【文章內(nèi)容簡介】 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（11）片內(nèi)振蕩器和時鐘電路2 AT89C51管腳圖： AT89C51管腳圖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。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。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。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89C51設有穩(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。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。 單片機I/O口管腳分配由單片機外部接線可知，I/O口管腳分配情況如下：，當輸液出現(xiàn)異?；驁缶I被按下時，驅(qū)動報警裝置。，當檢測到加鍵被按下，設定值加一。，當檢測到減鍵被按下，設定值加一。，當檢測報警鍵被按下，，觸發(fā)報警裝置。—，通過輪流置一來控制電動機的旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)向。，當有脈沖經(jīng)過時，從而進行脈沖計數(shù)，計算流速。P3口是與上位機的通信端口?！??！］斠合到y(tǒng)各模塊的硬件設計第三章 輸液系統(tǒng)各模塊的硬件設計基于第二章的方案論證，第三章主要設計了輸液系統(tǒng)整體的硬件結構及各主要部分硬件的具體設計。護士房主控電腦通信模塊max485病房下位機89c51病房下位機89c51 主從站結構框圖晶振電路復位電路鍵盤輸入病房AT89C51顯示裝置報警裝置控制電機電源電路Max485Max485護士室AT89C51MAX232監(jiān)控電腦 控制電機模塊設計本設計的操作部分采用的是步進電動機。利用單片機來控制步進電動機，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。從而帶動滴瓶來調(diào)節(jié)高低，進而達到控制滴速的目的。 步進電動機的工作原理步進電動機是一種將輸入的數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)換成機械角位移或線位移的執(zhí)行元件,是一種多相同步電動機,由專用的脈沖電源供電，每輸入一個脈沖，就轉(zhuǎn)過一個角度或前進一步，故稱步進電動機。步進電動機的角位移量和輸入脈沖的個數(shù)嚴格成正比，在時間上與輸入脈沖同步，因此只要控制輸入脈沖的數(shù)量、頻率及電動機繞組通電的相序，便可獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動方向。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)。在電動機定子上有A、B、C三對磁極，磁極上繞有線圈，分別稱之為A相、B相和C相，而轉(zhuǎn)子則是一個帶齒的鐵心，這種步進電動機稱之為三相步進電動機。如果在線圈中通以直流電，就會產(chǎn)生磁場，當A、B、C三個磁極的線圈依次輪流通電，則A、B、C三對磁極就依次輪流產(chǎn)生磁場吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。定子各相輪流通電一次轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個齒。這樣按A→B→C→A→B→C→A→…次序輪流通電，步進電動機就一步一步地按逆時針方向旋轉(zhuǎn)。如果把步進電動機通電線圈轉(zhuǎn)換的次序倒過來換成A→C→B→A→C→B→…的順序，則步進電動機將按順時針方向旋轉(zhuǎn)，所以要改變步進電動機的旋轉(zhuǎn)方向可以在任何一相通電時進行。 步進電機控制原理步進電機是數(shù)字控制電機，它將脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個脈沖信號，步進電機就轉(zhuǎn)動一個角度，因此非常適合于單片機控制。步進電機可分為反應式步進電機（簡稱VR）、永磁式步進電機（簡稱PM）和混合式步進電機（簡稱HB）。 步進電機區(qū)別于其他控制電機的最大特點是，它是通過輸入脈沖信號來進行控制的，即電機的總轉(zhuǎn)動角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機的轉(zhuǎn)速由脈沖信號頻率決定。 步進電機的驅(qū)動電路根據(jù)控制信號工作，控制信號由單片機產(chǎn)生。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。例如：三相步進電機的三拍工作方式，其各相通電順序為ABC－A,通電控制脈沖必須嚴格按照這一順序分別控制A,B,C,A相的通斷。(2)控制步進電機的轉(zhuǎn)向 如果給定工作方式正序換相通電，步進電機正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機就反轉(zhuǎn)。(3)控制步進電機的速度 如果給步進電機發(fā)一個控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個脈沖，它會再轉(zhuǎn)一步。兩個脈沖的間隔越短，步進電機就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整單片機發(fā)出的脈沖頻率，就可以對步進電機進行調(diào)速。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01H02H03H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)。本題設計的關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)M10%177。1滴。 步進電動機控制電路圖 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實現(xiàn)對滴斗中點滴的檢測。比較器LM311的門限電壓為可調(diào)電壓， V——5V的電壓，以適應不同環(huán)境。當無點滴經(jīng)過紅外傳感器感應區(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。發(fā)光二極管發(fā)射的光束經(jīng)過滴液管的液滴滴落線投射到光敏三極管的感光面，在沒有液滴滴落時，光敏三極管接收到的光照度最大，產(chǎn)生的光生電流也最大。當有液滴滴落時，由于液滴的光學特性，使光束發(fā)散，投射到光敏三極管上的光照度將下降，從而使光敏管光生的電流下降，由于不同類型的藥液(透明、半透明和不透明)液滴的光學特性不同，只要檢測光電三極管的輸出電流脈沖，就可以探測出有無液滴的通過。 采集裝置結構圖 數(shù)據(jù)采集裝置輸出波形 紅外發(fā)光二極管和光敏三極管光電傳感器由發(fā)光源和受光器兩部分組成。發(fā)光源常用砷化鎵紅外發(fā)光二極管，發(fā)光源引出的管腳為輸入端。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。受光器引出 的管腳為輸出端。光耦合器利用電光電兩次轉(zhuǎn)換的原理，通過光進行輸入與輸出之間的耦合。 紅外發(fā)光二極管主要參數(shù)砷化鎵紅外發(fā)光二極管主要用于光電輸入機及光電讀出裝置的光源，光電控制以及光電耦合的紅外光源，采用環(huán)氧樹脂全包封，下表列出了砷化鎵紅外發(fā)光二極管的主要性能參數(shù)，根據(jù)性能參數(shù)進行液體點滴速度檢測電路的設計。 紅外發(fā)光二極管主要參數(shù)HG313S參數(shù)數(shù)值HG313S參數(shù)數(shù)值最大功率（mw）75發(fā)射功率(mw)2最大正向電流(mA) 50發(fā)光峰值波長(nm)940正向壓降(v)≤半峰寬度(A)≤400反向電流(ｕA)≤50結電容(pf)≤100反向耐壓(v)≥5截止頻率(mHZ)≥1 光敏三極管的主要參數(shù)硅光敏三極管用于近紅外光探測器，以及光耦合，特性識別，過程控制等方面。用陶瓷底座環(huán)氧封裝，下表列出了硅光敏三極管的主要性能參數(shù)，根據(jù)性能參數(shù)進行液體點滴速度檢測電路的設計。表 參數(shù)符號額定值工作溫度(℃)Topr65 ~ +125存儲溫度(℃)Tstg65 ~ +150集射極擊穿電