【正文】 仿真如圖 43所示 圖 43 仿真 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文?？傊?giant軟件是一款集單片機和 spice分析于一身的仿真軟件 ， 功能及其強大。編譯和調(diào)試環(huán)境。等的當前 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 31 狀態(tài)。和調(diào)試環(huán)境功能，同時可以觀察各個變量。提供軟件調(diào)試功能。 Rs232動態(tài)仿真、 spi調(diào)試器。數(shù)字電路仿。實現(xiàn)了單片機仿真和 SPICE電路仿真相集合。和集成電路。如果沒有任何語法上的錯誤，則編譯、連接成功，并且信息窗口給出提示信息，如 圖 42所示 . 圖 42 keil調(diào)試 PROTEUS ISIS 是英國 Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實務仿真軟件。雙擊下面顯示錯誤信息的那一行，可以直接定位錯誤所在的行，用戶可以方便的對程序進行修改。編譯、連接用 Project87 65321112121 21 21 212121212121 22112312123 4561 3 5 7 9 112 4 6 8 10 1287654321921212121212121212121212 12 12 12 11413121110987 6 5 4 23 1116215314413512611710895 4 3 2 123123123123123121121212122121212 1 2112121221212121212121212121212121212 121403938373635343332313029282726252423222120191817161514131211109876543212134 56788765432134211212 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 30 菜單下的 Built Target 命令（或快捷鍵 F7），也可以直接點擊工具欄中相對應的圖標。接著 Options for Target “ Target 1” ，點擊 Output ，勾選 Create Hex 那個選項，一邊生成可執(zhí)行的文件。 打開 Keil 新建工程文件，然后添加源程序文件，在工程中直接新建源程序文件，輸入源程序，并將后綴名改成“ .c”。為了排除噪聲干擾，我們采取一些抗干擾措施，如引線盡量短，減少交叉，對紋波的地方加濾波電容，調(diào)試表明，這些措施對消除某些引腳上的“毛刺”及噪聲起到很好的效果。其他情況下，也就是兩液滴之間的時間間隔小于 3s時為正常工作，單片機的 ，蜂鳴器停止。 ，即兩液滴之間的時間 間隔超過 3s，這時 R4的值也不會變化，也報警。 在本設(shè)計中出現(xiàn)以下情況時報警： ，這時最后一滴液體以后沒有液滴滴下時沒有液滴滴下時，這時相當于兩滴液體的間隔為無窮大，即遠遠大于 4s的定時，這時 R4的值就不會變化，也會報警。因此，只要在 3s內(nèi)有液滴滴下 R4的值就一定會改變，在正常的輸液情況下在 3s的時間內(nèi) R4的值是一定會改變的。根據(jù)上面的理論分析和計算，得到點滴速度測量的程序框圖如圖 33循環(huán)處理部分 : 圖 33 點滴速度模塊 報警模塊設(shè)計 查詢液滴有無及液滴過慢時的報警模塊程序設(shè)計主要是依靠 3s定時中斷來實現(xiàn)的。實現(xiàn)原理如圖 使用定時器 T1定時 200us,但檢測到第一個到來的脈沖信號時，程序進行中斷處理，將計數(shù)器存儲內(nèi)容讀出，再將計數(shù)器清零作為記錄脈沖信號的初始值計為 COUNT=0，當定時器到達 200us時，程序中斷檢測輸入信號是否有脈沖信號到來，同時計數(shù)器加 1開始 初始化 有無中 斷 循環(huán)處理 定時中斷 有 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 27 即為 COUNT=1，另外設(shè)定計數(shù)器 COUNT=1記錄檢測到的脈沖信號個數(shù)，設(shè)定計數(shù)器COUNT=1的存儲單元為 10，這樣可以通過循環(huán)存儲脈沖個數(shù)。 在本系統(tǒng)設(shè)計中采用兩者結(jié)合的方法進行測量。通過簡單的乘法就可以計算出點滴速度，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。但此法在修正點滴速度時，可以實時的測量當前的點滴的速度變化率，適合在調(diào)整速度使用。方法一：以時間間隔為單位，記錄點滴的時間，用 60除以點滴單位時間就可以得到每分鐘的點滴數(shù)。因為串口數(shù)據(jù)通信過程中的發(fā)送和接受都必須通過中斷來進行 實現(xiàn)，因此還必須設(shè)定串口的中斷工作方式；另一方面是對外部中斷 0的設(shè)置，在輸液監(jiān)控系統(tǒng)中，每當有液滴下落時，液滴檢測電路就會將其產(chǎn)生的電信號捕捉，送到信號整形與 A/D轉(zhuǎn)換電路中，最后產(chǎn)生一個數(shù)字脈沖，送至單片機內(nèi)部使之產(chǎn)生一個外部中斷 ，需要開啟外部中斷 0，且將其設(shè)置在電平觸發(fā)模式，以及用于技術(shù)的 R4寄存器清零。本設(shè)計的初始化包括兩個方面，一個是對串口進行初始化，讓串口工作在方式 1，波特率則由定時器 T1的溢出進行設(shè)定，設(shè)置為 122bit/s，并處于允許接受的狀態(tài)。 Vin VoutGNDU678051 2JP2SWITCH123JP1CON316V/100pFC5104C6L21LED11KR01電源電路+5V 圖 223電源電路 GNDIN11IN22IN33IN44IN55IN66IN77GND8COM9OUT710OUT611OUT512OUT413OUT314OUT215OUT116P2ULN2OO3AA11Y12A23Y24A35Y36GND7Y48A49Y510A511Y612A613VCC14P174HC14P20P21P22P2312345P3GNDVCC1KR261KR271KR281KR29L26L23L25L24VCCVCC步進電機及驅(qū)動電路 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 25 第 3 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 軟件總體系統(tǒng)設(shè)計 根據(jù)設(shè)計的要求可畫出 軟件設(shè)計 流程圖，如圖 31 所示 圖 31 總體流程圖 各模塊軟件設(shè)計 監(jiān)控系統(tǒng)程序有若干個子程序和一個主程序組成，其中主程序模塊是軟 件設(shè)計的核心，其作用是管理協(xié)調(diào)子模塊，使子模塊按照設(shè)計的流程工作。電源的設(shè)計取決于系統(tǒng)所要求的供電方式，如是采用單電源方案，還是多電源方案，系統(tǒng)的 功耗有無特殊規(guī)定等。 74HC14：斯密特反相器。完成步進電動機的控制方式、狀態(tài)監(jiān)測。相關(guān)的關(guān)鍵部分器件名稱及其在電路中的主要功能如下。 工作方式有： 單四拍：即 A—— B—— C—— D順序通電； 雙四拍：即 AB—— BD—— CD—— DA順序通電； 八拍：即 AA—— BB—— CC—— DD順序通電； 四相步進電動機工作方式的電源通 電時序與波形如圖 222所示 圖 221 步進電機時序與波形 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 24 控制系統(tǒng)有單片機、施密特反相器 74HC1達林頓管陣列驅(qū)動芯片 ULN2021A和人機接口部分組成，如圖 222所示。但在其相應相序加上反向繞組，就不需要負脈沖。 永磁式步進電動機的轉(zhuǎn)子是用永磁材料制成的，轉(zhuǎn)子本身就是一個磁源，它的輸出轉(zhuǎn)矩大，倒臺性 能好。 步進電動機根據(jù)工作原理分為反應式、永磁式、永磁感應式 3類。大規(guī)模集成電路的發(fā)展以及單片機技術(shù)的迅速普及，為設(shè)計功能強、價格低的步進電機機控制驅(qū)動器提供了先進的技術(shù)和足夠的資源。 電路如圖 220. 123456789101112JP34位共陽數(shù)碼管100R17100R18100R19100R20100R21100R22100R23100R24AB1KR131KR141KR151KR16VCCA BFE DSPC G顯示電路CDEFGSPP00P01P02P03P04P05P06P07P24P25P26P27Q2PNPQ3PNPQ4PNPQ5PNPQ1PNPA1B2BEEPBellGND+5VSpeaker1KR5L28 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 23 圖 220 聲光報警電路 步進電機及驅(qū)動電路 步 進電機是機電 數(shù)字控制系統(tǒng) 中常用的執(zhí)行 元件之一。 在實際應用中，如果設(shè)定的速度過高，輸液瓶上升到支架頂部時，仍達不到設(shè)定的滴速，輸液瓶繼續(xù)上升有可能會拉到支架，造成危險。顯示電路原理圖219 圖 219 顯示電路 聲光報警單元 本設(shè)計采用一 個蜂鳴器與一個發(fā)光二極管實現(xiàn)聲光報警。 動態(tài)顯示器的優(yōu)點是節(jié)省硬件資源，成本較低，但在控制系統(tǒng)運行過程中，要保證顯示器正常顯示， CPU必須每隔一段時間執(zhí)行一次顯示子程序，這占用了 CPU的大量時間，降低了 CPU工作效率，同時顯示亮度較靜態(tài)顯示器低。調(diào)整電流和時間參烽，可實現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。雖然在同一時刻只有一位顯示器在工作（點亮），但利用人眼的視覺暫留效應和發(fā)光二極管熄 滅時的余輝效應，看到的卻是多個字符“同時”顯示。 靜態(tài)顯示器的優(yōu)點是顯示穩(wěn)定，在發(fā)光二極管導通電注一定的情況下顯示器的亮度高，控制系統(tǒng)在運行過程中，僅僅在需要更新顯示內(nèi)容時， CPU才執(zhí)行一次顯示更新子程序，這樣大大節(jié)省了 CPU的時間，提高了 CPU的工作效率；缺點是位數(shù)較多時，所需 I/O口太多，硬 件開銷太大，因此常采用另外一種顯示方式 —— 動態(tài)顯示。這種顯示方法為每一們都需要有一個 8位輸出口控制。 7段數(shù)碼管 的顯示方法可分為靜態(tài)顯示與動態(tài)