【正文】 方式才有效。 定時器 2 作為波特率發(fā)生器時，與作為 定時器 的操作是不同的，通常作為 定時器 時，在每個 機(jī)器周期 （ 1/12 振蕩頻率） 寄存器 的值加 1，而作為 波特率發(fā)生器 使用時，在每個狀態(tài)時間（ 1/2 振蕩頻率） 寄存器 的值加 1。在方式1 和方式 3 中，波特率由 定時器 2 的溢出速率根據(jù)下式確定：方式 1和 3的 波特率 =定時器 的溢出率 /16。若 RCLK 和 TCLK 置位，則 定時器 2工作于 波特率發(fā)生器 方式。 波特率發(fā)生器 ： 當(dāng) T2CON 中的 TCLK 和 RCLK 置位時，定時 /計數(shù)器 2 作為 波特 率發(fā)生器使用。 T2EX 引腳為邏輯 “0” 時， 定時器 2向下計數(shù)，當(dāng) TH2 和 TL2 中的數(shù)值等于 RCAP2H 和RCAP2L 中的值時，計數(shù)溢出，置位 TF2，同時將 0FFFFH 數(shù)值重新裝入定時寄存器中。這種方式下， T2EX 引腳 控制計數(shù)器方向。 定時器 2 的中斷入口地址是： 002BH —— 0032H 。當(dāng) DCEN 置位時， 定時器 2 既可向上計數(shù)也可向下計數(shù)，這取決于 T2EX 引腳的值，當(dāng) DCEN=0 時， 定時器 2 自動設(shè)置為向上計數(shù)，在這種方式下， T2CON 中的 EXEN2 控制位有兩種選擇，若 EXEN2=0，定時器 2 為向上計數(shù)至 0FFFFH 溢出，置位 TF2 激活中斷，同時把 16 位計數(shù)寄存器RCAP2H 和 RCAP2L 重裝載， 若 EXEN2=1， 定時器 2 的 16 位重裝載由溢出或外部輸入端 T2EX 從 1 至 0 的下降沿觸發(fā)。 當(dāng) 定時器 2工作于 16位自動重裝載方式時，能對其編程為向上或向下計數(shù)方式，這個功能可通過 特殊功能寄存器 T2CON 的 DCEN 位（允許向下計數(shù)）來選擇的。 如果 EXEN2=1， 定時器 2 完成相同的操作，而當(dāng) T2EX 引腳外部輸入北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 信號發(fā)生 1 至 0 負(fù)跳變時，也出現(xiàn) TH2 和 TL2 中的值分別被捕獲到 RCAP2H 和RCAP2L 中。 捕獲方式： 在捕獲方式下，通過 T2CON 控制位 EXEN2 來選擇兩種方式。由于識別 1 至 0 的跳變需要 2 個 機(jī)器周期 （ 24 個振蕩周期），因此，最高計數(shù)速率為振蕩頻率的 1/24。在計數(shù)工作方式時，當(dāng) T2 引腳上外部輸入信號產(chǎn)生由 1 至 0 的下降沿時，寄存器的 值加 1，在這種工作方式下，每個 機(jī)器周期 的 5SP2 期間，對外部輸入進(jìn)行采樣。 定時器 2 有三種工作方式：捕獲方式，自動重裝載（向上或向下計數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作 方式由 T2CON 的控制位來選擇。 三、片上資源 定時器 2 基本特性 ： 定時器 2 是一個 16 位定時 /計數(shù)器。 XTAL1： 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。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）。在此期間，當(dāng)訪問 外部數(shù)據(jù) 存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。此外，該 引腳 會被微弱拉高， 單片機(jī) 執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 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(dāng)訪問外部數(shù)據(jù) 存儲器 時將跳過一個 ALE 脈沖。 ALE/PROG： 當(dāng)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)。 RST： 復(fù)位輸入。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3 口輸出 緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 Flash 編程 或校驗時， P2亦接收高位地址和一些 控制信號 。在訪問外部 程序存儲器 或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和輸入（ ）， P2 口 ： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到 高電平，此時可作輸入口。在 Flash編程 時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫“1” 時，可作為高阻抗輸入端用。 P0P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由 軟件 定義 。 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。功能包括對會聚主IC 內(nèi)部 寄存器 、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號 IR 的接收解碼及與主板 CPU 通信等。 AT89C52 單片機(jī)介紹 AT89C52 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位 單片機(jī) ，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀 程序存儲器 和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù) 據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司 的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng) ，片內(nèi)置通用 8 位 中央處理器 和 Flash 存儲單元 ， AT89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用 . 一、功能特性 兼容 MCS51指令系統(tǒng) 8kB 可反復(fù)擦寫 (大于 1000次） Flash ROM； 32個雙向 I/O 口； 256x8bit 內(nèi)部 RAM； 3個 16位可編程定時 /計數(shù) 器中斷； 時鐘頻率 024MHz； 2個串行中斷，可編程 UART 串行通道； 2個外部中斷源，共 8個中斷源； 2個讀寫中斷口線， 3級加密位； 低功耗空閑和掉電模式， 軟件 設(shè)置睡眠和喚醒功能； 1有 PDIP、 PQFP、 TQFP 及 PLCC 等幾種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。機(jī)電一體化產(chǎn)品是指機(jī)械微電子技術(shù)、機(jī)電轉(zhuǎn)換技術(shù)、自動控制技術(shù)與計算機(jī)于一體，具有智能化特征的機(jī)電產(chǎn)品。它是通過機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)緊密結(jié)合而成的一個新的學(xué)科領(lǐng)域。由此可見，單片機(jī)與Inter 的緊密結(jié)合將為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展開創(chuàng)另一片天地。無論是 PC 機(jī)的硬件平臺，還是軟件操作系統(tǒng)，都要求高度標(biāo)準(zhǔn)化，上網(wǎng)方式也大同小異。 （ 5） 單片機(jī)與 Inter 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展， Inter 已經(jīng)成為信息社會的重要組成部分， Inter技術(shù)已經(jīng)深入到日常生活中和工作中。 （ 4） 單片機(jī)在日常生活及家電中的應(yīng)用 單片機(jī)越來越廣泛應(yīng)用于日常生活的智能電器產(chǎn)品以及家電中。 用單片機(jī)可以構(gòu)成各種工業(yè)測控系統(tǒng)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等，例如 MCS51 單片機(jī)控制電鍍生產(chǎn)線、溫度人工氣候控制、報警系統(tǒng)控制、 IBMPC/XT和單片機(jī)組成的二級計算機(jī)控制系統(tǒng)等。 （ 1） 單片機(jī)在智能儀表中的應(yīng)用 在各類 儀器儀表中，引入單片機(jī)使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化功能大大提高，例如精密數(shù)字溫度計、智能電度表、微機(jī)多功能 PH測試等等。 單片機(jī)具有體積小、使用靈活、成本低、易于產(chǎn)品化、抗干擾能力強(qiáng)、可在各種惡劣的條件下工作等特點(diǎn)。 （ 5）開發(fā)應(yīng)用方便，研制周期短。指令系統(tǒng)中均有極其豐富的條件轉(zhuǎn)移指令， I/O 口的邏輯操作及位處理功能 。 顯示器 鍵盤 聲光報警電路 AT89C52 電機(jī)驅(qū)動電路 電機(jī) 儲液瓶 速度檢測電路 液面檢測電路 RS232 串行通訊接口芯片 主站 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 （ 4）面向控制，控制功能強(qiáng)，運(yùn)行速度快。 （ 3）集成度限制，片內(nèi)存儲器容量較小。 （ 2）抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高。而單片機(jī)的問世，更進(jìn)一步推動了計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，使計算機(jī)應(yīng)用滲透到各行各業(yè)，達(dá)到了前所未有的普及程度。世界上的各個半導(dǎo)體廠商都抓住這個機(jī)會，推出自己的產(chǎn)品，一時間單片機(jī)如雨后春筍般蓬勃發(fā)展和流行起來。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)出聲光報警，另外當(dāng)主、從站通過通訊接口可相互傳輸和接收信號。但是不適合較長距離的信號傳輸 由于主從機(jī)通信距離較短，從最佳 性價比出發(fā)，選擇方案二 [3]。 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，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 軟管 固定點(diǎn) 電動機(jī) 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 綜合考慮以上兩種方案，由于所需鍵盤按鍵數(shù)目較多故 采用方案一。 方案二：采用獨(dú)立式按鍵電路，每個按鍵單獨(dú)占有一根 I/O 接口線，每個 I/O接口的工作狀態(tài)互不影響，此類鍵盤采用端口直接掃描方式。 本系統(tǒng)采用方案三。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 [2]。缺點(diǎn)是靜態(tài)誤差不容易控制。 方案一：采用模糊控制。 電機(jī)驅(qū)動控制電路應(yīng)選取電路結(jié)構(gòu)簡單、功耗小、元器件價格便宜的方案。方案三中，雖容易實(shí)現(xiàn)，由于作用時間長的話，對軟管有損傷，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。 如圖 所示，可以拉緊軟管或者放松軟管來控制滴速 凸輪 軸心 軟管 固定板 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 圖 拉緊壓軟管滴速控制裝置 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)簡單、控制精度高等特點(diǎn)。如圖 所示。 方案二：改變輸液軟管截面積控制點(diǎn)滴速度。 方案一：改變輸液瓶高度控制點(diǎn)滴速度。利用測量相鄰點(diǎn)滴下落的時間間隔即可確定點(diǎn)滴速度。液位檢測的基本原理與液滴檢測相同。 方案二：采用光電傳感器檢測點(diǎn)滴速度以及儲液瓶液面信號。用藥液的導(dǎo)電特性 實(shí)現(xiàn)液滴速度及儲液瓶液面信號的檢測，當(dāng)有液滴下落時，金屬電極接通，此時產(chǎn)生一個高信號脈沖，無液滴下落時，金屬電極斷開，由此產(chǎn)生一個高低信號脈沖，通過對高低脈沖進(jìn)行計數(shù)，檢測液滴速度（滴／ min），同理，液面也可以采用金屬電極檢測。可以利用紅外監(jiān)控，智能化的調(diào)整高度來控制速度，即利用單片機(jī)隨時自我調(diào)整。當(dāng)在鍵盤上按人某個點(diǎn)滴速度時，從單片機(jī)內(nèi)調(diào)出相對應(yīng)的某一個高度，然后控制步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)動進(jìn)行粗調(diào)，再 利用紅外系統(tǒng)進(jìn)行反饋來細(xì)調(diào)，直到紅外反饋和所按的速度一樣為止。首先大概測出對應(yīng)高度所對應(yīng)的水滴速度，并記下來存在單片機(jī)內(nèi)，需要使用時就直接調(diào)出來。這樣的系統(tǒng)比控制輸液軟管的松緊更好控制，而且比較容易實(shí)現(xiàn)。電機(jī)采用模糊控制算法，提高控制精度，驅(qū)動電路由相關(guān)的驅(qū)動芯片組成 [1]。當(dāng)出現(xiàn)異常情況如儲液低于（ 2～ 3cm）時或者滴速低于或高于要求控制的范圍（ 20～ 150 滴 /min）時，則驅(qū)動聲光報警電路進(jìn)行報警。監(jiān)測與點(diǎn)滴速度調(diào)節(jié)構(gòu)成從站的主要功能，其主要模塊除單片機(jī)控制部分外，還有滴速檢測 ]]]]、北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 滴速調(diào)節(jié)、異常報警電路、速度設(shè)定與數(shù)碼顯示等。主站鍵盤直接采用 I/O 擴(kuò)展而成，充分考慮到了操作的便捷和簡易性。而用另外一片 AT89C52 單片機(jī)作為主站，采用通訊協(xié)議進(jìn)行傳輸，設(shè)計實(shí)現(xiàn)一個主站控制多個從站的有 線監(jiān)控系統(tǒng)。 （ 3）主站和從站間的通訊方式不限，通信協(xié)議自定，但應(yīng)盡量減少信號傳輸線的量。 （ 2）從站功能： 、點(diǎn)滴速度和報警信號；從站號和點(diǎn)滴速度可任意設(shè)定， 收主站設(shè)定的點(diǎn)滴速度信息并顯示。，主站能任意設(shè)定要查詢從站的數(shù)量、從站號和各從站的點(diǎn)滴速度。 16 個從站中只有一個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（僅要求制作一個模擬從站）。 4）當(dāng) 降到警戒值（ 2～ 3cm）時，能發(fā)出報警信號。 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。 圖 系統(tǒng)裝置圖 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 基本要求： 1）在滴斗處檢測滴速，并制作一個數(shù)顯裝置，能動態(tài)顯示點(diǎn)滴速度（滴 /min）。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)療輸液過程的控制。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。設(shè)計的主要內(nèi)容是完成控制系統(tǒng)控制裝置的軟、硬件設(shè)計及調(diào)試。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 第 節(jié) 研究 目的與發(fā)展前景 本課題擬以單片機(jī)為核心，設(shè)計一個液體點(diǎn)滴速度監(jiān)測與控制裝置，能檢測點(diǎn)滴速度，控制點(diǎn)滴速度，并能發(fā)出報警信號。滴速控制采用步進(jìn)電機(jī)提高輸液瓶