【文章內容簡介】 RS和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當 RS 為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數據。 第 6 腳： E 端為使能端，當 E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命 令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數據線。 第 15 腳：背光源正極。 第 16 腳：背光源負極。 ULN2020 介紹 ULN2020 是大電流驅動陣列 ,多用于單片機、智能儀表、 PLC、數字量輸出卡等控制電路中?？芍苯域寗永^電器等負載。 輸入 5VTTL 電平，輸出可達 500mA/50V。 ULN2020 是高耐壓、大電流達林頓陳列 ,由七個硅 NPN 達林頓管組成。 該電路的特點如下 : ULN2020的每一對達林頓都串聯一個 ,在 5V的工作電壓下它能與 TTL 和 CMOS 電路 直接相連 ,可以直接 處理原先需要標準邏輯緩沖器來處理的數據。 總而言之 ULN2020 是一個反向放大驅動 湖南理工學院畢業(yè)設計 (論文 ) 7 第三章 硬件系統(tǒng)設計 系統(tǒng)總體設計 Y11 1. 0 59 2M H zC12 2p FC22 2p FC32 2u FR11 0KR21 0KS1S W P BV C CV C C1B12B23B34B45B56B67B7G N D8C O M97C106C115C124C133C142C151C16U2U L N 20 03F1B U Z Z E R12345J1C O N 5 V C C1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16J21 60 21 60 2V R1 0kP2.0P2.1P2.2P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7V C CP 0. 0P 0. 1P 0. 2P 0. 3P 0. 4P 0. 5P 0. 6P 0. 7P 1. 0 /T 21P 1. 1 /T 2E X2P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 0 /R X D10P 3. 1 /T X D11P 3. 2 /IN T 012P 3. 3 /IN T 213P 3. 4 /T 014P 3. 5 /T 115P 3. 6 /W R16P 3. 7 /R D17X T A L 218X T A L 119G N D20P 2. 0 /A 821P 2. 1 /A 922P 2. 2 /A 1023P 2. 3 /A 1124P 2. 4 /A 1225P 2. 5 /A 1326P 2. 6 /A 1427P 2. 7 /A 1528P S E N29A L E30EA31P 0. 7 /A D 732P 0. 6 /A D 633P 0. 5 /A D 534P 0. 4 /A D 435P 0. 3 /A D 336P 0. 2 /A D 237P 0. 1 /A D 138P 0. 0 /A D 039V C C40U1S T C 89 C 5 2P 2. 0P 2. 1P 2. 2S5S W P BS2S W P BS3S W P BS4S W P BD1 D2D3 D4D1D2D3D41 2D1L E D1 2Q1P N P P H O T O 圖 輸液器監(jiān)控整機電路圖 整機有電源電路、輸液泵驅動、液晶顯示驅動、液滴檢測電路、按鍵控制等模塊組成。電源電路負責給整個系統(tǒng)供電，可采用 220V 交流市電及普通干電池供電。整個系統(tǒng)需要 +5V 供電。輸液泵驅動主要采用步進電機正反轉來模擬，液滴檢測部分采用紅外對管，每滴下一滴液滴，發(fā)射接收被阻擋一次，液晶顯示部分采用 1602 字符型液晶，按 鍵用來調整輸液速度。下面分模塊介紹各部分功能 : 單片機最小系統(tǒng) 單片機要工作必須要有最小系統(tǒng)為基礎。 最小系統(tǒng)分幾個部分： （ EA 接 +5V）。 湖南理工學院畢業(yè)設計 (論文 ) 8 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1P RO G RA M = 王忠樂的數控電源程序 . HE Xp 3 .6 是高位X1CR Y S T A LC23 u fC13 3 u fR1 0 kC31 0 0 pC3( 1 )D1L E D B I RYR11 0 kL S ?S P E A K E RC41 0 0 p 圖 單片機復位電路采用上電復位，上電瞬間，電容視做短路。單片機第九腳為高電平，符合單片機兩個機器周期高電平的復位條件，單片機復位。晶振 X1 為單片機提供工作的時鐘。 電源電路 整個電路可由四節(jié)干電池供電，可以電池供電外，另外也可通過交流市電輸入端由小型變壓器供電，滿足在室內 以及走動的情況下的需要。交流電輸入采用普通變壓方式即傳統(tǒng)的變壓、整流、濾波 穩(wěn)壓四步來完成。最后整個系統(tǒng)需要 +5V 供電，可采用 7805進行穩(wěn)壓 鍵控模塊 出于對醫(yī)療儀器安全可靠的考慮，為防止按鍵的誤動帶來的不安全因素，一些主要的按鍵操作 都加了去抖動處理 ，這樣，完成所有的操作一共只需要四個鍵。考慮到單片機的Ｉ／Ｏ口資源比較豐富，而且每個Ｉ／Ｏ口均有獨立的中斷能力，因此，４個鍵可直接接到單片機的Ｉ／Ｏ口上，并通過中斷方式由ＣＰＵ來響應。由于硬件電路比較簡單，與之對應的軟件也大大簡化。 P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7P 2 . 0P 2 . 1P 2 . 2S5S W P BS2S W P BS3S W P BS4S W P B 湖南理工學院畢業(yè)設計 (論文 ) 9 圖 鍵控模塊 顯示模塊 液晶顯示器采用的是長沙太陽人電子有限公司的 1602 字符型液晶顯示器。 1602的使用可參看有關資料。液晶與單片機連接如圖 所示 V SS1V DD2V EE3RS4RW5E6D07D18D29D310D411D512D613D714A15K16U21 60 2P 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17R1P OT 2P 35P 36P 37 圖 液晶顯示電路 泵驅動模塊 本系統(tǒng)用的輸液泵驅動模塊由兩相４線式步進電機和泵體組成。由于輸液要求計量準確、可靠，因而我們選擇步進電機作為動力裝置。通過控制電機正反轉來控制輸液體的速度。步進電機可以將脈沖激勵的變化轉換成精確轉子位置的增量運動，它可將脈沖信號變成電通過控制脈沖的個數來控制電機轉動的角 度，并通過改變脈沖的頻率控制電機運轉的速度。由電機驅動泵體的凸輪機構循環(huán)壓縮膠管，從而實現輸液功能。為了讓輸液泵安全、可靠地工作，并且從簡化硬件電路的角度出發(fā)，步進電機驅動芯片選用的是 ULN2020。用啟動信號來啟動步進電機，由控制信號控制來控制轉動角度。本儀器輸液的速度是通過步進電機所轉動的角度不同來控制，因為步進電機在整個運行期間，其所轉角度可精確測量 。 1B12B23B34B45B56B67B7GND8 C O M 97C 106C 115C 124C 133C 142C 151C 16U2U L N 2 0 0 312345J1C O N 5 V C C 圖 電路 PCB 圖 系統(tǒng)完成后的 PCB 如圖所示 湖南理工學院畢業(yè)設計 (論文 ) 10 湖南理工學院畢業(yè)設計 (論文 ) 11 第四章 軟件部分設計 KEIL uⅥ sioIl2 集成開發(fā)環(huán)境介紹 KEIL uⅥ sioIl2軟件是 KEIL公司的產品。 KEIL公司是一家業(yè)界領先的微控制器 (MCU)軟件開發(fā)工具的獨立供應商。 KEIL C51 標準 C