【正文】 用于T1。IE0：外部中斷0請(qǐng)求標(biāo)志。ITl：外部中斷1觸發(fā)方式選擇位。其功能同TRl。其功能同TFl。當(dāng)玳T1=1且GATE=I時(shí)，如果TRl置高電平，那么定時(shí)器1開(kāi)始工作。TCON和TMOD具體含義如表41和表42所示： 表41 TCON具體含義TCOND7D6D5D4D3D2D1D088HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0TFl：用來(lái)控制定時(shí)器1是否溢出標(biāo)志位。這些功能都由TCON和TMOD兩個(gè)特殊功能寄存器共同決定。本系統(tǒng)下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)包括發(fā)送程序設(shè)計(jì)和接收程序設(shè)計(jì)，發(fā)送程序?qū)崿F(xiàn)的基本功能就是把采集到的滴速顯示出來(lái),輸液報(bào)警狀態(tài)通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送出去，接收程序的主要功能是把有效信息接收到單片機(jī)芯片中，進(jìn)行聲光報(bào)警并把報(bào)警信號(hào)傳給電腦，發(fā)送程序和接收程序主流程圖如圖42所示： 圖42 發(fā)送和接收主流程圖 滴速檢測(cè)模塊滴速是軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)部分，將經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)化后的信號(hào)接到單片機(jī)的中斷口上,。它是目前最流行的51單片機(jī)應(yīng)用軟件，許多不同公司MCS51體系的芯片都可以在此軟件上應(yīng)用。 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì) 開(kāi)發(fā)環(huán)境Keil C51是美國(guó)Keil Software公司研制的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編語(yǔ)言相比，c語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上都有明顯的優(yōu)勢(shì)，所以易學(xué)易用[7]。沒(méi)有硬件，軟件只是一堆廢碼，沒(méi)有軟件，硬件只是空殼，所以說(shuō)雖然硬件已經(jīng)設(shè)計(jì)完整，但如果沒(méi)有軟件應(yīng)用，系統(tǒng)還是無(wú)法工作的。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收機(jī)對(duì)應(yīng)的D1～D4端輸出約4V互鎖高電平控制信號(hào)，同時(shí)VT端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。PT2262/2272芯片的地址編碼設(shè)定和修改：M表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對(duì)應(yīng)，可以用于類似點(diǎn)動(dòng)的控制。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100％的調(diào)幅。PT2262/2272是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/2272最多可有12位(A0A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,PT2262最多可有6位(D0D5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無(wú)線遙控發(fā)射電路。由于我做的這個(gè)系統(tǒng)只是傳輸一個(gè)報(bào)警信號(hào)，所以選用編碼解碼芯片：PT2262/PT2272。無(wú)線通信具有可移動(dòng)性、可擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)，尤其在近幾十年來(lái)發(fā)展更快，無(wú)線通信傳輸距離越來(lái)越遠(yuǎn)，可靠性越來(lái)越高。蜂鳴器的工作電流通常比較大，單片機(jī)輸入/出口是直接驅(qū)動(dòng)不起來(lái)的，一般要使用三極管或其他放大器件來(lái)放大。其電路圖如圖313所示：圖313 報(bào)警電路蜂鳴器一般采用直流電壓供電，分為有源的和無(wú)源的，有源蜂鳴器直接接上5V電源就可連續(xù)發(fā)聲，而無(wú)源蜂鳴器則和電磁揚(yáng)聲器一樣，需要接在音頻輸出電路中才能發(fā)聲。本設(shè)計(jì)采用的是雙列直插8腳封裝。圖39 紅外對(duì)管內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖 電壓比較器LM393是雙電壓比較器集成電路，包含2個(gè)比較器，屬于寬頻帶、高增益器件。右邊為接收管電路，主要由三極管構(gòu)成，可以是NPN型，也可以是PNP型，三極管接收電信號(hào)進(jìn)行放大處理后傳給后級(jí)處理。紅外對(duì)管是一種利用紅外線的開(kāi)關(guān)對(duì)管，接收管在接受或不接受紅外線時(shí)電阻會(huì)發(fā)生明顯變化，利用外圍電路輸出可以產(chǎn)生明顯的高低電壓變化，高低電壓變化經(jīng)過(guò)單片機(jī)識(shí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)智能控制。在使用時(shí)要特別注意紅外對(duì)管的極性，一般較長(zhǎng)的引腳為正極，較短的引腳為負(fù)極[4]。 紅外對(duì)管紅外對(duì)管其實(shí)就是一種紅外傳感器。輸出電壓經(jīng)過(guò)LM393電壓比較器后轉(zhuǎn)化為電平信號(hào)。圖36 液位報(bào)警時(shí)波形 滴速檢測(cè)原理在紅外監(jiān)測(cè)中，當(dāng)沒(méi)有液滴落下時(shí)，理論值是輸出電壓為 0 V，當(dāng)有液滴落下時(shí)，液滴擋住了由發(fā)光二極管發(fā)射的紅外光，使接收管的感光量受到影響，輸出一個(gè)脈沖電壓。其實(shí)物圖如圖35所示：圖35 液位檢測(cè)實(shí)物圖液位檢測(cè)較滴速檢測(cè)簡(jiǎn)單一些，經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，,。根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)弱不同，用觸發(fā)器或比較器處理，可得到水位到達(dá)臨界線時(shí)會(huì)引起較大的電信號(hào)差異，由此判斷水位到達(dá)警戒線，單片機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。這里的關(guān)鍵是如何檢測(cè)到液面高度，采用紅外對(duì)管實(shí)現(xiàn)。檢測(cè)電路如圖34所示：其中P1代表紅外發(fā)射管，P2代表紅外接收管圖34 液滴液位檢測(cè)電路 液位檢測(cè)原理將紅外光發(fā)射接收對(duì)管固定在吊瓶?jī)蓚?cè)，紅外發(fā)光二極管發(fā)出紅外光，光線透過(guò)吊瓶照射到光電接收極管，光電接收管將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。檢測(cè)電路是把對(duì)管放在滴管兩側(cè)，對(duì)液滴速度進(jìn)行測(cè)量。由于輸液時(shí)滴速的正常范圍一般規(guī)定是在30到150滴每分鐘，所以數(shù)碼管選用三位即可，本設(shè)計(jì)選用的是四位(四位數(shù)碼管用三個(gè)即可)聯(lián)體的共陰極七段數(shù)碼管進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示的，共12個(gè)引腳，其中8個(gè)引腳連接數(shù)碼管的8個(gè)段，其余3個(gè)tom引腳分別驅(qū)動(dòng)個(gè)位、十位、百位數(shù)碼管顯示，其顯示電路如圖33所示：圖33 數(shù)碼顯示電路 液滴液位檢測(cè)電路液滴液位檢測(cè)電路是本設(shè)計(jì)的重中之重，如果滴速計(jì)算不準(zhǔn)，將帶來(lái)很大的麻煩。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。RST：復(fù)位輸入。：WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入信號(hào)。：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。：INT0，外部中斷0輸入。其引腳分配如下：：RXD，串行通信輸入。如果是使用8052或是8032的話，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。P2除了當(dāng)做一般I/O端口使用外，若是在AT89S52擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié)A8～A15，這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)做I/O來(lái)使用了。設(shè)計(jì)者必須外加一鎖存器將端口0送出的地址栓鎖住成為A0～A7，再配合端口2所送出的A8～A15合成一完整的16位地址總線，而定址到64K的外部存儲(chǔ)器空間。其他三個(gè)I/O端口（PPP3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當(dāng)做I/O用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)LS的TTL負(fù)載。AT89S52可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。此外在燒錄8751程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來(lái)使用。AT89S52可以利用這支引腳來(lái)觸發(fā)外部的8位鎖存器（如74LS373），將端口0的地址總線（A0～A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)锳T89S52是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時(shí)，可以利用此引腳來(lái)輸入21V的燒錄高壓（Vpp）。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器空間。RESET：AT89S52的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址0000H處開(kāi)始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。XTAL1：?jiǎn)涡酒到y(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。AT89S52主要功能列舉如下：擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM）為 8KB內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）為 256字節(jié)32 個(gè)可編程I/O 口線8 個(gè)中斷向量源三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器全雙工UART串行通道AT89S52各引腳功能介紹如圖32：圖32 單片機(jī)引腳圖VCC： AT89S52電源正端輸入，接+5V。3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3．1 硬件框圖下位機(jī)電路在整個(gè)設(shè)計(jì)中占主導(dǎo)地位，是以AT89S2為主芯片，輔以傳感器檢測(cè)電路、數(shù)碼管顯示電路、聲光報(bào)警電路、無(wú)線傳輸電路等外圍電路共同組成的，下位機(jī)部分電路主要功能是實(shí)現(xiàn)液滴、液位檢測(cè)，采集信號(hào)并通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送出去[3]。考慮到醫(yī)院里病房很多，所以用有線很不方便。無(wú)線通信具有一定的移動(dòng)性，只需在終端架設(shè)天線或連接到電臺(tái)即可，無(wú)需浪費(fèi)大量人力物力去架設(shè)電線桿或挖溝埋線纜；無(wú)線通信幾乎不受地理環(huán)境限制，特別是在湖泊、山區(qū)等惡劣環(huán)境中使用非常方便。方案二：采用無(wú)線方式：無(wú)線通信是相對(duì)有線通信而言的，免去了布線的麻煩，即利用電磁場(chǎng)電磁波在空間中自由傳播的特征，進(jìn)行信息交換的一種通信方式。 通信方式選擇方案一：采用有線方式：借助雙絞線、同軸電纜等可進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)或點(diǎn)到多點(diǎn)的通信方式，其突出優(yōu)點(diǎn)是保密性好、可靠性高、抗干擾性能強(qiáng)；但有線通信擴(kuò)展性能差、布線相當(dāng)麻煩、成本較高。近幾十年來(lái)，紅外傳感器以優(yōu)越的價(jià)格及優(yōu)良的性能得到廣大電子愛(ài)好者的青睞，廣泛應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等各大行業(yè)之中。但在本設(shè)計(jì)中卻不易實(shí)現(xiàn)，結(jié)果誤差較大。其框圖如圖22所示：圖21 輸液監(jiān)控系統(tǒng)分布圖圖22 系統(tǒng)框圖 方案論證與比較 液滴檢測(cè)方案選擇方案一：用壓力傳感器進(jìn)行測(cè)量的方法。其分布圖如圖21所示：系統(tǒng)硬件與軟件要做統(tǒng)一規(guī)劃，一種功能既可以有軟件實(shí)現(xiàn)，也可由硬件實(shí)現(xiàn)。當(dāng)?shù)跗恐械囊后w低于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行相關(guān)處理。第二部分是以單片機(jī) AT89S52為核心及其外圍設(shè)備構(gòu)成的智能檢測(cè)和控制系統(tǒng)。包括：光電傳感器、脈沖整形電路、數(shù)碼管顯示電路、聲光報(bào)警電路等。 主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo) （1）通過(guò)串行通信方式構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)， PC作為主機(jī)通過(guò)總機(jī)收集各從站的實(shí)時(shí)信息，從機(jī)將各種實(shí)時(shí)信號(hào)送給總機(jī)以便實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄。2. 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)醫(yī)院的床位和護(hù)理要求，本系統(tǒng)的基本思想是操作的集中化和控制的分散化，即采用分布式控制系統(tǒng)。第四章對(duì)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，給出了下、上位機(jī)主程序流程圖，并對(duì)各模塊進(jìn)行了分析，最后進(jìn)行調(diào)試，給出了調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。第二章首先給出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求，論證了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并通過(guò)方案論證與比較，綜合選出最優(yōu)方案。上位機(jī)利用Visual Basic建立可視化友好界面并對(duì)各控件進(jìn)行編程，使醫(yī)護(hù)人員實(shí)時(shí)了解輸液狀態(tài)。該課題以PC為上位機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的控制監(jiān)控中心，用單片機(jī)AT89S52為核心作為下位機(jī)通過(guò)光電傳感器對(duì)吊瓶的液位進(jìn)行檢測(cè)及報(bào)警，并對(duì)滴速進(jìn)