【文章內(nèi)容簡介】 片機系統(tǒng)掃描 P1 口監(jiān)測到 的變化執(zhí)行子程序 MOV P0,50H．程序執(zhí)行后 P0口低四位變?yōu)?0101。 P0 口低四位分別送到 3 片 cc4511 譯碼器的 A,B,C,D 輸入端，這樣三片 CC4511 譯碼器都被設(shè)置了相同的預置數(shù)，如果要設(shè)置十位為預置數(shù)則只需按下十位的片選鍵則十位顯示預置數(shù)。同理可以分被選通個位及百位，置數(shù)完畢后按確定鍵，則置數(shù)及顯示過程完畢，單片機自動完成對輸液裝置的監(jiān)測及控制 。 單 片 機 系 統(tǒng) 4 5 1 1 4 5 1 1 4 5 1 1 數(shù)據(jù)采集模塊及工作 原理 （ 1）點滴速度的檢測 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 32 所示。比較器 LM311 的門限電壓為可調(diào)電壓，可提供 V—— 5V 的電壓，圖 31 是什么圖需要標注 液體點滴速度自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 8 以適應(yīng)不同環(huán)境。 當無點滴經(jīng)過紅外傳感器感應(yīng)區(qū)時，接收管導通， Vi 輸出低電平，低于比較器的門限電壓 V， V1 輸出低電平。當點滴經(jīng)過感應(yīng)區(qū)時，紅外發(fā)射管發(fā)出的光線在一個短暫的時間內(nèi)被阻擋，接收管出現(xiàn)一個短暫的截止， Vi 輸出電平產(chǎn)生一個上升沿，高于比較器的門限電壓 V，比較器輸出一個高電平脈沖給單片機，觸發(fā)單片機計數(shù)，達到了單位時間內(nèi)計數(shù)的目的。 （ 2）液 面高度的檢測 采用紅外對管傳感器對儲液瓶中的滴液高度進行檢測，電路如圖 33。它的工作原理如上所述，所不同的是，當儲液的高度高于警戒線時，接收管截止， V2 輸出高電平；當儲液的高度低于警戒線時，接收管導通， V2 輸出低電平。 R1 R21k 10 0k_+R4R3R5+5V10 k2k1kR650 kV25VV+R1 R21k 10 0k_+R4R3R5+5V10 k2k1kR650 kV15VV+VV 聲光報警模塊 +5VTG19012TG29013C1473VD2VD1330CED1100k330V1V2 圖 34 圖 33 液體點滴速度自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 9 電路如圖 34。當點滴的速度低于 20 滴 /分或高于 150 滴 /分時，單片機發(fā)出信號使 V2 出現(xiàn)高電平，觸發(fā)蜂鳴器報警裝置，蜂鳴器發(fā)出響聲。同時，當儲液瓶中的滴液低于警 戒線時， V2 輸入高電平，也觸發(fā)蜂鳴器報警，提醒醫(yī)護人員和受液人采取相應(yīng)措施，避免危險事故發(fā)生。 電機模塊及工作原理 單片機控制步進電動機，主要任務(wù)是：一 通過延時控制電機轉(zhuǎn)速即控制吊瓶運動速度 ,二 按相序輸入脈沖以實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)動方向控制。每輸入一個脈沖電機沿選擇方向前進一步，每前進一步電機轉(zhuǎn)動一個固定角度。從這個意義上講，電機也是一個數(shù)字 /角度轉(zhuǎn)換器。 方式 步序 控制位 通電繞組 控制字 三 相 單 三 拍 式 1 步 2 步 3 步 C 相 B 相 A 相 0 0 1 0 1 0 1 0 0 A 相 B 相 C 相 01H 02H 03H 根據(jù)上表，單三拍相序為 A— B— C— A 時電機正轉(zhuǎn)，反之 A— B— C— A 則電機反轉(zhuǎn)。本題設(shè)計的關(guān)鍵是控制電機的旋轉(zhuǎn)方向和步數(shù)，把調(diào)節(jié)的最小絕對誤差控制在預置數(shù) M 10%177。 1 滴 。如圖 35 A T89C51 單片機+5 V200200200繼電器繼電器繼電器+12 V +24 V電機1相電機2相電機3 相200200200 圖 35 液體點滴速度自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 10 4 軟件程序設(shè)計 滴速檢測程序 什么圖需要標注 ① 如前文所述，在滴管兩側(cè)套上紅外傳感器，液滴滴下時，便產(chǎn)生一個脈沖，INT0 發(fā)出中斷請求信號，記下脈沖數(shù)，只需記錄兩個脈沖所間隔的時間，便能得到滴速。其中，時間差有定時器的時鐘計算得到。 ② 考慮單片機的資源問題， LED 顯示的驅(qū)動信號有單片機的引腳串出提供，有兩片 CC40194（移位寄存器）構(gòu)成的七 位串行 /并行轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成并行輸出的信號，取 Q3Q4Q5Q6經(jīng) CC4511 驅(qū)動數(shù)碼管。 其中， AT89C51 計算得到的是組合 16 進制形式的 滴速數(shù)據(jù) N，將其轉(zhuǎn)換成十進制存儲 ﹑ 串出。方法： N 除以 64H（ 100），商作為百位，余數(shù)除以 0AH（ 10），商作為十位，余數(shù)為個位。電路中 S0端接高電平 1， S1受 Q7控制，二片寄存器連 資源名稱 功能 外部中斷 INT0（下降沿觸發(fā)） 液滴檢測中斷 定時器 T0（工作方式 1， 6Mhz） 記脈沖當前時間 Y N Y N 開中斷 等待中斷 液滴數(shù)加 1，判斷它 =2？ 計算相臨液滴的時間間隔， N=N+1；判斷 N=3？ 求 3 次測量的平均值計算點滴速度 記時器加 液體點滴速度自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 11 接成串行輸入右移工作模式， Q7是轉(zhuǎn)換結(jié)束標志。當 Q7=1 時， S1為 0，使之成為S1S0=01 的串入右移工作方式，當 Q7=0 時， S1=1，有 S1S0=10，則串行送數(shù)結(jié)束，標志著串行輸入的數(shù)據(jù)已轉(zhuǎn)換成并行輸出。 電機控制子程序 什么圖？ 液體點滴速度檢測 本系統(tǒng)用光電傳感器 ST178 來檢測單位時間內(nèi)點滴下落的個數(shù)， ST178 為單電源反射式光電傳感器，內(nèi)含有一個紅外發(fā)光二極管，一個光敏三 極管（用來接收反射回來的紅外光）。當發(fā)光二極管發(fā)出的紅外光大部分被光敏三極管接收時，接收端光敏三極管導通；光敏三極管接收到的反射紅外信號微弱時，接收端光敏三極管截止。具體電路形式如下圖 4－ 5。 N N N Y 測試滴速子程序 比較原速度與目的速度是否相等 目的速度是否大于原速度 提高點滴速度 其他子程序 Y 降低點滴速度 液體點滴速度自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 12 圖 4－ 5 反射檢測點滴速度電路 當?shù)味诽師o液滴落下時，紅外光在滴斗表面發(fā)生全反射，光敏三極管導通，比較器輸出低電平；當?shù)味诽幱幸旱温湎聲r，紅外光在穿過點滴時有散射現(xiàn)象發(fā)生，光敏三極管只能接收到微弱的光信號，光敏三極管截止，比較器輸出高電平。電路輸出脈沖信號輸入到單片機 T0 口，單片機對 脈沖信號計數(shù)，從而確定點滴下落速度。 電路中比較電平由精密穩(wěn)壓管 LM336 經(jīng)過電位器分壓輸出，脈沖 信號為低頻，故選用低頻電壓比較器 LM339， 可減少高頻噪聲。 設(shè)光電傳感器接收到可見光時輸出電壓幅度是 1V ，即輸出信號中的直流分量，當檢測到點滴時，光電傳感器產(chǎn)生脈沖信號輸出，通過電解電容 C2 濾掉脈沖信號中的交流分量，電壓比較器對脈沖信號整形。實際示波器輸出波形如下圖 4－ 6 所示。 圖 4－ 6 脈沖波形的產(chǎn)生 上圖中第一波形為光電傳感 器檢測產(chǎn)生的脈沖信號，第二波形即為電壓比較器輸出信號。 檢測電路中的防干擾 電路中使用光電傳感器檢測點滴速度和警戒值。這樣系統(tǒng)檢測信號受到可見光以及測量調(diào)節(jié)中點滴抖動的影響，要使檢測到的信號盡量準確，需要對系統(tǒng)電路進行抗干擾處理。 液體點滴速度自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 13 （ 1）防止可見光干擾 電路中使用了光電傳感器，在接受到發(fā)送的紅外線的同時，將會接收可見光。當可見光的強度足夠大時，將會影響到接收的紅外光信號的精度?？箍梢姽飧蓴_可以使用在光電傳感器探測頭加遮光罩，或使用脈沖頻率調(diào)制的方法。由于系統(tǒng)電路中使用直流電源給光電傳感器提供工作電 壓，所以本系統(tǒng)使用在光電傳感器探測頭上加遮光罩。 （ 2）防抖動干擾 電路中需要檢測儲液瓶中液面高度以實現(xiàn)報警，同時需要檢測點滴速度及通過改變 2h 高度實現(xiàn)對點滴速度的控制，所以測量時被測裝置將會移動，當光電傳感器和被測裝置之間不能緊密連接時，檢測到的信號誤差，所以要減小被測裝置移動時產(chǎn)生的抖動干擾。本系統(tǒng)中