辽宁工程技术大学毕业设计（论文）
允许RAM、定时器／计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。因为其价格便宜，内置软件看门狗可免除外接看门狗芯片降低成本，又与工业80C51产品指令和引脚完全兼容便于掌握，片上Flash允许程序存储器在系统可编程使用灵活方便，故而选择AT89C52作为下位机的微处理器
[4][5]
。
图3-2 从站系统电路图
Fig.3-2 From the station system circuit diagram
3.2从站系统各单元设计
由于从站系统子模块较多，因此在上图并没有给出十分详细的各单元模块电路，下面将对各单元模块电路分别进行介绍。
[6]
3.2.1点滴信号检测单元
滴速检测电路是本系统设计中重要的部分之一，能否准确的对滴速测量是对滴速进行控制的关键。
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贾鑫：基于单片机的输液监控系统设计
图3-3 滴速检测原理图
Fig.3-3 Drip speed detection principle diagram
滴速检测采用红外检测技术，在滴管处对输液速度进行测量。红外发射器发出红外光后，光线穿透滴斗后照射到接收二极管，接收二极管将照射到它上的光线转换成电流信号进行输出。如果此时滴斗中没有液滴滴下，光线衰减就比较小，照射到光电二极管电流比较强；如果此时滴斗有液体滴下，由于液滴挡了一下光线，药液对光线具有吸收和散射作用，这样光电二极管接收到比较弱的光信号。将光敏二极管输出的电流信号转换成电压信号，把检测的信号进行整形后送入单片机处理，就可以计算出液滴的速度。如图3-4所示。
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图3-4 点滴检测及信号整形电路
Fig.3-4 Spot detection and signal shaping circuit
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辽宁工程技术大学毕业设计（论文）
在检测过程中，将滴管放在检测光线的中间，由于外部光线的影响以及液滴的表面是曲面状的，使其测量产生的波形不稳定，干扰较大。为了提高系统的稳定性和精确度，需要使用单稳态触发器对输出波形进行整形。单稳态触发器有一个稳定状态和一个暂稳态。经过触发信号的作用电路由稳态变到暂稳态，暂稳态是一个暂时的状态，由于RC电路延时的作用，经过一段时间后又自动恢复到稳定状态，并且在输出端可以获得一个脉冲宽度一致的矩形波。单稳态触发电路中，输出的矩形脉冲宽度其实就是暂稳态的时间，它的长短取决于电路的参数值。这里我们采用555定时器组成单稳态触发器。由于正常输液速度为40-100滴/分，以最快速度计算，每分100滴，则每一滴液滴通过的最短时间大约为0.6秒，取R6=100K，C=luF可由公式（3.1）得暂稳态时间为:
tw=RCln3=1.1×10-4秒 (3.1)
tw 图如3-5所示。液滴检测电路得到的波形为A图，由于555单稳态触发器是下降沿触发，所以经过反相器后输出B波形图，信号B的下降沿触发单稳电路使其进入暂稳态(DIS波形图)，同时使输出P3.2变为高电平;暂稳时间到了后，使输出P3.2又变为低电平。如此重 复作用就形成了稳定的输出波形。 P3.2 图3-5信号检测波形 Fig.3-5 Waveform signal detection 15 贾鑫：基于单片机的输液监控系统设计 3.2.2键盘及显示单元 键盘是由一组规则排列的按键组成，一个按键实际上是一个开关元件，也就是说键盘是一组规则排列的开关。按键按照结构原理可分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关等；另一类是无触点开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。前者造价低后者寿命长。因此，微机系统中最常见的是触点式开关按键元件，本设计也不例外。按键按照接口原理可分为编码键盘与非编码键盘两类，这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别，非编码键盘主要是由软件来实现键盘的定义与识别。全编码键盘能够由硬件逻辑自动提供与键对应的编码，此外，一般还具有去抖动和多键、窜键保护电路，这种键盘使用方便，但需要较多的硬件，价格较贵，一般的单片机应用系统较少采用。本设计使用的是机械触点式按键开关，其主要功能是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。也就是说，它能提供标准的TTL逻辑电平，以便与通用数字系统的逻辑电平相容。机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。(1)检测有无按键按下，并采取硬件或软件措施，消除键盘按键机械触点抖动的影响。(2)有可靠的逻辑处理办法。每次只处理一个按键，其间对任何按键的操作对系统不产生影响，且无论一次按键时间有多长，系统仅执行一次按键功能程序。(3)准确输出按键值(或键号)，以满足跳转指令要求。 本设计对按键进行功能定义： S1：按下一次，表示对吊瓶液体体积进行选择,选择完毕后再次按下S1确认；连续按下两次表示对输液管型号即输液系数进行选择，选择完毕再次按下S1表示确认。 S2：选择500ml；选择20滴/ml S3: 选择250ml；选择15滴/ml S4：选择100ml；选择10滴/ml [8] 16 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 图3-6键盘电路 Fig.3-6 The keyboard circuit 显示单元采用LCD，LCD有以下显著特点： （1）低压微功耗：工作电压只有3～5V，工作电流只有几个微安。因此它成为便携式和手持仪器仪表的显示屏幕。 （2）平板型结构：LCD内由两片平行玻璃组成的夹层盒，面积可大可小，且适合于大批量生产，安装时占用体积小，减小了设备的体积。 （3）被动显示：液晶本身不发光，而是靠调制外界光进行显示。因此适合人的视觉习惯，不会使人的眼睛疲劳。 （4）显示信息量大：LCD的像素可以做得很小，相同面积上可容纳更多信息。 （5）没有电磁辐射：在其现实期间不会产生电磁辐射，对环境无污染，有利于人体健康。 寿命长：LCD器件本身无老化问题，寿命极长。 17