【正文】 若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。此時 INT1 的電平發(fā)生轉(zhuǎn)變， INT1 開始工作，給報警標(biāo)志位置 1，并把單片機的 腳置 1，使它驅(qū)動蜂鳴器和發(fā)光二極管進行聲光報警，提醒醫(yī)務(wù)工作者開始更換輸液瓶。 23 圖 44 步進電機調(diào)整點滴速度 根據(jù)測量及查詢相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)液體的滴速和液瓶的高度成線性關(guān)系，如下圖，如果我們把每厘米對應(yīng)的液瓶的高度輸入單片機，然后根據(jù)現(xiàn)在的滴速和鍵盤輸入的滴速相比較，如果大，步進電機反轉(zhuǎn)，調(diào)整到相應(yīng)的高度；如果小，步進電機正轉(zhuǎn)，調(diào)整到相應(yīng)的高度。當(dāng)步進電機轉(zhuǎn)動時，繞線直徑變小，裝置下降位移間隔減小，這樣當(dāng)點滴速度較小時調(diào)節(jié)范圍便小，調(diào)節(jié)效果比等間隔產(chǎn)生的效果好。 方式一：等間隔方式生成列表。通過對多個點滴測量計算出點滴速度。 通過簡單的乘法就可計算出點滴速度，但此法也存在單位時間內(nèi)不是完整的點滴數(shù)目，從而存在一定的測量誤差。 點滴速度測量模塊設(shè)計 點滴速度可以有以下兩種方式進行測量： 方式一：以點滴間隔為單位，記錄一次點滴的時間，用 60 除以點滴單位時間就可得到每分鐘的點滴數(shù)。 主控模塊設(shè)計 主控模塊作為軟件系統(tǒng)核心，在工作的時候首先對數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和串口部分進行初始化，然后協(xié)調(diào)各子模塊進行工作。這種做法的好處是只使用一個變壓器，降低了成本，同時還減 小了 +5V 直流電源的紋波電壓 ?？紤]到用電安全及設(shè)計方便等因素，將其設(shè)定在 +12V。 19 圖 315 復(fù)位單元 供電單元 任何電氣設(shè)備的使用均離不開供電系統(tǒng)，在整個單片機系統(tǒng)設(shè)計中，電源 的設(shè)計是必須要考慮的。復(fù)位后， P0~P3 口輸出高電平，即P0~P3 口的內(nèi)容是 FFH，初值 07H 寫入棧指針 SP，其余的特殊功能寄存器和程序計數(shù)器 PC 被清零。可以用示波器觀察到 XTAL2 輸出的波形。每個數(shù)碼管顯示器由 8 個發(fā)光二極管組成，陽極連在一起的成為共陽極顯示器，陰極連在一起的叫做共陰極顯示器。定時掃描方式就是每隔一段時間對鍵盤掃描一次，它利用單片機內(nèi)部的定時器產(chǎn)生一定時間（例如 10ms）的定時，當(dāng)定時時間到就產(chǎn)生定時器溢出中斷， CPU 響應(yīng)中斷后對鍵盤進行掃描，并在有鍵按下時識別出該鍵，再執(zhí)行該鍵的功能程序。 CPU 對鍵盤的響應(yīng)取決于鍵盤的工作方式，鍵盤的工作方式應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用系統(tǒng)中 CPU 的工作狀況而定，其選取的原則是既要保證 CPU 能及時響應(yīng)按鍵操作，又不要過多占用CPU 的工作時間。按鍵 通過上拉電阻接到 +5V 上。（ 2）有可靠的邏輯處理辦 16 法。為了克服按鍵觸點機械抖動所致的檢測誤判，必須采取去抖動措施，可從硬件、軟件兩方面予以考慮。機械式按鍵再按下或釋放時，由于機械彈性作用的影響，通常伴隨有一定時間的觸點機械抖動，然后其觸點才穩(wěn)定下來。非編碼 鍵盤只簡單地提供行和列的矩陣，其它工作均由軟件完成。因此，微機系統(tǒng)中最常見的是觸點式開關(guān)按鍵，本設(shè)計也不例外。使用 L298N 芯片驅(qū)動電機，該芯片可以驅(qū)動一臺兩相步進電機或四相步進電機，也可以驅(qū)動兩臺直流電機。內(nèi)含兩個 H 橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動器，可以用來驅(qū)動直流電動機和步進電動機、繼 電器線圈等感性負(fù)載 。該芯片采用15 腳封裝。通過電機的旋轉(zhuǎn)可調(diào)節(jié)點滴裝置的高度。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。 聲報警部分它時利用報警器來完成的。它是利用 80C52 的 I/0 口控制驅(qū)動發(fā)光二極管工作實現(xiàn)光報警的功能。 圖 35 單片機 輸入信號 檢測到正常波形時脈沖寬度是 t mS，若軟件采集脈沖波形上升沿，則檢測到異常波形時，軟件在 t mS 時間內(nèi)只默認(rèn)采集了一個上升沿，即將另一個上升沿屏蔽掉，這樣軟件就能將異常波形轉(zhuǎn)換成正常波形進行處理。本系統(tǒng)中將光電傳感器固定在被測裝置上，以減小被測裝置移動時產(chǎn)生的抖動干擾。當(dāng)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。這樣，電路可以簡單、明了，易于檢測液面。它具有失調(diào)電壓平衡調(diào)節(jié)端 (或用作選通端 )，并且具有連接負(fù)載都多樣性及輸出電流可達(dá) 5OmA 的 特點。因此是屬于上面說的第二類，只要進行比較和整形即可。 點滴信號的比較、濾波、整形電路 傳感器輸出信號通?？梢苑譃閮深?:一類為模擬量，例如壓力、溫度、加速度等的測量 。 本系統(tǒng)用光電傳感器來檢測單位時間內(nèi)點滴下落的個數(shù)， 該 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）。傳感器輸出的電量信號通常比較小，不能直接用來顯示、記錄及進行 A/D 轉(zhuǎn)換因此，我們需要有一個環(huán)節(jié)，把微弱的信號放大調(diào)整到能與 A/D 轉(zhuǎn)換器輸入電壓相匹配的幅度。由于紅外光波長比可見光長，受可見光影響較小，其紅外系 統(tǒng)具有尺寸小、重量輕、易于安裝等優(yōu)點。在空閑模式下凍結(jié) CPU 而 RAM 定時器 、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。 89C52是 INTEL公司 MCS51系列單片機中基本的產(chǎn)品，它采用 ATMEL 公司可靠的 CMOS工藝技術(shù)制造的高性能 8 位單片機，屬于標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 的 HCMOS 產(chǎn)品。脈沖整形和 A/D 轉(zhuǎn)換電路把采集的模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號。綜合考慮上述各種電機的特點后，最終選用步進電機。 電機 的 選擇 首先講講電機的選擇，常用的電機主要有以下幾種：直流電機、步進電機、 9 伺服電機。所以如果采用夾頭控制難以實現(xiàn)類似的線性控制。因此只要能檢測液滴滴數(shù)，即可檢測到藥液的輸入量。其中檢測瓶內(nèi)液面的，同樣可靠性及適應(yīng)性受到質(zhì)疑，而且采用激光光源的還將帶來一個高成本問題。 L298 驅(qū)動 步進電機 速度檢測與液面高度檢測電路 聲光報警電路 80C52 80C52 儲液瓶 數(shù)碼管顯示 鍵盤 圖 2— 1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 8 液位監(jiān)測方案比較 方案一：電極法 它是從輸液瓶口插入 2 根電極，利用藥物的導(dǎo)電特性來檢驗瓶內(nèi)藥物是否用完。由于直接采用直流電壓對發(fā)光管進行供電，考慮到平均功率的限制，工作電流不能高于元件的額定值，對投幣照射有一定的困難且仍然容易受到外部廣元等干擾。 由于系統(tǒng)外界光源會對光敏二極管的工作有很大的干擾，一旦外界光亮度改變，就會影響對液滴的判斷。但模擬方式難以把精度做的很高，難以實現(xiàn)系統(tǒng)需求中的鍵盤顯示和動態(tài)顯示滴速 。使用者可以通過按鍵設(shè)置輸液速度，系統(tǒng)將自動對輸液速度進行控制 。輸出脈沖再通過脈沖整形和 A/D 轉(zhuǎn)換變?yōu)楦叩碗娖剑詈筝斎氲絾纹瑱C的外部中斷 0 中去。從光源紅外發(fā)射管發(fā)射出的一定強度的光束到達(dá)測量面后，根據(jù)物體表面的不同黑度和表面光潔度，部分光散射和反射到紅外敏感接收管轉(zhuǎn)變成為和接收管接收到的光強成正比的電信號。因此，如何更好地對醫(yī)療液位進行監(jiān)測，一直是醫(yī)學(xué)工程人員考慮較多的課題之一。 課題研究的目的和意義 在輸液遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，信號提取是醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)工作的首要前提。若處理過早，即藥液還未完全輸盡就摘瓶取管則又會造成藥液的浪費等等。 （ 2） 滴落計數(shù)誤差范圍在 10%177。 關(guān)鍵詞 ： 點滴速度；光電傳感器；步進電機；單片機 3 目錄 任務(wù)與要求 .....................................................5 一、緒論 ........................................................5 課題背景 ....................................................5 課題研究的目的和意義 ........................................6 課題的思路及主要框圖結(jié)構(gòu) ....................................6 二、方案比較與論證 ..............................................7 控制方案的比較 .......