第三章 系统结构组成及硬件设计
图3-6 液面检测电路
这部分电路设计以上述光电检测报警电路为准，同样利用液体对光线的吸收作用。当点滴瓶液位低于测试出来的临界值时，光敏电阻会接受到发射管发出的光线，产生一个电平信号，输入到555定时器的2管脚，这时施密特触发器将边沿变化缓慢的波形整形成为边沿陡峭的矩形脉冲，之后送到单片机的P3.2(INT0)口，作为外部中断0的触发信号，单片机的P2.2口与声音报警电路连接。利用单片机接收中断信号并控制P2.2输出低电平，该信号经隔置电容加到扬声器上，从而启动报警系统。(控制步进机)之后等待复位键RESET复位。
3.3.3 报警电路
当检测到液位下降到设定位置和没有点滴通过滴壶等异常情况出现时，单片机就会发出报警信号，从而发出声光报警信号，电路如下图所示。蜂鸣器作为三极管VT3的集电极负载，当VT3导通时，蜂鸣器发出声音实现报警；VT3截止时，蜂鸣器不会产生声音，其中的电阻为限流电阻。
将VT3的基极连到单片机的P2.7管脚上，P3.7作为单片机的输出端口。当输出为低电平时，VT3、VT2导通，使蜂鸣器和LED1故障灯(黄色)两个管脚之间产生5V的电压，从而启动蜂鸣器和LED导通，产生蜂鸣和黄色灯光实现声光报警。当输出为高电平，VT3、VT2截止，使蜂鸣器和LED1故障灯(黄灯)两个管脚之间产生0V的电压，而使蜂鸣器和LED2正常灯(绿灯)两个管脚之间
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第三章 系统结构组成及硬件设计 产生5V的电压，从而产生绿色灯光。
图3-7 声光报警电路
3.4 显示电路
3.4.1 显示方式的选择
本系统需要实时显示输液过程中的滴速，普通的显示方式分为LCD显示和LED数码管显示。由于LCD液晶显示效果清晰明了，所以这里选用LCD1602液晶显示屏进行显示。
液晶显示的分类方法有很多种，通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等，这里选用的是LCD1602字符性液晶显示屏。用LCD显示一个字符时，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。
1602LCD主要技术参数： ①显示容量:16×2个字符 ②芯片工作电压:4.5—5.5V ③工作电流:2.0mA(5.0V)
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④模块最佳工作电压:5.0V ⑤字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm
3.4.2 显示电路设计
本系统按照需求采用一个LCD1602液晶显示的方式，显示屏上需要用3*3键盘输入一个固定值和显示出滴速检测控制模块检测到的速度。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符。
LCD1602液晶显示有11个控制指令，如表3-3所示：
表3-3 液晶显示控制指令表
指令 清屏 归位 输入方式设置 显示开关控制 光标、画面位移 功能设置 CGRAM地址设置 DDRAM地址设置 读BF及AC值 写数据 读数据 编程时经常用到的几个指令：
功能 清DDRAM和AC值 AC=0，光标、画面回HOME位 设置光标、画面移动方式 设置显示、光标及闪烁开、关 光标、画面移动，不影响DDRAM 工作方式设置（初始化指令） 设置CGRAM地址。A5~A0=0~3FH DDRAM地址设置 读忙标志BF值和地址计数器AC值 数据写入DDRAM或CGRAM内 从DDRRAM或CGRAM数据读出 （1）清屏指令如表3-4所示：
表3-4 清屏指令表
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第三章 系统结构组成及硬件设计
RS R/W 0 0 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 0 1 （2）显示开关控制指令如表3-5所示：
表3-5 显示开关控制指令表
RS R/W 0 0 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 D C B 功能：设置显示、光标及闪烁开、关。 其中： D表示显示开关：D=1为开，D=0为关； C表示光标开关：C=1为开，C=0为关； B表示闪烁开关：B=1为开，B=0为关。 （3）光标、画面位移指令如表3-6所示：
表3-6 光标、画面位移指令
RS R/W 0 0 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 1 S/C R/L * * 功能：光标、画面移动，不影响DDRAM。 其中： S/C=1：画面平移一个字符位； S/C=0：光标平移一个字符位； R/L=1：右移；R/L=0：左移。 （4）功能设置，如表3-7所示：
表3-7 功能设置指令表
RS R/W 0 0 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 DL N F * * - 24 -
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功能：工作方式设置（初始化指令）。
其中：DL=1，8位数据接口；DL=0，四位数据接口； N=1，两行显示；N=0，一行显示；
F=1，5?10点阵字符；F=0，5?7点阵字符。 设计的显示电路如下：
图3-8 显示电路
3.5 按键电路
在输液过程中可能会发生一些突发性事件，所以本系统设计一个紧急呼叫键。当有突发事件发生时，按下紧急呼叫键，可以及时通知医护人员前来进行处理，这样一来，就增加了输液过程的安全性。同时，当报警发生时，设计采用手动按键停止报警的方式，按键设置在方便位置。只有医护人员来到床位时
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