【正文】 ................................... 7 KEIL介紹 ......................................................... 7 PROTUES介紹 ....................................................... 8 第二章 方案比較與論證 ................................................ 10 方案一 .......................................................... 10 方案二 .......................................................... 10 方案比較與選擇 .................................................. 11 第三章 液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置的理論分析與參數(shù)計(jì)算 ...................... 12 液體檢測(cè) ........................................................ 12 影響測(cè)量精度的因素分析 .......................................... 13 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 .................................................... 14 第四章 液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置硬件電路設(shè)計(jì) .............................. 15 系統(tǒng)硬件框圖 .................................................... 15 單片機(jī)主機(jī)系統(tǒng)電路 .............................................. 16 按鍵輸入電路 .................................................... 19 液晶顯示 ........................................................ 20 報(bào)警電路 ........................................................ 24 光電傳感器電路 .................................................. 25 第五章 液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .............................. 27 系統(tǒng)主程序流程圖 ................................................ 27 初始化程序 ...................................................... 27 中斷程序 ........................................................ 28 按鍵程序 ........................................................ 30 顯示程序 ........................................................ 32 延時(shí)子程序 ...................................................... 34 第六章 液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置仿真與實(shí)現(xiàn) ................................ 35 軟件仿真 ........................................................ 35 硬件實(shí)現(xiàn) ........................................................ 36 測(cè)試結(jié)果與誤差分析 .............................................. 39 第七章 優(yōu)化及改進(jìn) .................................................... 42 系統(tǒng)的問(wèn)題 ...................................................... 42 系統(tǒng)的改進(jìn)方法 .................................................. 42 參考文獻(xiàn) ............................................................. 43 結(jié)束語(yǔ) ............................................................... 44 致 謝 ............................................................... 45 附錄一 中英 文技術(shù)資料翻譯 ............................................ 46 附錄二：程序清單 ..................................................... 57 附錄三： PROTEL 電路圖 ................................................. 64 附錄四： PROTEUS 仿真圖 ................................................ 65 附錄五： 基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴控制系統(tǒng)實(shí)物圖 ........................... 66 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 1 前 言 問(wèn)題的提出 隨著現(xiàn)在社會(huì)醫(yī)療水平的提高，醫(yī)院的的智能化水平也越來(lái)越高，很多醫(yī)療設(shè)備都需要無(wú)人照看或者說(shuō)需要照看的精力變少。本文提出的基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴控制系統(tǒng)，只需要操作儀器，便可以對(duì)點(diǎn)滴速度進(jìn)行監(jiān)控，以及對(duì)點(diǎn)滴過(guò)程的異常狀況進(jìn)行報(bào)警，這裝置對(duì)輸液速度的監(jiān)控也能進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)控。 ③對(duì)傳感器檢測(cè)電路論證和設(shè)計(jì)，產(chǎn)生用于監(jiān)測(cè)點(diǎn)滴的信號(hào)。 常見(jiàn)的光電傳感器有光敏二極管等。它由主機(jī)、鍵 盤(pán)、顯示器等組成。 單片機(jī)在硬件資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。同時(shí)通過(guò)它自帶的 PCB 制版功能，可以方便用戶制造實(shí)物板 。當(dāng)沒(méi)有液體時(shí)沒(méi)有來(lái)自液面的反射光從而進(jìn)行報(bào)警。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 13 通過(guò)這兩種傳感器的不同工作原理可對(duì)不同物理量進(jìn)行有效的檢測(cè)，從而滿足題目的基本要求。 (2)STC89C52 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 4K 字節(jié)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 128 字節(jié)。當(dāng) P1 口作輸入口時(shí)， 有些引腳也會(huì)有電流流過(guò)。 （ 8） VPP 即 31 引腳。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 19 復(fù)位電路：本設(shè)計(jì)采用的是手動(dòng)復(fù)位和上電復(fù)位組合方式，開(kāi)始時(shí) RST 處于低電平而正常工作，當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通（是通過(guò)上電復(fù)位實(shí) 現(xiàn)，每次上電便進(jìn)行復(fù)位） 這個(gè)時(shí)候電容兩端形成了一個(gè)回路，電容被短路，所以在按鍵按下之后，電容開(kāi)始釋放之前充的電量。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的 IO 口驅(qū)動(dòng)能力不夠讓蜂鳴器發(fā)出聲音，所以我們通過(guò)三極管放大驅(qū)動(dòng)電流，從而可以讓蜂鳴器發(fā)出聲音，當(dāng)輸出為高電平，三極管導(dǎo)通，集電極電流通過(guò)蜂鳴器讓蜂鳴器發(fā)出聲音，當(dāng)輸出低電平時(shí)，三極管截止，沒(méi)有電流流過(guò)蜂鳴器，所以就不會(huì)發(fā)出聲音。 uiPPM = 6000 / GetTimerTick(0)。 if (ucKeyValue == 0){s_ucFastKey = 0。 if (uiDelay FAST_KEY_DELAY){s_ucFastKey = ucKeyValue。 ② 寫(xiě) LCD 數(shù)據(jù)代碼如下： void LcdWrite(uint8 x, uint8 y, uint8 ucData) { if (y 1){return。 WriteComPort(LCD_CLEAR_DISPLAY)。 把 keil 仿 真燒錄生成的 .hex 文件放入 protus 軟件原理圖中的單片機(jī)中的 program file 中，如圖 63 所示： 圖 63 放置 .hex文件到 protus中的單片機(jī)中 然后點(diǎn)擊 play 按鈕就可以開(kāi)始仿真，仿真結(jié)果如圖 64 所示： 圖 64 protus仿真截圖 硬件實(shí)現(xiàn) 元器件清單 元器件清單如表 61 所示： 表 61 元器件清 單 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 37 元器件 數(shù)目（個(gè)） 單片機(jī) STC89C52 1 三極管 1 1 1 330電阻 2 10K電阻 1 10uf電解 電容 1 100uf電解 電容 1 30pf電容 2 電阻排 1 電位器 2 發(fā)光管 1 二極管 2 液晶屏 LCD1602 1 按鍵 4 電路板 1 按鈕開(kāi)關(guān) 1 三極管 1 蜂鳴器 1 TTL接口 1 管腳座 1 CX24光電傳感器 1 可變電阻 1 三端穩(wěn)壓器 1 制做實(shí)物版 經(jīng)過(guò) keil 編譯以及 protus 仿真之后就可以根據(jù) protel 原理圖焊接制作實(shí)物圖如圖 65 所示。 系統(tǒng)的改進(jìn)方法 對(duì)于以上問(wèn)題，首先速度過(guò)快問(wèn)題的解決方法可以修改程序，當(dāng)呈現(xiàn)水柱狀時(shí)便進(jìn)行報(bào)警，這樣便可以排除速度過(guò)快而沒(méi)有進(jìn)行報(bào)警的異常狀況。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 42 第七章 優(yōu)化及改進(jìn) 系統(tǒng)的問(wèn)題 速度過(guò)快問(wèn)題 該系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題是不能對(duì)液體點(diǎn)滴速度過(guò)快時(shí)進(jìn)行報(bào)警，即使能夠報(bào)警，也不能對(duì)一個(gè)準(zhǔn)確的水柱裝的流動(dòng)速度進(jìn)行報(bào)警，當(dāng)點(diǎn)滴呈現(xiàn)水柱狀時(shí)，就無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)出點(diǎn)滴的速度，以及無(wú)法累計(jì)點(diǎn)滴數(shù)，該系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)漏洞。} } 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 35 第六章 液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置仿真與實(shí)現(xiàn) 軟件仿真 軟件調(diào)試先后分別進(jìn)行了 keil 調(diào)試 ,以及 protus 調(diào)試。 while(0 != *pucStr) { LcdWrite(GetX(), GetY(), *pucStr)。 } else { Lcd_CheckBusy()。} if (s_ucFastKey == 0) { uiDelay = 0。 if (ucKeyValue == 0){s_ucFastKey = 0。 } EA = 1。低電平時(shí) D 表示關(guān)顯示， C 表示關(guān)光標(biāo)， B 表示不閃爍。它是振蕩器反相放大器的輸入端。 （ 7） ALE 即 30 引腳。 （ 4） P1 端口即 ～ 口，所在引腳為 1～ 8 引腳。顯示電路通過(guò) LCD 顯示當(dāng)前的液體速度，以及液體的累計(jì)滴數(shù)。由于紅外光在通過(guò)液體時(shí)伴有反射與折射現(xiàn)象同時(shí)對(duì)紅外線有一定的吸收作用，故從投光器發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)被測(cè)介質(zhì)后再反射回來(lái)的光通量大大削弱，從而可判斷出液體的有無(wú)，如圖 31 所示。 protus 在產(chǎn)平開(kāi)發(fā)，教學(xué)以及技能考評(píng)中都有重要的應(yīng)用作用， proteus是一個(gè)巨大的教學(xué)資源，可以用于： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 9 （ 1）對(duì)模擬電路以及數(shù)字電路的理解與學(xué)習(xí) （ 2）對(duì)單片機(jī)以及嵌入式的理解以及學(xué)習(xí) （ 3）進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)（比如說(shuō)對(duì)于微控制器） （ 4）對(duì)于學(xué)生可以進(jìn)行試驗(yàn)以及設(shè)計(jì)畢業(yè) 設(shè)計(jì) （ 5）對(duì)于公司可以進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì) [3] 在技能考評(píng)中易評(píng)估、易事實(shí)因此可以的應(yīng)用有： （ 1） proteus 能直觀評(píng)估硬件電路的設(shè)計(jì)正確性 （ 2） proteus 能硬件原理圖直觀調(diào)試軟件 （ 3） proteus 能驗(yàn)證整個(gè)設(shè)計(jì)的功能 在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中可以評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，便于項(xiàng)目管理與團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)。因此 protel 是一個(gè)為設(shè)計(jì)做鋪墊的工具。 單片機(jī)的運(yùn)行需要把程序下載進(jìn)去，而且下載進(jìn)去的程序可以修改。 單片機(jī)介紹 單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī) ,他的主要用途是用作于控制系統(tǒng)，因此可以叫它為微控制器，單片機(jī)雖然只是一小塊芯片，但是說(shuō)白了就相當(dāng)于一臺(tái)計(jì)算機(jī)，單片機(jī)含有很多的優(yōu)點(diǎn)，使其能夠在日常生活以及學(xué)習(xí)中能夠得到廣泛的應(yīng)用。 光電式傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。該系統(tǒng)是以單片機(jī)作為控制中樞部分，結(jié)合外圍輸入輸 出系統(tǒng)組成的液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置，核心控制為 STC89C