)為科技旨在為人們創(chuàng)造更完美舒適的生活，更完善的科技醫(yī)療保證。北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的輸液滴速控制系統(tǒng)摘 要近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，不僅減輕了工作給人們帶來的巨大負(fù)擔(dān)，而且創(chuàng)造了巨大效益。在實(shí)時(shí)檢測與自動(dòng)控制的單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來使用。滴速控制采用步進(jìn)電機(jī)提高輸液瓶高度來控制滴速的快慢，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制采用模糊控制，報(bào)警電路同時(shí)采用蜂鳴器和發(fā)光二極管。系統(tǒng)采用主站控制從站的有線監(jiān)控系統(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)醫(yī)療輸液過程的控制。4）當(dāng)降到警戒值（2～3cm）時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)滴速檢測和控制。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(jì)，如讀者有興趣，可自行設(shè)計(jì)。調(diào)好以后由于液面的下降和一些其他的因素，又會(huì)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(huì)發(fā)生變化。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)對射式紅外傳感器能比較靈敏地測出水滴。，可以拉緊軟管或者放松軟管來控制滴速軟管固定點(diǎn)電動(dòng)機(jī) 拉緊壓軟管滴速控制裝置方案一中的高度控制可利用小型電機(jī)實(shí)現(xiàn)，具有結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是靜態(tài)誤差不容易控制。綜合考慮以上兩種方案，由于所需鍵盤按鍵數(shù)目較多故采用方案一。方案四：采用總線通信協(xié)議。而單片機(jī)的問世，更進(jìn)一步推動(dòng)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，使計(jì)算機(jī)應(yīng)用滲透到各行各業(yè)，達(dá)到了前所未有的普及程度。指令系統(tǒng)中均有極其豐富的條件轉(zhuǎn)移指令，I/O口的邏輯操作及位處理功能。用單片機(jī)可以構(gòu)成各種工業(yè)測控系統(tǒng)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等，例如MCS51單片機(jī)控制電鍍生產(chǎn)線、溫度人工氣候控制、報(bào)警系統(tǒng)控制、IBMPC/XT和單片機(jī)組成的二級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。由此可見，單片機(jī)與Internet的緊密結(jié)合將為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展開創(chuàng)另一片天地。功能包括對會(huì)聚主IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測試圖控制，紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。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。Flash編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8 位字節(jié)。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。三、片上資源定時(shí)器2基本特性：定時(shí)器2 是一個(gè)16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。捕獲方式：在捕獲方式下，通過T2CON 控制位EXEN2 來選擇兩種方式。定時(shí)器2 的中斷入口地址是：002BH ——0032H 。若RCLK 和TCLK 置位，則定時(shí)器2工作于波特率發(fā)生器方式。但若EXEN2 置位，且T2EX 端產(chǎn)生由1 至0 的負(fù)跳變，則會(huì)使EXF2 置位，此時(shí)并不能將（RCAP2H，RCAP2L）的內(nèi)容重新裝入TH2 和TL2 中。當(dāng)時(shí)鐘振蕩頻率為16MHz 時(shí)，輸出時(shí)鐘頻率范圍為61Hz—4MHz。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容CC2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，工程科學(xué)技術(shù)在推動(dòng)人類文明的進(jìn)步中一直起著發(fā)動(dòng)機(jī)的作用。但其內(nèi)存小，指令系統(tǒng)簡單，在人機(jī)交換數(shù)據(jù)管理等方面有一定的局限性。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(yùn)行，出現(xiàn)異常情況發(fā)出聲光報(bào)警，另外當(dāng)主、從站通過通訊接口可相互傳輸和接收信號。獨(dú)立式鍵盤接口電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單，但每一個(gè)按鍵必須占一根I/O線，在鍵數(shù)較多時(shí)，I/O線浪費(fèi)較大，因此，在本系統(tǒng)中，為了減少I/O口線的占有用，采用矩陣式鍵盤。另RESET接上電復(fù)位按鍵。顯示部分按掃描方式工作，它為顯示器提供多路復(fù)用信號，最多能顯示16個(gè)字符或數(shù)字。 74LS48管腳LED顯示器的顯示控制方式有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩，若選擇靜態(tài)顯示，則LED驅(qū)動(dòng)器選擇較為簡單，只要驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)能力與顯示器電流匹配即可，而且一般只需考慮段的驅(qū)動(dòng)；動(dòng)態(tài)顯示則不同，由于一位數(shù)據(jù)的顯示是由段和位選信號共同配合完成的，因此，要同時(shí)考慮段和位的驅(qū)動(dòng)能力，而且段的驅(qū)動(dòng)能力決定位的驅(qū)動(dòng)能力。這種傳輸速度不快、傳輸距離也不遠(yuǎn)的接口能夠在幾乎所有民用通信設(shè)備中占據(jù)主要角色，一個(gè)原因是早期用戶對通信速度和距離的要求不高（距離可以通過調(diào)制解調(diào)器加長）；另一個(gè)原因是它被所有PC、服務(wù)器認(rèn)同為標(biāo)準(zhǔn)串行接口，成為計(jì)算機(jī)與桌面設(shè)備之間最簡單、有效通用的聯(lián)接通道之一。 159483726 RS232管腳　RS232接口定義DB9信號名稱方向含義1DCD輸入數(shù)據(jù)載波檢測2RXD輸入數(shù)據(jù)接收端3TXD輸出數(shù)據(jù)發(fā)送端4DTR輸出數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備就緒（計(jì)算機(jī)）5SG信號地6DSR輸入數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備就緒7RTS輸出請求發(fā)送（計(jì)算機(jī)要求發(fā)送數(shù)據(jù)）8CTS輸入清除發(fā)送(Modem準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù))9RI輸入響鈴指示以上信號在通信過程之中可能會(huì)全部或部分使用，最簡單的通信僅需TXD、RXD和SG即可完成，其它的握手信號可以做適當(dāng)處理或者直接懸空，至于是否可以懸空，這根據(jù)通信程序而定。計(jì)數(shù)器的TL1 和TH1 用于計(jì)數(shù)。由于每滴液體在經(jīng)過光電感應(yīng)探測器時(shí)都會(huì)引起一次單片機(jī)T0 口的電平變化，即產(chǎn)生一個(gè)下降沿，所以液滴產(chǎn)生的下降沿?cái)?shù)目就可認(rèn)為是所滴下的液滴數(shù)。在上面的設(shè)計(jì)中，為了增加測量精度，先測出5s 內(nèi)的液滴數(shù)，然后將5s 內(nèi)的滴數(shù)乘以12，便可得到1 分鐘的液滴數(shù)。態(tài)就可得知是否有鍵被按下[12]。在串行通訊時(shí)，要求通訊雙方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同的設(shè)備可以方便地連接起來進(jìn)行通訊。MAX485采用單一電源+5V工作，額定電流為300μA，采用半雙工通訊方式。經(jīng)過光電傳感器采集，后由施密特觸發(fā)器整形，輸出到單片機(jī)的端口送入單片機(jī)內(nèi)部。開始初始化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成BCD碼，查表送入顯示緩沖區(qū)判斷有沒有鍵盤按下延時(shí)子程序顯示繼續(xù)掃描顯示NY 系統(tǒng)鍵盤顯示子程 系統(tǒng)的主程序設(shè)計(jì)開 始初 始 化判斷液位的高度，有沒有產(chǎn)生中斷有沒有調(diào)整鍵按下調(diào)用按鍵處理程序數(shù)據(jù)的BCD碼轉(zhuǎn)換顯 示繼續(xù)執(zhí)行等待 系統(tǒng)主程序流程圖第5章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果 系統(tǒng)的調(diào)試儲液瓶最高液位與受液瓶之間有效高度為180cm。設(shè)置完速度需要再次按ERTER鍵確認(rèn)速度設(shè)定完成，之后顯示實(shí)測速度值。3)中斷處理的進(jìn)入和中斷處理程序都會(huì)有一定時(shí)間的延時(shí)，這也是造成測量誤差的一個(gè)因素。3)供電系統(tǒng)干擾，電磁信號通過供電線路進(jìn)入系統(tǒng)。為了不斷地完善和改進(jìn)，同時(shí)提高系統(tǒng)的靈活適用性，可以對系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)設(shè)計(jì)。 　　LLL2 LLL1:　MOV 　　 C 　 JNC 　 A,TL0 ；滴速小于最小警戒值，則報(bào)警 ；將滴速數(shù)值轉(zhuǎn)化為BCD碼，以供顯示 　SUBB 　　 START ；實(shí)際滴速=設(shè)定滴速，則返回 　MUL 　　 R4,255 　PSW MOV DELAY R0,05H A,A+DPTR CALL ；延時(shí)20毫秒 phase_1=P1^0。 phase_3=P1^2。 stepping_motors(void) interrupt pulsecase 3：　 /*步進(jìn)電機(jī)第四相通電，其余想斷電*/　　　 /*保證下次中斷程序執(zhí)行　case 0*/ /*重載定時(shí)器0的時(shí)間常數(shù)*/} tmod=0x11。EQU EQU80H SP,60H LCALL 我相信經(jīng)過畢業(yè)設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)的鍛煉，我將能夠在今后的工作崗位中很快適應(yīng)新的環(huán)境，去迎接新的挑戰(zhàn)。在此，我忠心感謝王凌老師的指導(dǎo)和支持。 WAITMOV INT0,$ ；保護(hù)現(xiàn)場0D1H 右端輸入八位字符顯示LEDFEQ 08700H }Z8279 } while(1) phase_3=0。 pulse { phase_1=0 pulse。DJNZ START INC 　MOV 　 MOV 　MOV ；23H為保存滴速最小警戒值單元 　　C 原本對PROTELL感興的我，在接到本次設(shè)計(jì)課題后，我非常高興,從硬件電路圖的設(shè)計(jì)到繪制我都非常細(xì)心，每一個(gè)部分追求到更加完美，印制電路板雖然不是很完美，以后我一定在這方面繼續(xù)努力。輸液監(jiān)護(hù)器的干擾主要是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，所以這里采取光電隔離，從而減少步進(jìn)電動(dòng)機(jī)對儀器的干擾。 系統(tǒng)抗干擾措施輸液監(jiān)護(hù)器的抗干擾措施 輸液監(jiān)護(hù)器的核心部件是單片機(jī)，所以輸液監(jiān)護(hù)器的抗干擾措施主要是針對單片機(jī)。通過改變滴斗內(nèi)液位到受液瓶之間的高度來控制點(diǎn)滴速度。測試的結(jié)果從多次測量統(tǒng)計(jì)的平均可以看出，點(diǎn)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。如果液位的高度不在此區(qū)間內(nèi)，則點(diǎn)滴的速度照常采集，并送入單片機(jī)內(nèi)部。第4章 軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用匯編語言，對單片機(jī)進(jìn)行編程來實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。因RS485 接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。 口上。數(shù)碼管采用共陰極，由于AT89C52單片機(jī)每個(gè)I/O的拉電流只有1—2mA。 滴速檢測電路本系統(tǒng)采用兩位共陽數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示的方式，8位字段碼輸入端接入AT89C52的P0 口。整個(gè)的電路可以分為兩級：第一級接單片機(jī)的I/O口，用射級跟隨電路加大