【正文】 多年來(lái)，他們的關(guān)心、鼓勵(lì)，是我勇往直前的動(dòng)力。彼此友愛(ài)，互幫互助的和諧氣氛給予了我無(wú)盡的溫暖，讓我重燃了克服困難的信心。張老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)和豐富的理論、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)深深地影響了我，使我在以后的學(xué)習(xí)與工作里受益終生。大學(xué)教會(huì)了我自主學(xué)習(xí)的能力，同時(shí)這也與老師的教誨是分不開(kāi)的。這樣通過(guò)實(shí)際操作可以發(fā)現(xiàn)邏輯上的錯(cuò)誤，就會(huì)不斷的修改所編程序，最終會(huì)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的各種操作步驟和顯示格式等各方面的要求。這一步主要是為了消除程序中的邏輯上的錯(cuò)誤，因?yàn)楫?dāng)我們?cè)诰庉嫵绦驎r(shí)，邏輯思維上有可能會(huì)出現(xiàn)漏洞，這樣會(huì)導(dǎo)致程序在操作時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。我們可以把編輯完的匯編語(yǔ)言程序進(jìn)行編譯連接的操作，這樣可以消除基本的語(yǔ)法上的錯(cuò)誤，再利用軟件自帶的調(diào)試工具來(lái)進(jìn)行必要的程序調(diào)試工作。我們?cè)诰幫炅藛纹瑱C(jī)程序之后，必須要送入到單片機(jī)中進(jìn)行測(cè)試。軟件調(diào)試就是在把編制的程序投入到實(shí)際的運(yùn)行前，采用手工或編譯程序等的方法進(jìn)行初步測(cè)試，這樣可以修正語(yǔ)法上的錯(cuò)誤和邏輯上的錯(cuò)誤。第三步是動(dòng)態(tài)調(diào)試階段。我們將信號(hào)的輸入端加上了固定的電平信號(hào)，在進(jìn)行了直流測(cè)試，這時(shí)可以利用萬(wàn)用表測(cè)量電路中各點(diǎn)電位，然后，通過(guò)與理論估算值進(jìn)行比較，再結(jié)合了電路分析原理，判斷出電路在直流工作狀態(tài)是否正常工作，并且及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電路中已經(jīng)損壞或者處在臨界工作狀態(tài)的電路元件。如出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象，就應(yīng)該立即切斷電源，待排除完故障以后再通電。5聯(lián)機(jī)調(diào)試第一步是通電觀察階段。圖20 報(bào)警界面 圖21 報(bào)警界面由圖21可看出從站3正處在未開(kāi)啟的狀態(tài)。由圖20可以知道，從站 2 上通信參數(shù)和從站 1 完全相同，但是輸液情況是實(shí)際速度為118 滴/分鐘，而預(yù)設(shè)速度是120 滴/分鐘，此時(shí)不能引起報(bào)警，滴速在 20~140滴/分鐘都是在系統(tǒng)允許的速度范圍之內(nèi)，當(dāng)液速出現(xiàn)偏差的時(shí)候，系統(tǒng)對(duì)液速調(diào)整需要一定時(shí)間。圖19 報(bào)警界面由圖19觀察可知通信端口是 COM1，其波特率是1200bit/s，沒(méi)有奇偶的校驗(yàn)位。如圖17所示:圖17 登陸界面 監(jiān)控和報(bào)警的界面如下圖所示，其中 1至100表示了從站系統(tǒng)床位的編號(hào)，綠燈就說(shuō)明輸液的情況一切正常，紅燈表示輸液過(guò)程中出現(xiàn)了異?；蛘咻斠和瓿?，其中異常情況主要是指輸液速度過(guò)快或太慢從而超出正常范圍，灰色的燈表示從站與主站的通信發(fā)生中斷，其原因可能是從站未開(kāi)啟。如下圖所示是此監(jiān)控的管理系統(tǒng)登陸界面。輸液監(jiān)控管理軟件是在 Windows環(huán)境下的一個(gè)可視窗口程序，是一套具有很大實(shí)用價(jià)值且操作方便的管理軟件。其他情況下，也就是兩液滴滴下的時(shí)間間隔小于4s時(shí)就為正常工作，單片機(jī)TO腳就輸出低電平，蜂鳴器停止。在本次設(shè)計(jì)中若出現(xiàn)以下情況下時(shí)就會(huì)進(jìn)行報(bào)警：①當(dāng)輸液正常完成時(shí)，這時(shí)最后一滴液體以后就沒(méi)有液滴滴下了，這就相當(dāng)于兩滴液體的間隔時(shí)間為無(wú)窮大，即遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于4s的定時(shí)，這時(shí)R4的值就不會(huì)發(fā)生變化，就開(kāi)始報(bào)警；②輸液因意外情況而發(fā)生中斷的，這時(shí)當(dāng)中斷前的某一液滴滴下后，再就沒(méi)有其他液滴滴下了，其與第一種現(xiàn)象是相同的，這時(shí)R4的值也不會(huì)變化，也發(fā)出報(bào)警信號(hào)；③輸液太慢時(shí)，兩液滴滴下的時(shí)間間隔超過(guò)了四秒，這時(shí)R4的值也不會(huì)變化，也報(bào)警。因此，就可以通過(guò)判斷4s內(nèi)R4的值是否發(fā)生變化，來(lái)判斷在這4s的時(shí)間間隔中是不是有液滴滴下，當(dāng)R4的值有變化時(shí)就說(shuō)4s內(nèi)有液滴滴下。根據(jù)以上的分析，在輸液進(jìn)程中滴下的液滴的數(shù)量最主要是利用程序?qū)NT0傳送來(lái)的信號(hào)邊緣進(jìn)行檢測(cè)計(jì)數(shù)，并且在程序中使用R4計(jì)數(shù)器加1來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)液滴的計(jì)數(shù)。經(jīng)過(guò)以上的分析與計(jì)算，就得到了點(diǎn)滴速度的測(cè)量程序圖。 中斷計(jì)數(shù) A B 中斷計(jì)數(shù)圖14 脈沖電路圖定時(shí)器 T 0的定時(shí)時(shí)間是200us，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到有脈沖信號(hào)發(fā)出時(shí)，程序就開(kāi)始進(jìn)行相應(yīng)的中斷處理，將計(jì)數(shù)器里存儲(chǔ)的內(nèi)容讀出來(lái)，然后將計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零，作為了記錄脈沖信號(hào)的初始值，將其計(jì)為COUNT=0，當(dāng)定時(shí)器的時(shí)間到達(dá)了 200us時(shí)，程序中斷就會(huì)檢測(cè)輸入的信號(hào)是否是有脈沖信號(hào)，同時(shí)將計(jì)數(shù)器進(jìn)行加1的操作，即計(jì)COUNT=1，另外設(shè)置計(jì)數(shù)器COUNT=1所記錄的檢測(cè)到的脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)，設(shè)置計(jì)數(shù)器COUNT=1存儲(chǔ)單元為10，這樣就可循環(huán)存儲(chǔ)脈沖的個(gè)數(shù)。以點(diǎn)滴為單位，同時(shí)對(duì)于多個(gè)點(diǎn)滴來(lái)測(cè)量，計(jì)算出滴速。利用乘法計(jì)算來(lái)算出滴速，此法存在一定弊端，如果單位時(shí)間里的點(diǎn)滴數(shù)目不是整數(shù)，就容易存在測(cè)量的誤差。但此方法用在點(diǎn)滴速度的修正上，可以適時(shí)的測(cè)得點(diǎn)滴速度的變化量，其適用于調(diào)整滴速的場(chǎng)合。此方法用除法操作，如果點(diǎn)滴速度比較快，測(cè)量誤差也較大。點(diǎn)滴速度存在兩種測(cè)量方式。串口數(shù)據(jù)的通信過(guò)程里的發(fā)送和接收必須要通過(guò)中斷來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，因此必須要設(shè)置串口中斷方式；二是對(duì)于外部的中斷0的設(shè)置，在輸液的監(jiān)控系統(tǒng)的過(guò)程中，當(dāng)有液滴滴下的時(shí)候，液滴的檢測(cè)電路會(huì)捕捉所產(chǎn)生電信號(hào)的來(lái)源，再發(fā)出1個(gè)數(shù)字的脈沖信號(hào)，送到單片機(jī)的內(nèi)部使其產(chǎn)生了1個(gè)外部的中斷0。本次設(shè)計(jì)的初始化主要包含以下兩方面，一是對(duì)于串口要進(jìn)行必要的初始化工作，讓其在方式1下工作，而波特率則是由定時(shí)器T1的溢出率設(shè)定，設(shè)定為1200bit/s，并讓其工作在允許接收狀態(tài)下。所以只有將合乎設(shè)計(jì)的要求的嵌入式的軟件控制程序下載至相應(yīng)的硬件電路板之上,系統(tǒng)的各個(gè)部分才能夠正常運(yùn)行,完成預(yù)期。以下圖13為電源電路圖：圖13 電源電路4軟件設(shè)計(jì)要想保證整個(gè)輸液監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠正常的工作,硬、軟件設(shè)計(jì)都是不可以忽視的組成部分。電路圖如下圖所示：IC采用集成穩(wěn)壓器7805，CC2分別為輸入端和輸出端濾波電容，RL為負(fù)載電阻。因此在本設(shè)計(jì)中采用單電源方案,單電源方案的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單、工作可靠。因?yàn)楸疚牡脑较迗?bào)警的電路只是需要工作在液體下降至紅外的發(fā)射接收的通路高度之下，所以本文的傳感器單元所接收的信號(hào)無(wú)需經(jīng)過(guò)濾波環(huán)節(jié)，只是需要放大工作即可，出于信號(hào)的傳輸損耗越小的考慮，本文將初級(jí)放大單元的電路和傳感器單元一起設(shè)計(jì)安裝在了儲(chǔ)液瓶的旁邊。本文考慮到了系統(tǒng)醫(yī)用衛(wèi)生的標(biāo)準(zhǔn)，輸液吊瓶中要應(yīng)盡量地避免有異物的進(jìn)入，于是就選用了紅外無(wú)損的探測(cè)方案[11]。由信號(hào)采集電路原理圖可以看出，當(dāng)藥瓶?jī)?nèi)的液體液面處于光路的上面時(shí)(或者液滴滴下切斷了光路)，紅外發(fā)射的二極Send1射出的光就不能被紅外接收的二極管Receive1所接收，從而Receive1就截止了，晶體管也就截止了，OP07的輸出端是高電平了；當(dāng)藥瓶?jī)?nèi)的液體液面慢慢下降到光路的附近時(shí)(或者沒(méi)有了液滴滴下時(shí))，紅外發(fā)射的二極管Send1所射出的光就能被紅外接收的二極管Receive1所接收，從而Receive1就導(dǎo)通了，晶體管也導(dǎo)通了，OP07的輸出端就是低電平了，此時(shí)的單片機(jī)就產(chǎn)生了外部中斷，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電路來(lái)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，然后通知醫(yī)務(wù)人員來(lái)采取緊急措施，從而達(dá)到了采集數(shù)據(jù)以及控制報(bào)警的目的。以下圖9為報(bào)警電路圖：圖9 聲光報(bào)警電路液滴檢測(cè)電路是本次設(shè)計(jì)的重中之重,如果滴速計(jì)算的不準(zhǔn),將會(huì)帶來(lái)很多不必要的麻煩,輸液時(shí)間計(jì)算也會(huì)有所出入,報(bào)警不準(zhǔn)容易造成護(hù)士的手忙腳亂,失去了智能監(jiān)控的作用。蜂鳴器需要較大的工作電流,單片機(jī)的輸入/輸出端口不能驅(qū)動(dòng)其工作,一般需要采用三極管或者是其他的放大器件放大電流后才行。本設(shè)計(jì)采用的蜂鳴器由直流電壓來(lái)供電,分為有源和無(wú)源兩種。二是輸液的過(guò)程中,如果病人保持一個(gè)固定的動(dòng)作，很快就會(huì)感覺(jué)到手麻,在稍微的移動(dòng)了一下,液滴的速度就可能發(fā)生過(guò)快或者過(guò)慢的現(xiàn)象,但是液速很快會(huì)恢復(fù)正常情況，這是不可避免的，這也屬正常的情況,不必發(fā)出報(bào)警,盡量的減少了醫(yī)務(wù)人員的工作量,若持續(xù)時(shí)間超過(guò)30秒,就可能是發(fā)生了血管的堵塞現(xiàn)象,或者是針頭松掉了,這時(shí)應(yīng)該及時(shí)地報(bào)警，提醒護(hù)士進(jìn)行相應(yīng)地處理[8]。另一方面方便了護(hù)士巡房,使醫(yī)療服務(wù)更加的準(zhǔn)確、高效。顯示電路的功能是顯示電壓與滴速,開(kāi)機(jī)顯示了電壓的電量,醫(yī)務(wù)人員會(huì)根據(jù)實(shí)際情況決定是否應(yīng)需要插入電源,保證輸液過(guò)程的正常工作。從單片機(jī)的串口輸出的信號(hào)首先要送到最左邊的移位寄存器（74HC164）,因?yàn)橐莆幻}沖的作用，數(shù)據(jù)便向右移，以此完成顯示。74HC164是8位的邊沿觸發(fā)式的移位寄存器，它是串行的輸入數(shù)據(jù)，然后再并行的輸出。按鍵是否按下均影響該鍵所在行、列線的電平，各按鍵間都會(huì)相互影響，因此，必須將行線、列線信號(hào)配合起來(lái)適當(dāng)?shù)靥幚?，才能確定閉合鍵的位置。當(dāng)按鍵未按下時(shí)，行線會(huì)處在高電平的狀態(tài)下；當(dāng)按鍵按下時(shí)，行線和列線將會(huì)導(dǎo)通，此時(shí)，行線的電平將會(huì)由與此線相連接的列線的電平來(lái)決定。本文的系統(tǒng)因其所使用的按鍵比較少，所以采用了兩個(gè)按鈕的鍵盤。而每一次只對(duì)一個(gè)按鍵進(jìn)行處理，在此期間對(duì)于何種按鍵操作對(duì)此系統(tǒng)都不會(huì)產(chǎn)生影響，并且無(wú)論每次的按鍵時(shí)間是多長(zhǎng)，系統(tǒng)只完成一次按鍵操作的程序功能。本文的鍵盤的控制程序具備以下的功能:（1）檢測(cè)是否有按鍵按下，并且采取相應(yīng)的硬件或者軟件措施，來(lái)消除按鍵的機(jī)械觸點(diǎn)產(chǎn)生的抖動(dòng)的影響。為了避免觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)產(chǎn)生檢測(cè)誤判，就必須采取除抖動(dòng)的措施，可以從硬、軟件兩個(gè)方面進(jìn)行考慮。按鍵的通斷狀態(tài)由觸點(diǎn)在其抖動(dòng)期間內(nèi)檢測(cè)出來(lái)，這樣可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)判斷錯(cuò)誤。機(jī)械式的按鍵在按下或者放開(kāi)時(shí)，在機(jī)械彈性的作用下，通常會(huì)伴隨一定時(shí)間內(nèi)觸點(diǎn)的機(jī)械抖動(dòng)，而后觸點(diǎn)才可以穩(wěn)定下來(lái)。本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)使用了機(jī)械式觸點(diǎn)按鍵開(kāi)關(guān)，其功能是將機(jī)械觸點(diǎn)的通斷轉(zhuǎn)變成電氣方面邏輯關(guān)系。非編碼式鍵盤只是簡(jiǎn)單提供了行列矩陣，其它的工作都是由軟件來(lái)完成。編碼式鍵盤主要通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍵的識(shí)別，非編碼式鍵盤是由軟件控制實(shí)現(xiàn)了鍵盤定義和識(shí)別功能。按照接口原理，鍵盤可以分為編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤兩大類。就其特點(diǎn)而言，前者的造價(jià)低廉，后者的壽命較長(zhǎng)。通俗來(lái)說(shuō)，鍵盤就是一組按規(guī)則來(lái)排列的開(kāi)關(guān)。圖6為最小系統(tǒng)圖：圖6 AT89S52最小系統(tǒng)電路圖根據(jù)要求需要兩個(gè)按鈕，具體電路如下:圖7 鍵盤電路圖鍵盤由一組按一定規(guī)則來(lái)排列的按鍵所組成的。P3端口也可以作為AT89S52的特殊功能來(lái)使用。當(dāng)我們對(duì)P3口寫(xiě)入“1”的時(shí)候，其內(nèi)部的上拉電阻就會(huì)把端口拉高，該端口就可以當(dāng)作輸入口來(lái)使用。當(dāng)在用flash編程和校驗(yàn)的時(shí)候，P2端口會(huì)依據(jù)接收到的高8位地址字節(jié)和控制信號(hào)來(lái)工作。此時(shí)，P2端口會(huì)使用很強(qiáng)內(nèi)部上拉來(lái)發(fā)送“1”。當(dāng)該端口被當(dāng)作輸入口來(lái)使用時(shí)，在外部被拉低的引腳在內(nèi)部電阻的作用下，將輸出IIL型電流。