【正文】 發(fā)光。每段發(fā)光二極管需要 5~10mA的驅動電流才能正常發(fā)光，一般需要加限流電阻控制電流的大小。常用的 LED顯示器顯示器是 7段位數(shù)碼管 （如圖 216） ，它一般由 8個發(fā)光二極管組成，其中由 7個細長的發(fā)光二極管組成數(shù)字顯示，另外一個圓形的發(fā)光二極管顯示小數(shù)點。 LED顯示器是單片機應用系統(tǒng)中常用的顯示器件。電路如圖 215所示 圖 215 液位測量電路 顯示單元 常用的顯示器有數(shù)碼管（ LED），液晶顯示器（ LCD)和熒光屏顯示。所以可以使用精密 電阻來微調(diào) Vref，讓其保持在一個合適的值。 Vbas，這樣可以減小波動對脈沖信號的影響。 gnd1dis7out3Rd4co5th6TR2vcc8U2R10R121KR11GND104C9104C10VCCL2712P0 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 19 圖 214 干擾波形圖 多次測量穩(wěn)定，雖有 一些 Vbas上下的波動，但是脈沖還是比較的明顯，通過設定一個參考電平 Vref，可以用運放來產(chǎn)生一個 TTL電平 的脈沖 ，經(jīng)多次分析，有以下不穩(wěn)定因素： 。將檢測到的信號送入單片機 INT0和 INT1產(chǎn)生中斷進行計數(shù)。一旦光路上有水滴通過，由于水對紅外光的反射和折射，使得接收管的接收信號變?nèi)酰纬梢粋€小脈沖。 液面檢測原理圖如圖 213所示?？紤]到系統(tǒng)的醫(yī)用衛(wèi)生標準，醫(yī)用吊瓶中應盡量避免異物進入，所以采用紅外無損探測方案。為了減少環(huán)境光源的干擾、增加信噪比，采用脈沖調(diào)制的方式。由于紅外光波長 比可見光長，受可見光的影響較小，其紅外系統(tǒng)具有尺寸小、重量輕、易于安裝等優(yōu)點。當達到報警預設值時，發(fā)生聲光報警。 系統(tǒng)各部分設計 根據(jù)前面的系統(tǒng)分析，本文輸液監(jiān)控系統(tǒng)其中包含的主要模塊有：輸液信號采集單元、聲光 報警單元、電動機單元、液滴顯示單元、液位檢測單元和單片機外圍電路等。兩 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 17 個脈沖的間隔越短，步進電機就轉得越快。 如果給定工作方式正序換相通電，步進電機正轉，如果按反序通電換相，則電機就反轉。其基本原理作用如下： 通電換相這一過程稱為脈沖分配。 步進電機區(qū)別于其他控制電機的最大特點是，它是通過輸入脈沖信號來進行控制的，即電機的總轉動角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機的轉速由脈沖信號頻率決定。 步進電機控制原理 步進電機是數(shù)字控制電 機，它將脈沖信號轉變成角位移，即給一個脈沖信號，步進電機就轉動一個角度，因此非常適合于單片機控制。 ULN2022可以驅動 7個繼電器 ,具有高電壓輸出特性，并帶有共陰極的續(xù)流二極管使器件可用于開關型感性負載。 ULN2022的輸出端允許通過 IC電流 200mA，飽和壓降 VCE 約1V左右，耐壓 BVCEO約為 36V。在驅動負載的時候，電流是由電源通過負載灌入 ULN2022A的。 輸入 5V TTL電平，輸出可達 500mA/50V,輸出還可以在高負載電流并行運行。 該電路的特點如下 : ULN2022的每一對達林頓都串聯(lián)一個 ,在 5V的工作電壓下它能與 TTL和CMOS電路直接相連 , 可以并聯(lián)使用，在相應的 OC輸出管腳上串聯(lián)幾個歐姆的均流電阻 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 16 后再并聯(lián)使用，防止陣列電流不平衡， 可以直接處理原先需要標準邏輯緩沖器。 圖 29 ULN2022A電路結構 ULN2022是高耐壓、大電流達林頓陳列 ,由七個硅 NPN達林頓管組成 ，具有 7個獨立的反相驅動器，每個驅動器的輸出灌電流可達 500 mA，導通時輸出電壓約 1 V，截止時輸出電壓可達 50V。 ULN2022的 1～ 7腳為信號輸入腳，依次對應的輸出端為 16～ 10腳， 8腳為接地端。通常單片機驅動 ULN2022時，上拉 2K的電阻較為合適，同時， COM引 腳 應 該 懸 空 或 接 電 源 。用戶輸出口的外接負載可根據(jù)以上參數(shù)估算。它是雙列 16腳封裝 ,NPN晶體管矩陣 ,最大驅動電壓 =50V,電流 =500mA,輸入電壓=5V,適用于 TTL COMS,由達林頓管組成驅動電路。G2+∞C1+∞C2GNDG356278314COTH/TRDISUoOUTVCC/Rd 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 15 述， 5G555定時器的功能如下表 26所示。綜上所5k5k5kVamp。 當 u11Ur u12Ur2時 ,兩個比較器輸出 Uc1= Uc2=0，基本 RS觸發(fā)器被置 01，Q= Q/=0，輸出 uo=1,同時 V截止。 下面分析 5G555的邏輯功能。 CO為控制端，當外接固定電壓 Uco時，則 Ur1=Uco、 Ur2=1/2Uco。 Ur1=2/3Vcc為比較器 C1的基準電壓，TH（閾值輸入端 )為其輸入端。 圖 28 555 定時器電路結構 它由電壓比較器 C1和 C2（包括電阻分壓器）、 G1和 G2組成的基本 RS觸發(fā)器、集電極開路的放電 V和輸出緩 G3散步分組成。該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個比較器的基準電壓，當該端不用時，應將該端串入一只 電容接地，以防引入干擾。當端接低電平，則時基電路不工作，此時不論、 TH 處于何電平，時基電路輸出為 “0”，該端不用時應接高電平。一般用 5V。 圖 27 555 定時器封裝 它的各個引腳功能如下： 1 腳：外接電源負端 VSS 或接地，一般情況下接地。 555定時器還可以輸出一定的功率，可驅動微電機、指示燈、揚聲器等。只要外部配接少個幾個阻容元件便可組成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器等電路。 TR1： T1 的啟?？刂莆?。 TF1： T1 中斷溢出標志位，功能同 TF0。 TF0： T0 中斷溢出標志位。 IT1：外部中斷 1 觸發(fā)方式控制位。 IE0：外部中斷 0 標志位。 表 24 中斷源入口地址 中斷源 請求標志 入口地址 優(yōu)先級 外部中斷 0 IE0 0003H 最高級 最低級 定時器中斷 0 TF0 000BH 外部中斷 1 IE1 0013H 定時器中斷 1 TF1 001BH 串口發(fā)送接受中斷 T1/R1 0023H /計數(shù)器控制寄存器 TCON(88H) 表 25 表 25 TCON 地址 返回主程序 主程序 主程序 斷點 響應中斷 中斷服務子程序 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 13 位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 字節(jié)地址 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 T0 88H 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H IT0：外部中斷 0 觸發(fā)方式控制位。 圖 26 中斷請求 中斷源是向 CPU 發(fā)出中斷請求的事件。這些中斷源可通過分別設置專用寄存器 IE 的置位或清 0 來控制每一個中斷的允許或禁止。 AT89C52 共有 6 個中斷向量：兩個外中斷（ INT0 和 INT1）， 3 個定時器中斷（定時器 0、 2）和串行口中斷。定時器 /計數(shù)器有 4 種工作方式，由 M1和 M0 進行設置，如表 23 所示 表 23 T1 和 T0 工作方式選擇位 . M1 M0 工作方式 功能選擇 00 方式 0 13 位定時器 /計數(shù)器 01 方式 1 16 位定時器 /計數(shù)器 10 方式 2 8 位定時器 /計數(shù)器 11 方式 3 T0 分為兩個獨立的 8 位位定時器 /計數(shù)器。 TC/ =1 時，用于計數(shù)。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 12 TC/ ：定時或計數(shù)功能選擇位。 GATE=0 時，只要軟件使 TR0 或 TR1 置 1 就可以啟動定時器。其格式如下 （表 22） 。 定 時 器 /計數(shù)器（ T/C） 定時 和 計數(shù) 功能由工作方式寄存器 TMOD 進 行 選擇 。 定時器 2：定時器 2 是一個 16 位定時 /計數(shù)器。 當一條指令訪問 7FH以上的內(nèi)部地址單元時，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式?jīng)Q定是訪問高 128字節(jié) RAM還是訪問特殊功能寄存器。 圖 25 振蕩器 采用外部時鐘的電路如圖右圖所示。 10pF。對外接電容 C C2雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30pF177。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構成自激振蕩器。 如 EA端為高電平（接 Vcc端）， CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。欲使 CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H－FFFFH）， EA端必須保持低電平（接地）。 PSEN： 程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89C52由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN有效，即輸出兩個脈沖。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置 ALE禁止位無效。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH單元的 D0位置位，可禁止 ALE操作。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存 儲器時將跳過一個 ALE脈沖。 ALE/PROG： 當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。當振蕩器工作時， RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片復位（圖 24所示）。 P3 口與其它的 I/O 口有很大 區(qū)別 ，它除作 為 — 般準 雙向 I／ O 口外，每 個 引 腳還 有第二功能（表 21） 表 21 第二功能 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外部中斷 0） 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 10 INT1（外部中斷 1） T0（定時 /計數(shù)器 0） T1（定時 /計數(shù)器 1） WR（外部數(shù)據(jù) RAM 寫使能信號） RD（外部數(shù)據(jù) RAM 讀使能信號） （ 3） P2 口 (21— 28 腳 )： P2 口有兩種工作方 式：一是作為普通的 I/O 端口使用，二是訪問外部存儲器時，