【正文】 數(shù)碼管顯示模塊的設(shè)計(jì)數(shù)碼管顯示模塊選用的共陰極數(shù)碼管，三個(gè)數(shù)碼管并排顯示，通過(guò)反向器驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，來(lái)顯示出當(dāng)前點(diǎn)滴速度，分別顯示點(diǎn)滴速度的百位、十位、個(gè)位。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測(cè)各列線的電平狀態(tài)。判斷閉合鍵所在的位置 在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過(guò)程。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤(pán)中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與1根行線相交叉的4個(gè)按鍵之中。確定矩陣式鍵盤(pán)上何鍵被按下使用的是“行掃描法”。這樣，當(dāng)按鍵沒(méi)有按下時(shí)，所有的輸出端都是高電平，代表無(wú)鍵按下。報(bào)警請(qǐng)求啟動(dòng)報(bào)警電路中斷返回圖47 報(bào)警模塊流程圖輸液監(jiān)控系統(tǒng)主站核心是單片機(jī)，而軟件是單片機(jī)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)和可靠性在很大程度上決定于軟件。一旦檢測(cè)到光電傳感器之間有信號(hào)，就像檢測(cè)液滴速度時(shí)有液體滴下，說(shuō)明液面已經(jīng)低于所設(shè)定的預(yù)設(shè)值。由于步進(jìn)電機(jī)是在勻速運(yùn)動(dòng)情況下進(jìn)行調(diào)整，而實(shí)際情況是步進(jìn)電機(jī)不會(huì)再勻速下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，所以產(chǎn)生誤差，但由于是百分之事情的誤差范圍是可以接受的，所以可以認(rèn)定此種方法可以控制滴速。在對(duì)點(diǎn)滴速度進(jìn)行控制之前，單片機(jī)通過(guò)自學(xué)習(xí)產(chǎn)生高度和點(diǎn)滴速度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系列表，為了在保證控制精度的前提下，盡量減少控制調(diào)節(jié)的時(shí)間，可以先通過(guò)大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)到設(shè)定點(diǎn)滴速度附近，再通過(guò)微調(diào)將點(diǎn)滴速度調(diào)節(jié)到滴的精度內(nèi)。綜合比較，在探索過(guò)程與實(shí)際檢測(cè)中，發(fā)現(xiàn)使用步進(jìn)電機(jī)勻速方式生成列表效果比較好，故而采用步進(jìn)電機(jī)勻速方式生成列表。方式二：步進(jìn)電機(jī)勻速生成列表。步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行在非勻速狀態(tài)，以保證等間隔下降?？梢酝ㄟ^(guò)兩種方式生成列表。實(shí)現(xiàn)原理如下：AB中斷計(jì)數(shù)中斷計(jì)數(shù)圖42 速度計(jì)算實(shí)現(xiàn)原理使用定時(shí)器定時(shí)60s，當(dāng)檢測(cè)到第一個(gè)到來(lái)的脈沖信號(hào)時(shí)，程序進(jìn)行中斷處理，時(shí)間計(jì)數(shù)器開(kāi)始開(kāi)始計(jì)數(shù)，同時(shí)液滴計(jì)數(shù)器通過(guò)紅外傳感器計(jì)數(shù)地下的液滴數(shù)n，到60s時(shí)，停止計(jì)數(shù)，同時(shí)液滴計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，然后液滴的下落速度由60/n得出，流程圖如下：開(kāi)始時(shí)間計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)液滴計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)定時(shí)結(jié)束時(shí)間計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)液滴計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)圖43 點(diǎn)滴速度測(cè)量程序流程 電機(jī)控制原理實(shí)現(xiàn)原理：檢測(cè)液體點(diǎn)滴速度，同150滴/秒進(jìn)行比較，當(dāng)點(diǎn)滴速度小于150滴/秒時(shí)，電機(jī)控制點(diǎn)滴裝置上升直到點(diǎn)滴速度到達(dá)150滴/秒。記錄單位時(shí)間內(nèi)的點(diǎn)滴數(shù)。但是，此法在點(diǎn)滴速度恒定的情況下，可以采用多個(gè)單位時(shí)間取均值，從而求得單位時(shí)間的平均點(diǎn)滴數(shù)，這樣可以達(dá)到比較好的精度。方式二：以單位時(shí)間記錄點(diǎn)滴數(shù)。這種方法用到除法操作，而且當(dāng)點(diǎn)滴速度較快時(shí)，測(cè)量誤差較大，因?yàn)闇y(cè)量單位點(diǎn)滴時(shí)間的誤差回被60秒這樣大的時(shí)間單位放大。系統(tǒng)在此中斷計(jì)數(shù)時(shí)，需要開(kāi)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寄存器的清零。本設(shè)計(jì)的初始化主要包含以下兩方面，一方面是對(duì)串口進(jìn)行初始化。監(jiān)控系統(tǒng)程序由若干個(gè)子程序模塊和一個(gè)主控程序模塊組成，其中主控程序模塊是軟件系統(tǒng)的核心，其作用是管理協(xié)調(diào)各子模塊，使之按照設(shè)計(jì)的流程進(jìn)行工作。四、液體點(diǎn)滴監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)輸液遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)核心是單片機(jī)，而軟件是單片機(jī)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)和可靠性在很大程度上決定于軟件。從原理上看，首先將220V交流市電通過(guò)變壓器轉(zhuǎn)換為24V交流電，然后采用二極管橋式整流電路并通過(guò)濾波電容C對(duì)其進(jìn)行整流，獲得略低于24V的直流輸出，經(jīng)過(guò)C濾除紋波電壓后進(jìn)入集成穩(wěn)壓源L7812產(chǎn)生+12V直流電壓提供給使用，同時(shí)此電壓又作為L(zhǎng)7805的輸入電壓，通過(guò)L7805產(chǎn)生+5V電壓供系統(tǒng)邏輯電路和各模塊使用。因此我們的目標(biāo)是設(shè)計(jì)出一個(gè)能夠提供+5V與+12V的電源，其電路如圖所示。此外由于設(shè)計(jì)到對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制，還需加入一較高的電源電壓以便增強(qiáng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力。電源的設(shè)計(jì)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(wú)特殊規(guī)定等。80C52單片機(jī)的復(fù)位方式有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種，本次設(shè)計(jì)采用的是手動(dòng)復(fù)位。RST從高電平變?yōu)榈碗娖胶螅?0C52單片機(jī)從0地址開(kāi)始執(zhí)行程序。 圖314 時(shí)鐘電路 復(fù)位單元在80C52單片機(jī)的時(shí)鐘電路工作以后，RST引腳上出現(xiàn)24個(gè)振蕩周期以上的高電平，80C52單片機(jī)芯片內(nèi)部初始復(fù)位。定時(shí)元件可用晶體振蕩器和電容組成并聯(lián)諧振回路，如圖所示。內(nèi)部時(shí)鐘方式利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩電路將自激振蕩。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)字段發(fā)亮顯示出各種字符， 本次設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)顯示方式驅(qū)動(dòng)4位七段數(shù)碼管，來(lái)顯示點(diǎn)滴的速度。 圖311 鍵盤(pán)設(shè)計(jì)電路 數(shù)碼管顯示單元單片機(jī)的顯示器常常使用七段發(fā)光數(shù)碼顯示器（LED）,能顯示數(shù)字和部分字英文母。采用上述兩種鍵盤(pán)掃描方式時(shí)，無(wú)論是否按鍵，CPU都要定時(shí)掃描鍵盤(pán)，而單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)工作時(shí)，并非經(jīng)常需要鍵盤(pán)輸入，因此，CPU經(jīng)常處于空掃描狀態(tài)，為提高CPU工作效率，可采用中斷掃描工作方式。在執(zhí)行鍵功能程序時(shí)，CPU不再響應(yīng)鍵輸入要求，直到CPU重新掃描鍵盤(pán)為止。通常，鍵盤(pán)的工作方式有三種，即編程掃描、定時(shí)掃描和中斷掃描。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤(pán)掃描只是CPU的工作內(nèi)容之一。當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)，處于高電平狀態(tài)；當(dāng)有鍵按下時(shí)按鍵將導(dǎo)通，處于低電平，三個(gè)按鍵分別控制數(shù)碼管顯示器的前三位，分別表示液滴設(shè)定速度的十個(gè)百位，通過(guò)按鍵次數(shù)設(shè)定位數(shù)上值的大小，例如，個(gè)位顯示數(shù)字五，則對(duì)應(yīng)的鍵盤(pán)按鍵五次。本系統(tǒng)因使用的三個(gè)按鍵。每次只處理一個(gè)按鍵，其間對(duì)任何按鍵的操作對(duì)系統(tǒng)不產(chǎn)生影響，且無(wú)論一次按鍵時(shí)間有多長(zhǎng)，系統(tǒng)僅執(zhí)行一次按鍵功能程序。一個(gè)完善的鍵盤(pán)控制程序應(yīng)具備以下功能：（1）檢測(cè)有無(wú)按鍵按下，并采取硬件或軟件措施，消除鍵盤(pán)按鍵機(jī)械觸點(diǎn)抖動(dòng)的影響。在鍵數(shù)較少時(shí)，可采用硬件去抖，本設(shè)計(jì)采用軟件去抖。即按鍵一次按下或釋放被錯(cuò)誤地認(rèn)為是多次操作，這種情況是不允許出現(xiàn)的。其抖動(dòng)過(guò)程所示，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短與開(kāi)關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5~10ms。也就是說(shuō)，它能提供標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯電平，以便與通用數(shù)字系統(tǒng)的邏輯電平相容。由于其經(jīng)濟(jì)實(shí)用，較多地應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)中，本設(shè)計(jì)便是如此。全編碼鍵盤(pán)能夠由硬件邏輯自動(dòng)提供與鍵對(duì)應(yīng)的編碼，此外，一般還具有去抖動(dòng)和多鍵、竄鍵保護(hù)電路，這種鍵盤(pán)使用方便，但需要較多的硬件，價(jià)格較貴，一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)較少采用。按鍵按照接口原理可分為編碼鍵盤(pán)與非編碼鍵盤(pán)兩類(lèi)，這兩類(lèi)鍵盤(pán)的主要區(qū)別是識(shí)別鍵符及給出相應(yīng)鍵碼的方法。前者造價(jià)低，后者壽命長(zhǎng)。鍵盤(pán)是由一組規(guī)則排列的按鍵組成，一個(gè)按鍵實(shí)際上是一個(gè)開(kāi)關(guān)元件，也就是說(shuō)鍵盤(pán)是一組規(guī)則排列的開(kāi)關(guān)?？梢酝饨訖z測(cè)電阻，將變化量反饋給控制電路。采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號(hào)控制。額定功率25W。主要特點(diǎn)是：工作電壓高，最高工作電壓可達(dá)46V。此次設(shè)計(jì)采用42BY015型步進(jìn)電機(jī)，采用L298N芯片，L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。步進(jìn)電機(jī)是純粹的數(shù)字控制電動(dòng)機(jī)，由電脈沖信號(hào)即可轉(zhuǎn)變成角位移，比其他類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)更適合于本系統(tǒng)，故選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。電機(jī)安裝在地面，電機(jī)的主軸上纏繞一根軟線，軟線通過(guò)支架頂部的滑輪系在儲(chǔ)液瓶上。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的報(bào)警器的種類(lèi)很多，比如:揚(yáng)聲器。當(dāng)報(bào)警信號(hào)來(lái)臨時(shí)，它發(fā)出一亮一滅閃爍信號(hào)通知護(hù)士人員。二是聲報(bào)警。設(shè)計(jì)中的聲光報(bào)警單元分為兩部分:一是光報(bào)警。本設(shè)計(jì)采用一個(gè)蜂鳴器與一個(gè)發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警。如下圖，是單片機(jī)輸