【正文】 這樣通過實際操作可以發(fā)現(xiàn)邏輯上的錯誤，就會不斷的修改所編程序，最終會達到預先設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誤，因為當我們在編輯程序時，邏輯思維上有可能會出現(xiàn)漏洞，這樣會導致程序在操作時出現(xiàn)錯誤。我們可以把編輯完的匯編語言程序進行編譯連接的操作，這樣可以消除基本的語法上的錯誤，再利用軟件自帶的調(diào)試工具來進行必要的程序調(diào)試工作。我們在編完了單片機程序之后，必須要送入到單片機中進行測試。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試就是在把編制的程序投入到實際的運行前，采用手工或編譯程序等的方法進行初步測試，這樣可以修正語法上的錯誤和邏輯上的錯誤。 第三步是動態(tài)調(diào)試階段。我們將信號的輸入端加上了固定的電平信號，在進行了直流測試，這時可以利用萬用表測量電路中各點電位，然后，通過與理論估算值進行比較，再結合了電路分析原理，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)了異常現(xiàn)象，就應該立即切斷電源，待排除完故障以后再通電。 泰山學院本科畢業(yè)設計 28 5 聯(lián)機調(diào)試 硬件調(diào)試 第一步是通電觀察階段。 圖 20 報警界面 泰山學院本科畢業(yè)設計 27 圖 21 報警界面 由 圖 21可看出從站 3正處在未開啟的狀態(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，但是輸液情況是實際速度為 118 滴 /分鐘，而預設速度是 120 滴 /分鐘，此時不能引起報警，滴速在 20~140 滴 /分鐘都是在系統(tǒng)允許的速度范圍之內(nèi)，當液速出現(xiàn)偏差的時 候，系統(tǒng)對液速調(diào)整需要一定時間。 圖 19 報警界面 由 圖 19觀察可知通信端口是 COM1，其波特率是 1200bit/s，沒有奇偶的校驗位。 如圖 17 所示 : 圖 17 登陸界面 監(jiān)控 /報警界面設計 監(jiān)控和報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，綠燈就說明輸液的情況一切正常，紅燈表示輸液過程中出現(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啟。如下圖所示是此監(jiān)控的管理系統(tǒng)登陸界面。 歡迎界面 的 設計 輸液監(jiān)控管理軟件是在 Windows 環(huán)境下的一個可視窗口程序，是一套 具有很開始 狀態(tài)燈顯示 有液滴滴下 顯示發(fā)送數(shù)據(jù) 開始 無線模塊初始化 有數(shù)據(jù)發(fā)送 接收數(shù)據(jù) 液滴是否結束 聲光報警 結束 結束 泰山學院本科畢業(yè)設計 25 大實用價值 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間間隔小于 4s 時就為正常工作，單片機 TO腳就輸出低電平，蜂鳴器停止。 在本次設計中若出現(xiàn)以下情況下時就會進行報警：①當輸液正常完成時，這時最后一滴液體以后就沒有液滴滴下了，這就相當于兩滴液體的間隔時間為無窮大，即遠遠大于 4s 的定時，這時 R4 的值就不會發(fā)生變化，就開始報警；②輸液因意外情況而發(fā)生中斷的，這時當中斷前的某一液滴滴下后，再就沒有其他液滴滴下了，其與第一種現(xiàn)象是相同的，這時 R4的值也不會變化，也發(fā)出報警 信號；③輸液太慢時，兩液滴滴下的時間間隔超過了四秒，這時 R4 的值也不會變化，也報警。因此，就可以通過判斷 4s內(nèi) R4的值是否發(fā)生變化，來判斷在這 4s的時間間隔中是不是有液滴 滴下，當 R4 的值有變化時就說 4s 內(nèi)有液滴滴下 。 根據(jù)以上 的分析， 在輸液進程中滴下 的液滴 的 數(shù)量 最主要開始 定時 200us 設置計數(shù)器COUNT=0 設置計數(shù)器COUNT1=0 定時結束 退出中斷 COUNT 加 1 檢測到脈沖信號 COUNT1 加 1 泰山學院本科畢業(yè)設計 23 是利用程序?qū)?INT0 傳送來的信號邊緣進行檢測計數(shù) ， 并且在程序中使 用 R4 計數(shù)器加 1 來實現(xiàn)對液滴的 計數(shù)。經(jīng)過以上的分析與計算，就得到了點滴速度的測量程序圖。 中斷計數(shù) A B 中斷計數(shù) 圖 14 脈沖電路圖 定時器 T 0 的定時時間是 200us， 當系統(tǒng)檢測到有脈沖信號發(fā)出時，程序就開始進行相應的中斷處理，將計數(shù)器里存儲的內(nèi)容讀出來，然后將計數(shù)器進行清零，作為了記錄脈沖信號的初始值，將其計 為 COUNT=0， 當定時器的時間到達了 200us 時，程序中斷就會檢測輸入的信號是否是有脈沖信號，同時將計數(shù)器進行加1的操作，即計 COUNT=1， 另外設置計數(shù)器 COUNT=1 所記錄的檢測到的脈沖信號的個數(shù)，設置計數(shù)器 COUNT=1 存儲單元為 10，這樣就可循環(huán)存儲脈沖的個數(shù)。以點滴為單位，同時對于多個點滴來測量，計算出滴速。利用乘法計算來算出滴速，此法存在一定弊端，如 果單位時泰山學院本科畢業(yè)設計 21 間里的點滴數(shù)目不是整數(shù)，就容易存在測量的誤差。但此方法用在點滴速度的修正上，可以適時的測得點滴速度的變化量，其適用于調(diào)整滴速的場合。此方法用除法操作，如果點滴速度比較快，測量誤差也較大。 點滴速度 的 測量模塊設計 點滴速度存在兩種測量方式。串口數(shù)據(jù)的通信過程里的發(fā)送和接收必須要通過中斷來進行實現(xiàn)，因此必須要設置串口中斷方式；二是對于外部 的 中斷 0 的設置，在輸液的監(jiān) 控系統(tǒng)的過程中，當有液滴滴下的時候，液滴的檢測電路會捕捉所產(chǎn)生 電信號的來源 ，再發(fā)出 1 個數(shù)字 的 脈沖信號，送到單片機的內(nèi)部使其產(chǎn)生了 1 個外部 的中斷 0。 本次設計的初始化主要包含以下兩方面，一是對于串口要進行必要的初始化工作，讓其在方式 1 下工作，而 波特率則是由定時器 T1 的溢出率設定，設定為 1200bit/s，并讓其工作在允許接收狀態(tài)下。所以只有將合乎設計的要求的嵌入式的軟件控制程序下載至相應的硬件電路板之上 ,系統(tǒng)的各個部分才能夠正常運行 ,完成預期。 以下圖 13為電源電路圖： T R A N S F O R M E RV in1GND3+ 5 V 2C1E L E C T R O 1C2E L E C T R O 1RLR E S 2V C C5VG N DP02 2 0 V 9V1234B R I D G E 1 圖 13 電源 電路 4 0 1 0 6N P N P H O T OL E DR21 . 5 K R31 0 KR51K3 3 0 0 PV C C V C CV C CG N DG N DG N D4 0 1 0 6R12 2 0V C CR41 0 0 KI N T 1泰山學院本科畢業(yè)設計 20 4 軟件設計 要想保證整個輸液監(jiān)控系統(tǒng)設計能夠正常的工作 ,硬、軟件設 計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， C C2分別為輸入端和輸出端濾波電容， RL為負載電阻。 因此在本設計中采用單電源方案 ,單電源方案的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單、工作可靠。因為本文的越限報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 號無需經(jīng)過濾波環(huán)節(jié)，只是需要放大工作即可，出于信號的傳輸損耗越小的考慮，本文將初級放大單元的電路和傳感器單元一起設計安裝在了儲液瓶的旁邊。本文考慮到了系統(tǒng)醫(yī)用衛(wèi)生的標準，輸液吊瓶中要應盡量地避免有異物的進入，于是就選用了紅外無損的探測方案 [11]。由信號采集電路原理圖可以看出， 當藥瓶內(nèi)的液體液面處于光路的上面時 (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；當藥瓶內(nèi)的液體液面慢慢下降到光路的附近時 (或者沒有了液滴滴下時 )，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 就導通了，晶體管也導通了， OP07 的輸出端就是低電平了，此時的單片機就產(chǎn)生了外部中斷，驅(qū)動相應的電路來發(fā)出相應的報警信號，然后通知醫(yī)務人員來采取緊急措施，從而達到了采集數(shù)據(jù)以及控制報警的目的。 以下圖 9 為報警電路圖： +5V C CB E L LL E DP N P1KG N DT0 圖 9 聲光報警電路 液滴檢測電路 液滴檢測電路是本次設計的重中之重 ,如果滴速計算的不準 ,將會帶來很多不必要的麻煩 ,輸液時間計算也會有所出入 ,報警不準容易造成護士的手忙腳亂 ,失去了智能監(jiān)控的作用。蜂鳴器需要較大的工作電流 ,單片機的輸入 /輸出端口不能驅(qū)動其工作 ,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。本設計采用的蜂鳴器由直流電壓來供電 ,分為有源和無源兩種 。二是輸液的過程中 ,如果病人保持一個固定的動作，很快就會感覺到手麻 ,在稍微的移動了一下 ,液滴的速度就可能發(fā)生過快或者過慢的現(xiàn)象 ,但是液速很快會 恢復正 常情況， 這是不可避免的，這也屬正常的情況 ,不必發(fā)出報警 ,盡量的減少了醫(yī)務人員的工作量 ,若持續(xù)時間超過 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 ,這時應該及時地報警，提醒護士進行相應地處理 [8]。另一方面方便了護士巡房 ,使醫(yī)療服務更加的準確、高效。顯示電路的功能是顯示電壓與滴速 ,開機顯示了電壓的電量 ,醫(yī)務人員會根據(jù)實際情況決定是否應需要插入電源 ,保證輸液過程的正常工作。 從單片機的串口輸出的信號首先要送到最左邊的移位寄存器 （ 74HC164） ,因為移位脈沖的作用，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，各按鍵間都會相互影響，因此，必須將行線、列線信號配合 起來適當?shù)靥幚?，才能確定閉合鍵的位置。泰山學院本科畢業(yè)設計 16 當按鍵未按下時，行線會處在高電平的狀態(tài)下；當按鍵按下時，行線和列線將會導通，此時，行線的電平將會由與此線相連接的列線的電平來決定。本文的系統(tǒng)因其所使用的按鍵比較少，所以采用了兩個按鈕 的鍵盤。 而 每 一 次只對一個按鍵進行處理，在此期間對于何種按鍵操作對 此系統(tǒng)都不會產(chǎn)生影響，并且無論每 次的按鍵時間是多長，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）檢測是否有按鍵按下，并且采 取相應的硬件或者軟件措施，來消除按鍵的機械觸點產(chǎn)生的抖動的影響。為了避免 觸點 機械抖動產(chǎn) 生 檢測誤判，就必須采取除抖動的措施，可以從硬、軟件兩個方面進行考慮。按鍵的通斷狀態(tài)由觸點 在其 抖動期間內(nèi)檢測出來，這樣可能會導致出現(xiàn)判斷錯誤。機械式的按鍵在按下或者放開時，在機械彈性的作用下，通常會伴隨一定時間內(nèi)觸點的機械抖動 ，而后觸點才可以穩(wěn)定下來。 本文所設計的系統(tǒng)使用了機械式觸點按鍵開關，其功能是將機械觸點的通斷轉變成電氣方面邏輯關系。非編碼式鍵盤只是簡單提供了行列矩陣，其它的工作都是由軟件來完成。編碼式鍵盤主要通過硬件實現(xiàn)了對鍵的識別，非編碼式鍵盤是由軟件控制實現(xiàn)了鍵盤定義和識別功能。 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。就其特點而言，前者的造價低廉，后者的壽命較長。通俗來說，鍵盤就是一組按規(guī)則來排列的開關。 圖 6 為最小系統(tǒng)圖： 泰山學院本科畢業(yè)設計 14 E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10A T 8 9 S 5 2D1L E D1 16R 1 A470R210KV C CV C CC310uF12MC R Y S T A LC215PC115PG N DG N D5V5V 圖 6 AT89S52最小系統(tǒng)電路圖 鍵盤設計 根據(jù)要求需要 兩個按鈕，具體電路如下 : R11KR21KV C CG N DP 2 .0