【文章內容簡介】 樣控制程序、步進電機驅動程序、數據處理程序、串行通信程序、鍵盤掃描程序、液晶顯示程序、打印驅動程序等。最終實現儀器的自動控制。3． 制作血沉自動測試儀的硬件電路板，在 keil Uvision3 的編程環(huán)境下對血沉自動測試儀的硬軟件進行調試，實現自動測定血沉值的目的。4． 利用該血沉自動測試儀對幾組特定的血樣進行測試，將測試結果與魏氏法測得的結果進行分析比較。第二章 血沉自動測試儀的原理與構成。第二章 血沉自動測試儀的原理與構成167。21 血沉自動測試儀原理介紹血沉自動測試儀采用傳統(tǒng)的魏氏測量方法的原理，在本設計中，把人燕山大學里仁學院課程設計論文8工測量血漿段環(huán)節(jié)改由利用紅外對管進行。首先，將紅外對管和步進電機固定在一起，然后再利用步進電機的上下移動來實現紅外對管的上下移動。由于血樣出現分層后血漿部分比較清澈透光性好，而血細胞部分透光性差，利用紅外對管掃描時就可以很容易識別出哪里是血細胞哪里是血漿。所有的測量和數據處理是由一個單片機所控制的。當紅外對管識別出血細胞和血漿后，利用電壓比較器把測量的信號轉化為單片機可以識別的高低電平,然后傳給單片機進行處理；在單片機控制步進電機上下移動時通過單片機內部的記數器來計算步進脈沖的個數以確定步進電機的移動距離最后計算出試管內血細胞的沉降位置。本自動血沉自動測試儀設計為每四分鐘掃描一次，為了能夠同時測量多組血樣，在本設計中采用了兩個 8 路的多路選擇開關來控制多個試管插孔，這樣可以實現同時測量十六組血樣。因此就可以把該血沉自動測試儀分為以下幾個模塊，分別是：采集模塊、中心控制模塊、串行通信模塊、鍵盤模塊、顯示模塊和打印模塊。其基本工作電路圖如下所示：燕山大學里仁學院課程設計論文9167。22 血沉自動測試儀基本構成采集模塊血沉自動測試儀的采集部分由兩個多路選擇開關，十六組紅外對管，一個電壓比較器和一個步進電機組成。它的基本采集流程是，首先利用安裝在步進電機上的紅外對管來采集試管內的液面信號，然后通過電壓比較器將采集到的液面信號轉化為單片機可以識別的高低電平信號，再將高低電平信號傳給單片機進行分析。血沉自動測試儀設計了兩排測試孔，每排有八個孔，為了方便測試，用兩個多路選擇開關來控制每個測試孔位。下面逐一進行介紹。221 紅外對管介紹實驗所用的紅外對管由一個紅外發(fā)射二極管和一個紅外接收二極管組成，并將其與步進電機固定在一起。其基本原理如下圖所示。當紅外發(fā)射管與紅外接收管之間沒有障礙物時，紅外接收二極管由于接收到紅外光輻射而導通，輸出電平為低；當紅外發(fā)射管與紅外接收管之間有障礙物時，紅外接收二極管截止，輸出電平為高。因而，利用其輸出電平的高低很容易判斷出紅外對管之間有無障礙物。因為血漿和血細胞具有不同的折射系數和反射能力以及透光能力,當用血漿和血細胞分別來遮擋紅外發(fā)射管發(fā)出的紅外輻射時,接收管接收到的信號將發(fā)生很大變化，因此利用紅外接收管輸出電平的高低變化便可以判斷出測到的是血細胞還是血漿。燕山大學里仁學院課程設計論文10222 電壓比較器介紹電壓比較器是對輸入信號進行鑒幅與比較的電路，它的輸入信號是模擬電壓，輸出信號一般只有高電平和低電平兩個穩(wěn)定狀態(tài)的電壓。本系統(tǒng)中利用電壓比較器將紅外接收管輸出的電壓信號與設定的閥值電壓進行比較，從而輸出單片機可以識別的高低電平，以便單片機進行數據的分析和處理。 電壓比較器的原理圖。燕山大學里仁學院課程設計論文11223 多路選擇開關介紹由于單片機工作速度很快，而本系統(tǒng)中被測參數的變化比較慢，所以一個單片機可供十幾～幾十個回路同時使用。但是，單片機在某一時刻只能接收一個通道的信號，因此必須通過多路開關進行轉換，以便完成由多到一的轉換。本系統(tǒng)中要求對十六個通道的信號進行采集，這樣必須通過多通道動態(tài)信息采集來實現。電子集成技術的發(fā)展和計算機技術的進步使得程控放大器和抗混濾波一體化，數據采集可編程化成為現實，大大提高了動態(tài)信號處理的水平精度。電壓比較電路任一時刻只能對一路信號進行處理，為了實現對多路輸入信號進行處理，必須采用多路切換技術，對多路輸入信號進行輪流切換，以使電壓比較器能分時對每一路信號進行處理，多路選擇開關就是為了實現這一功能而設計的電路。為了對十六路模擬輸入信號進行切換，本系統(tǒng)采用了兩片八選一模擬開關芯片 CD4051B 來組成多路選擇開關電路。CD4051B 芯片內部含有三組單刀雙擲開關，三組開關具體接通哪一通道，由輸入地址碼 ABC 來決定，具體的對應關系見下表。其引腳分布見下圖。燕山大學里仁學院課程設計論文12燕山大學里仁學院課程設計論文13224 步進電機介紹步進電機是一種作為控制用的特種電機, 它的旋轉以固定的角度(稱為“步距角”)一步一步運行,其特點是沒有積累誤差, 所以廣泛應用于各種開環(huán)控制。步進電機的運行要有一電子裝置進行驅動, 這種裝置就是步進電機驅動器, 它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉化為步進電機的角位移, 或者說控制系統(tǒng)每發(fā)一個脈沖信號, 通過驅動器就使步進電機旋轉一步距角。所以步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。所以，控制步進脈沖信號的頻率，可以對電機精確調速；控制步進脈沖的個數，可以對電機精確定位目的。步距角表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖信號，電機所轉動的角度。電機出廠時給出了一個步距角的值，如 86BYG250A 型電機給出的值為 176。/176。（表示半步工作時為 176。、整步工作時為 176。） ，這個步距角可以稱之為‘ 電機固有步距角’ ，它不一定是電機實際工作時的真正步距角，真正的步距角和驅動器有關，參見下表:主要功能特性： 基于 MCS51 內核和指令系統(tǒng) 可外接 64kB 外部程序存儲器 ROM 32 個雙向 I/O 口 128x8bit 內部 RAM(可擴充 64kB 外部存儲器) 3 個 16 位可編程定時/計數器 8k OTP 程序存儲器 6 個中斷源 時鐘頻率 033MHz 電源空閑和掉電模式 工作電壓范圍 3 位保密位(OTP ROM) 4 層優(yōu)先級中斷嵌套 雙數據指示器 外中斷喚醒電源掉電模式 全雙工增強 UARL 通道 異步端口復位 幀數據錯誤檢測 可編程時鐘輸出 自動地址識別 布爾處理器燕山大學里仁學院課程設計論文14225 數據通信數據通信的基本方式可分為并行通信與串行通信兩種方式：并行通信是指利用多條數據線將一個數據的各位同時傳送；串行通信是指利用一條數據線將數據一位一位的順序傳送。并行通信的特點是傳輸速度快適用于短距離通信，串行通信的特點是通信線路簡單，利用電話線路或電報線路就可以進行通信，降低成本，適用于遠距離通信，但是通信速度慢。由于本系統(tǒng)的資源有限，而且對速率的要求也不高因此串行通信是最佳選擇。串行通信又分為同步通信和異步通信兩種。同步通信的數據傳輸速率相對異步通信較高，但是同步通信的缺點是要求發(fā)送時鐘和接收時鐘保持嚴格同步，故發(fā)送時鐘除應和發(fā)送的波特率保持一致外，還要求把它同時傳送道接收端去。因此在本系統(tǒng)的設計中采用異步通信。串行接口總是和串行數據傳輸聯系在一起，而串行數據的傳輸通常又被人們習慣的稱為“串行通信” ?？梢?，為了實現串行通信必須設計和使用相應的串行接口。所以在討論串行接口之前，首先介紹一下串行通信的基本概念。數據傳輸方式在串行通信中，數據是在兩個不同的站之間傳送的。按照數據傳送的方向，串行通信可分為 3 種制式，即單工、半雙工、和全雙工。⑴單工制式這種方式只允許數據按一個固定的方向傳送，如圖，圖中 A 方式只能發(fā)送，叫發(fā)送器；B 方式只能接受，叫接收器。數據只能從發(fā)送器 A 傳到接