【正文】 我們將編輯完的匯編語言源程序編譯成了 hex文件，在把 hex 文件下載到了單片機中。 我們把軟件調(diào)試的過程分為了兩步： 第一步是利用軟件調(diào)試程序 。動態(tài)調(diào)試就是在靜態(tài)的 調(diào)試基礎(chǔ)上，在電路輸入端上加了合適的信號，再依據(jù)信號流向，利用示波器順序檢測出各個檢測點上輸出的信號信息，如果發(fā)現(xiàn)了不正常的現(xiàn)象，應(yīng)立即分析出原因，并及時排除故障，再進行重復(fù)調(diào)試，直到達到滿足的要求為止。 第二步是靜態(tài)調(diào)試階段。而實際情況下只做出了兩個從站的樣機，所以主站 PC巡檢到從站 3時經(jīng)過了三次查詢都沒有反 應(yīng)，所以當作通信中斷，并將它判定為未開啟的狀 態(tài)。輸液情況都處在正常狀態(tài)下，輸液實際速度是 80 滴 /分鐘，與設(shè)定值相同。為增強系統(tǒng)的安全性，特別地設(shè)置了密碼保護，保障實際使用中的醫(yī)療安全。 流程圖如下圖 16所示： 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 24 N N Y Y N Y 圖 16 顯示 聲光報警框架圖 聲光報警是系統(tǒng)設(shè)計不可或缺的部分 ,為了不影響病人情緒 ,報警時我們采用有節(jié)奏的報警聲音 ,主要有軟件部分來設(shè)定 ,當液滴不再下落超過 5S時開始報警報警 。當判斷出 R4 的值沒有任何變化時就說明 4s 內(nèi) 沒有液滴滴下， 給報警標志位置 1， 讓它們分別驅(qū)動蜂鳴器和發(fā)光二極管進行聲光報警。 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 22 否 是 否 是 圖 15 點滴速度的框架圖 顯示 報警模塊 的 設(shè)計 查詢 液滴過慢 或 有沒有液滴落下 時 及時的報警模塊程序設(shè)計主要是依靠 4s 定時中斷程序來實現(xiàn)。如圖是實現(xiàn)原理。二是：用單位時間來記錄出點滴數(shù)。一是：以點滴 每次 間隙 為單位，記錄出一次點滴所用時間，用 60 來除以點滴 的間隔 單位的時間就可以得到點滴數(shù) /每分鐘。單片機的外圍電路里使用了頻率是 的晶振，需要設(shè)定定時器 1的初始值 248(OE8)。沒有了硬件 ,軟件就是一堆亂碼 ,沒有了軟件 ,硬件就是空殼了 ,所以即使硬件設(shè)計比較完整 ,但是如果沒有了軟件應(yīng)用部分 ,本文所設(shè)計的 系統(tǒng)還是不可以工作的。在設(shè)計中我們采用所有元件的適中電壓 +5V,它通過變壓器先把生活中常用的交流電變換成 +5V的電壓 ,再用穩(wěn)壓器把它穩(wěn)定在 5V。通常情況下，吊瓶壁的厚度與外直徑都要比滴斗要大 的多，但當我們增大紅外的發(fā)射功率之后，經(jīng)過有水與無水儲液瓶所接到的信號不同仍 在 3040mV 之間，這說明了紅外的 無損 的探測方式對超 越限 值報警的電路而言是行得通的 [12]。信號采集處理電路如下圖所示，若測試時檢測到液滴的電壓差信號過小，可在比較器前加上一級差動放大電路增大檢測的可靠性。 有源的蜂鳴器 要直接接到 5V的電源就可以連續(xù)地發(fā)聲 ,而無源的蜂鳴器則與電磁揚聲器相似 ,要接到音頻輸出的電路中才可以發(fā)聲 [9],因此本文設(shè)計的系統(tǒng)選用了有源的蜂鳴器。 以下圖 8 為顯示電路圖： 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 16 E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10A T 89S 52abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 3D P Y _7 S E G _D PabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 2D P Y _7 S E G _D PabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 1D P Y _7 S E G _D PC L R9C L K8A1B2QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13M C 74H C 164C L R9C L K8A1B2QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13M C 74H C 164C L R9C L K8A1B2QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13M C 74H C 164 圖 8 數(shù)碼管顯示電路 聲光報警電路 聲光報警用于以下的兩種情況中 :一是輸液瓶中的液體快要滴完時 ,應(yīng) 及時地通知護士，讓她盡快地拔針 ,避免造成血液的回流現(xiàn)象 ,產(chǎn)生 危害病的人 體健康事故。 采用串行顯示，與并行顯示相比，串行顯示占用接口少，更加適用于本系統(tǒng)， 數(shù)碼顯示的電路如圖 所示。 數(shù)碼顯示電路 按照相關(guān)的規(guī)定，輸液時液速的正常范圍應(yīng)該是每分鐘 30 到 150 滴 ,所以本系統(tǒng)的數(shù)碼管選擇了三位 , LED 顯示模塊使用了 74HC164 驅(qū)動共陰數(shù)碼管。列線應(yīng)分別連接在按鍵開關(guān)兩端，行線要由上拉的電阻接在 +5V 上。 （ 2） 具有固定可靠 邏輯方面的處理方 法。即按鍵在一次按完 或者放開期間被誤解為多次的操作，此種情況是絕對不允許發(fā)生的。就是說，它可以提供標準 TTL 邏輯的電平，以便可以同通用數(shù)字系統(tǒng)邏輯電平互容。全編碼式鍵盤可以通過硬件邏輯來提供與鍵相對應(yīng)的編碼，另外還具有去除抖動與多、竄鍵保護的電路，這類鍵盤的使用較方便，但是需要的硬件較多，價格也較貴，一般的以單片機為核心的應(yīng)用系統(tǒng)就很少采用。因此在微機系統(tǒng)里最常用的是觸點式的開關(guān)按鍵，本文設(shè)計的系統(tǒng)也 不例外。實際上，一個按鍵就是一個起作用的開關(guān)元件。當其當作輸入口使用時，在外部被拉低的引腳在內(nèi)部電阻的作用下，將會輸出 IIL 型電流。在使用8位的地址來訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的時候， P2端口會輸出 P2 鎖存器中的內(nèi)容。當我們對 P2 端口寫入 “ 1”的時候，其內(nèi)部的上拉電阻就會把端口拉高，此時就當作輸入口來使用了。 當 作為輸入使用時，在內(nèi)部電阻 作用下 外部被放 低的引腳，將會輸出 IIL 型電流。在我們用 flash 進行編程時， P0 端口會接收發(fā)送到的指令字節(jié)；在校驗程序的時候，會輸出指令字節(jié)的。當作輸出口用時，每位可以驅(qū)動8個 TTL 型的邏輯電平。 看門狗（ WDT）電路 2個外部中斷源 2 個外部中斷源 256x8bit 內(nèi)部 RAM 8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） ISP Flash ROM 空閑模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、 串口、中斷繼續(xù)工作。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指MCU MCU MCU MCU MCU MCU PTR8000 PTR8000 PTR8000 從站 PTR8000 主站 MCU PC機 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 11 令和引腳完全兼容。 PC 機負責(zé)對輸液過程的監(jiān)控和對輸液數(shù)據(jù)的管理，無線PTR8000 模塊 將 PC 機擴展成了可以接收無線信號 的裝置，并對各個輸液的監(jiān)控儀進行了通信調(diào)度 ，并把接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)?PC 機，然后 PC機進行相應(yīng)的處理。近幾十年來 ， 紅外傳感器價格合適、性能優(yōu)良，正逐步得到了廣大的電子愛好者的喜愛 ， 在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等各大行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。 方案二 :用可見光二極管和光敏三極管共同組成的傳感器來測量 [3][4]。 ? 可應(yīng)用于數(shù)據(jù) 采集、無線抄表、門禁系統(tǒng)、 機器人控制等領(lǐng)域，因此具有廣闊的市場空間和發(fā)展?jié)摿?。以下為 PTR8000 無線數(shù)傳模塊 的好處： 目前國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)出種類齊全的甚高頻（ VHF）無線數(shù)傳模塊，以工作于433MHz 和 為多。 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 8 根據(jù)一般情況選擇 Y80132。 Y系列三相異步電動機一般用 在 鼠籠型異步電動機基本系列，全國統(tǒng)一設(shè)計。 在 選擇步進電 動 機 的 時 候，最 先要保證 的是 步進電 動 機的輸出功率 必須要 大于負載所需 要的功率。其具有了快速的啟／停能力，可以在一剎那實現(xiàn)啟停動作，并且其步距角的降低較小，延時短，定位準確，精度高，可操作性較強。 步進電機主要是把電脈沖信號轉(zhuǎn)換成輸出軸的轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速 ， 容易開啟停止、正反轉(zhuǎn)及變速 ,動態(tài)響應(yīng)快 [7]。 方案二 ： 直流電機。 伺服電機可以接收電信號，然后轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動軸上的角速度與角位移 。這種方案使系統(tǒng)中需要的鍵盤的設(shè)定和動態(tài)顯示滴速等功能顯示比較方便，并且可以實現(xiàn)主站與從站之間的通信。 （ 2） 從站，由單片機系統(tǒng)組成，對一個特定的輸液過程進行控制 。然而本 系統(tǒng)需要每一個床位安裝一臺 ,與床頭已有的報警系統(tǒng)相聯(lián)系 ,利于實時監(jiān)控 ,隨時可以改變輸液時液滴的流速 ,同時不需要重新布線而增加成本 ,故推廣應(yīng)用比較方便。 作為總結(jié)， 其特點是體積小、功耗低、安裝便捷。內(nèi)置的安全和無公害聚合物電池肯尼斯顯示器電源，無泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 5 無線電頻率通信，外國沒有任何信息， 讓患者和過去的賬面輸液瓶去洗手間。 第四種方案是使用新型 PC，攝像頭，計數(shù)模塊和顯示，攝像頭定位裝置，其中相機連接到 PC，輸液液滴的圖像和拍攝的圖像的顯示畫面轉(zhuǎn)移到計數(shù)模塊被安裝在個人電腦主機，用于相機所獲取的圖像信息的收集和分析，計算 處理 ,和液滴的數(shù)量，該計算結(jié)果的數(shù)值將被顯示在顯示器上。 衍射狹縫的寬度 是物體 重量 通過杠桿的作用 來 改變大小 的 ,來使光電接收器收到的衍射光的 強度發(fā)生 改變。由彈簧，機架齒輪組的機械零件的裝置。 基于 VC++的 Msc 控件設(shè)計合理的人機互動界面。 來 估計總滴注時間 。 整個系統(tǒng)主要包括四個設(shè)計模塊： ，包括液滴信號的采集和液位信號 的采集； ，包括實時數(shù)據(jù)的顯示、處理及控制； 電路 的設(shè)計 ； ， 主要為主站 無線接收模 塊PTR8000 與單片機之間的 SPI 通信。它 由下位機和上位機組成。但是由于其穩(wěn)定性、可靠性和靈敏度等方面還達不到實際要求 ,所以這些專利很少在現(xiàn)實中得到應(yīng)用。在這些醫(yī)療機構(gòu)中，所擁有的醫(yī)療儀器和設(shè)備有15%左右是 20世紀 70年代前后的產(chǎn)品，有 60%是上世紀 80年代中期以前的產(chǎn)品。本系統(tǒng)對輸液沒有任何影響，系統(tǒng)操作簡單，安全性高，可靠性高，檢測的精度高。國內(nèi)對智能輸液裝置的研制起步較晚，大都在九十年代中期才開始研究。我國已基本明確新時代的醫(yī)療體制的改革方向，國家將每年加大農(nóng)村基層醫(yī)療衛(wèi)生、公共衛(wèi)生體系和城市社區(qū)的建設(shè)，由此可以預(yù)見，新的時期就會來臨，那就是我國醫(yī)療器械市場快速發(fā)展的時期 [6]。醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展是順應(yīng)科學(xué)技術(shù)而發(fā)展的，醫(yī)療的安全問題更是離不開科學(xué)，把高科技應(yīng)用到醫(yī)療事業(yè)中來是對醫(yī)療事業(yè)的一大促進與補充?，F(xiàn)在單片機可以操作多個控制系統(tǒng)，還可以減輕工作人員的壓力，提高醫(yī)護人員的工作效率。并且隨著微電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā) 展和應(yīng)用，衛(wèi)生醫(yī)療領(lǐng)域正進行著一場信息化的革命。醫(yī)護人員就可以方便對每一個病人的輸液情況進行觀察 ,萬一出現(xiàn)液滴滴速過快或者過慢的非正常情況 ,醫(yī)護人員 隨時可以處理 。 泰 山 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 基于單片機智能輸液 系統(tǒng)的設(shè)計 所 在 學(xué) 院 機械與工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱 機械設(shè)計制造及其自動化 申請學(xué)士學(xué)位所屬學(xué)科 工 學(xué) 年 級 二〇一一 級 (3+2) 學(xué) 生 姓 名 、 學(xué) 號 李麗芬 2021170223 指導(dǎo)教師姓 名、職稱 張秀紅 講師 完 成 日 期 2021 年 5 月 30 號 摘要 I 摘要