【正文】 鐘9RESET輸入復(fù)位信號(hào)22輸入片選信號(hào)21A0輸入數(shù)據(jù)選擇10輸入讀信號(hào)11輸入寫信號(hào)32～35SL0～SL3輸出掃描線4IRQ輸出中斷請(qǐng)求信號(hào)338RL0～RL7輸入回復(fù)線36SHIFT輸入移位信號(hào)37CNTL/STB輸入控制/擇通信號(hào)27～24OUTA0～OUTA3輸出A組顯示信號(hào)31～28OUTB0～OUTB3輸出B組顯示信號(hào)23輸出顯示消隱2）LED顯示電路設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，通常都需要進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。顯示部分按掃描方式工作，它為顯示器提供多路復(fù)用信號(hào)，最多能顯示16個(gè)字符或數(shù)字?！〉嗡俸鸵好鏅z測(cè)電路　鍵盤顯示電路設(shè)計(jì)1）8279擴(kuò)展鍵盤接口芯片8279是一種通用可編程鍵盤、顯示器接口，它能完成鍵盤輸入和顯示控制兩種功能。所以，可以使用精密電阻來微調(diào)Vref,讓其保持在一個(gè)合適的值。(2)Vref的選取考慮Vref的選取應(yīng)該略大于Vbas，這樣可以減小波動(dòng)對(duì)輸出脈沖信號(hào)的影響。經(jīng)多次分析，有以下不穩(wěn)定因素： 　干擾波形圖(1)外界對(duì)紅外對(duì)管的干擾附近輻射源對(duì)信號(hào)干擾極大。為了驗(yàn)證以上的理論分析，專門用示波器記錄了多次這樣的脈沖。同理當(dāng)液面低于所檢測(cè)液面時(shí)，使得接收管接收信號(hào)變?nèi)?。紅外對(duì)管夾在滴管兩邊一個(gè)發(fā)射管發(fā)出的紅外光被一頭的接收管所接收?！AX232引腳說明VCC供電電壓T1OUT第一路RS232電平輸出C+、C外圍電容T1IN第一路TTL/COMS驅(qū)動(dòng)電平輸入GND地R1IN第一路RS232電平輸入T2OUT第二路RS232電平輸出R1OUT第一路TTL/COMS驅(qū)動(dòng)電平輸出R2IN第二路RS232電平輸入T2IN第二路TTL/COMS驅(qū)動(dòng)電平輸入R2OUT第二路TTL/COMS驅(qū)動(dòng)電平輸出　從站電路設(shè)計(jì)　滴速檢測(cè)與液面檢測(cè)電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用AUTONICS光電傳感器作為滴速和液面檢測(cè)，考慮到儲(chǔ)液瓶的大小?！AX232管腳MAX232系列芯片是把單片機(jī)輸出的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232標(biāo)準(zhǔn)電平（邏輯1：15V～5V。　RS232管腳RS232標(biāo)準(zhǔn)推薦的物理聯(lián)接器有25(DB25)針型和新一代的9(DB5)針型。這種傳輸速度不快、傳輸距離也不遠(yuǎn)的接口能夠在幾乎所有民用通信設(shè)備中占據(jù)主要角色，一個(gè)原因是早期用戶對(duì)通信速度和距離的要求不高（距離可以通過調(diào)制解調(diào)器加長(zhǎng)）；另一個(gè)原因是它被所有PC、服務(wù)器認(rèn)同為標(biāo)準(zhǔn)串行接口，成為計(jì)算機(jī)與桌面設(shè)備之間最簡(jiǎn)單、有效通用的聯(lián)接通道之一?！÷暪鈭?bào)警電路　通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)RS232是目前被廣泛使用的異步串行數(shù)字通信電氣標(biāo)準(zhǔn)，由電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA（Electronics Industry Association）制定。壓電式蜂鳴器工作時(shí)約需10mA的驅(qū)動(dòng)電流，由于單片機(jī)輸出信號(hào)不能直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，因此外接驅(qū)動(dòng)電路。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過讀輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵被按下。列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的I/O作為輸出端，而列線所接的I/O口作為輸入端。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是用一個(gè)按鍵加以連接，但其結(jié)構(gòu)要復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些。每個(gè)獨(dú)立式按鍵占有一根I/O口線，每根I/O口線的工作狀態(tài)不會(huì)影響其他I/O口線工作。鍵盤可以分為獨(dú)立式和矩陣式，每一類按其編碼法又都分為編碼及非編碼兩種類型。也就是說在未按“設(shè)定”鍵以前，按數(shù)字鍵和“確定”是無效的。2）I/O擴(kuò)展鍵盤為了充分利用從站單片機(jī)的CPU，提高CPU的使用效率。片選信號(hào)未選。用LCD顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，應(yīng)為一個(gè)字符由68或88點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同的位為“1”，其他的為“0”，為“1”的點(diǎn)亮，為“0”的不亮，這樣一來就組成某個(gè)字符。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H～00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000）=FFH時(shí)，則屏的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（3FFH）=FFH時(shí)，則顯示屏的右下角顯示一短亮線；當(dāng)（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=FFH，（003H）=00H，…（00EH）=FFH，（00FH）=00H時(shí)，則在屏的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線。從站也是主要以AT89C52單片機(jī)為核心，在輔設(shè)一些外圍電路，從站可以顯示并輸入設(shè)定滴速進(jìn)行運(yùn)行，出現(xiàn)異常情況發(fā)出聲光報(bào)警，另外當(dāng)主、從站通過通訊接口可相互傳輸和接收信號(hào)。但是不適合較長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸由于主從機(jī)通信距離較短，從最佳性價(jià)比出發(fā)，選擇方案二。方案四：采用總線通信協(xié)議。方案三：采用RS485 串行通信方式。通信技術(shù)成熟，僅需要TXD，RXD兩條通信線，波特率可調(diào)，通信速度快。多機(jī)通信時(shí)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。聲光報(bào)警電路也可直接利用單片機(jī)I/O口輸出放大驅(qū)動(dòng)二極管發(fā)出聲光報(bào)警。本系統(tǒng)從站使用8279 擴(kuò)展鍵盤和LED 顯示器；而主站部分由于要求實(shí)時(shí)顯示多組數(shù)據(jù)，因此選用MGLS12864 液晶顯示器顯示。本系統(tǒng)采用方案一。其優(yōu)點(diǎn)是理論和技術(shù)都很成熟，在單片機(jī)上較易實(shí)現(xiàn)，可以達(dá)到較小的靜態(tài)誤差。缺點(diǎn)是靜態(tài)誤差不容易控制。較為可行的方案有：方案一：采用模糊控制。鑒于此優(yōu)點(diǎn)，本系統(tǒng)采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制點(diǎn)滴滴速?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‰姍C(jī)控制算法的選擇電動(dòng)機(jī)包括直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等三種，其在工業(yè)控制中扮演極重要角色。方案三中，雖容易實(shí)現(xiàn)，由于作用時(shí)間長(zhǎng)的話，對(duì)軟管有損傷，可能引起漏液，且和方案二一樣存在輸液軟管的截面積較小且形變后恢復(fù)速度較慢，此三種方案都有優(yōu)、缺點(diǎn)，但權(quán)衡之下還是方案一更好一些。方案一中的高度控制可利用小型電機(jī)實(shí)現(xiàn)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高等特點(diǎn)。 　　擠壓軟管滴速控制裝置　　　　　　　　拉緊壓軟管滴速控制裝置方案三：拉緊軟管控制點(diǎn)滴速度。方案二：改變輸液軟管截面積控制點(diǎn)滴速度?！〉嗡倏刂品桨傅恼撟C與比較　 方案一：改變輸液瓶高度控制點(diǎn)滴速度。而光電控制方式雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，紅外發(fā)射接收傳感器具有體積小、測(cè)量精度高、靈敏度好、避免與被測(cè)物直接接觸且安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。液位檢測(cè)的基本原理與液滴檢測(cè)相同,。方案二：采用光電傳感器檢測(cè)點(diǎn)滴速度以及儲(chǔ)液瓶液面信號(hào)。用藥液的導(dǎo)電特性實(shí)現(xiàn)液滴速度及儲(chǔ)液瓶液面信號(hào)的檢測(cè)，當(dāng)有液滴下落時(shí)，金屬電極接通，此時(shí)產(chǎn)生一個(gè)高信號(hào)脈沖，無液滴下落時(shí)，金屬電極斷開，由此產(chǎn)生一個(gè)高低信號(hào)脈沖，通過對(duì)高低脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，檢測(cè)液滴速度（滴／min），同理，液面也可以采用金屬電極檢測(cè)?；谏鲜霰鞠到y(tǒng)采用與8031兼容的AT89C52單片機(jī)。其他一些MCS51系列兼容的芯片，如ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C系列單片機(jī)，該單片機(jī)完全與8031兼容，并且還具有程序加密等功能，物美價(jià)廉，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，成為技術(shù)更加成熟的新一代單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)?！∠到y(tǒng)各模塊方案選擇　單片機(jī)型號(hào)的選擇本系統(tǒng)是以單片機(jī)為核心的輸液滴速控制系統(tǒng)，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)性能優(yōu)越，價(jià)格便宜，而且功能強(qiáng)大，用戶界面友好，雖然工業(yè)PC機(jī)、PLC和DSP等，其性能雖也強(qiáng)，比如PLC、DSP等功能強(qiáng)，可靠性也極高，使用方便，體積小巧，但其性價(jià)比遠(yuǎn)沒有單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)高，在更多的工業(yè)控制應(yīng)用場(chǎng)合，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)突出的性價(jià)比而迎得用戶的青睞。顯示裝置則采用LED 顯示器，從站鍵盤采用8279擴(kuò)展鍵盤，另外還可加入紅外遙控鍵盤裝置，護(hù)士人員不但對(duì)從站控制方便也還為醫(yī)療人員提供方便，此系統(tǒng)暫沒有提供紅外遙控鍵盤裝置設(shè)計(jì)，如讀者有興趣，可自行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用光電耦合傳感器來進(jìn)行檢測(cè)滴速和液面高度產(chǎn)生中斷進(jìn)行計(jì)數(shù)，采用步進(jìn)電機(jī)升降來進(jìn)行滴速的控制，如果檢測(cè)到的滴速在要求誤差范圍內(nèi)過快或者過慢，則驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)來調(diào)節(jié)儲(chǔ)液瓶的高度或者擠壓軟管達(dá)到控制的目的。外圍電路電源均由主機(jī)統(tǒng)一控制管理。主機(jī)采用大屏幕液晶顯示器，不但可以顯示當(dāng)前滴速、在聲光報(bào)警后還可顯示相應(yīng)的從機(jī)號(hào)，更嵌入時(shí)間顯示模塊，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單友好的人機(jī)界面，符合實(shí)際要求?！∠到y(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案本系統(tǒng)從站以AT89C52單片機(jī)為核心，輔以一些必須的外圍電路，實(shí)現(xiàn)滴速檢測(cè)和控制。（2）從站功能：、點(diǎn)滴速度和報(bào)警信號(hào)；從站號(hào)和點(diǎn)滴速度可任意設(shè)定。主站能任意設(shè)定要查詢從站的數(shù)量、從站號(hào)和各從站的點(diǎn)滴速度。16個(gè)從站中只有一個(gè)從站是按基本要求制作的一套點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置，其它從站為模擬從站（僅要求制作一個(gè)模擬從站）。4）當(dāng)降到警戒值（2～3cm）時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號(hào)。1）滴。點(diǎn)滴速度可用鍵盤設(shè)定顯示，設(shè)定范圍為20～150滴/min，控制誤差范圍設(shè)定值（177。基本要求：1）在滴斗處檢測(cè)滴速，并制作一個(gè)數(shù)顯裝置，能動(dòng)態(tài)顯示點(diǎn)滴速度（滴/min）。第2章　系統(tǒng)方案確定　系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求本系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)一個(gè)以單片機(jī)為核心的液體點(diǎn)滴速度監(jiān)測(cè)與控制裝置，檢測(cè)點(diǎn)滴速度、控制點(diǎn)滴速度，并能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，系統(tǒng)采用主站控制從站的有線監(jiān)控系統(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)醫(yī)療輸液過程的群控。這就是提出了小批量產(chǎn)品與成本、集成化與成本、產(chǎn)品研制周期與成本等一系列的問題。例如，航空航天領(lǐng)域要求的小體積大系統(tǒng)，信息應(yīng)用領(lǐng)域提出的個(gè)性化等要求，都使得一般固件技術(shù)難以勝任。醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展是順應(yīng)科學(xué)技術(shù)而發(fā)展的，醫(yī)療的安全問題更離不開科學(xué)，把高科技應(yīng)用到醫(yī)療事業(yè)中來是對(duì)醫(yī)療事業(yè)的一大促進(jìn)與補(bǔ)充。再者，單片機(jī)操作多機(jī)控制系統(tǒng)，還可減輕工作人員的壓力，提高醫(yī)護(hù)人員的工作效率。應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展，使得單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成熟，應(yīng)用也越來越廣泛，目前，單片機(jī)已經(jīng)成為IP庫(kù)中的重要成員。二、內(nèi)容 1）、總體方案的確定；2）、單片機(jī)的選擇；3）、各模塊電路的設(shè)計(jì)；4）、軟件設(shè)計(jì)；5）、各模塊調(diào)試；6）、撰寫設(shè)計(jì)說明書。系統(tǒng)采用主站控制從站的有線監(jiān)控系統(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)醫(yī)療輸液過程的群控。滴速控制采用步進(jìn)電機(jī)提高輸液瓶高度來控制滴速的快慢，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制采用模糊控制或者PI控制或者兩者結(jié)合控制，報(bào)警電路同時(shí)采用蜂鳴器和發(fā)光二極管。鍵盤可采用8279 擴(kuò)展鍵盤或者直接利用I/O 擴(kuò)展而成。針對(duì)以上情況我們對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)了一種方便實(shí)用、低成本的滴速速測(cè)控系統(tǒng)。且單片機(jī)的控制容易實(shí)現(xiàn)，控制過程也比較簡(jiǎn)單，更能夠滿足輸液滴速的高要求控制。輸液滴速控制針對(duì)不同的病人情況采用不同的點(diǎn)滴速度進(jìn)行輸液控制，比如對(duì)成人輸液滴速一般設(shè)在60~80滴/分鐘，而對(duì)兒童輸液滴速一般設(shè)在30~40滴為宜。相對(duì)其他領(lǐng)域來說，速度控制是單片機(jī)系統(tǒng)最典型，最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域之一。目前，將現(xiàn)場(chǎng)總線與以單片機(jī)為核心的多個(gè)物理層模塊連接應(yīng)用構(gòu)成多機(jī)控制系統(tǒng)也倍受人們歡迎。這樣不但可以將單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)不互補(bǔ)，而且其體積小，成本低，使用方便，作為多機(jī)控制的另一個(gè)領(lǐng)域。PC機(jī)與單片機(jī)構(gòu)成的控制系統(tǒng)是典型的多機(jī)控制系統(tǒng)，它可分兩類：一類是PC機(jī)與單個(gè)單片機(jī)構(gòu)成的雙機(jī)控制系統(tǒng)；另一類是PC機(jī)與多個(gè)單片機(jī)構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。但其內(nèi)存小，指令系統(tǒng)簡(jiǎn)單，在人機(jī)交換數(shù)據(jù)管理等方面有一定的局限性。在性能更為強(qiáng)大的基礎(chǔ)上能完成的任務(wù)更復(fù)雜、應(yīng)用場(chǎng)合更多、人機(jī)界面更完善，在此等應(yīng)用場(chǎng)合，多單片機(jī)控制系統(tǒng)顯示出了優(yōu)越性。單片機(jī)雖然有著強(qiáng)勁的功能，但在要求快速響應(yīng)、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、控制量多