电子产品世界

2.6 串口通信电路
数据通信采用三线制，将单片机与PC串口的3个引脚（RXD、TXD、GND）分别连在一起，即将PC和单片机的发送数据线TXD与接收数据线RXD交叉连接，两者的地线GND直接相连，而其他信号线如握手信号线均不用，采用软件握手的方式，这样既可以实现预定的任务，又可以简化电路设计。
但由于单片机的TTL逻辑电平和RS-232C的电气特性完全不同，RS-232C的逻辑0电平规定为+3 V～+15 V之间，逻辑1电平为-3 V～-15 V之间，因此，在将PC和单片机的RXD、TXD交叉连接时必须进行电平转换，本设计使用的是MAX232电平转换芯片，其电路如图5所示。

3 系统软件设计
　本系统因涉及步进电机及数码管的驱动控制，所以需要使用2个定时器，而串口通信又需要使用定时器或独立波特率发生器，而且考虑到程序执行速度，采用普通的8051单片机不能满足需求，故使用STC10F04XE单片机。
STC11/10xx系列单片机是宏晶科技设计生产的单时钟/机器周期(1 T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8～12倍[3]。内部集成有高可靠复位电路,适用于对高速通信、智能控制、强干扰场合。程序流程图如图6所示。

红外信号由比较器LM393输出，是低电平脉冲信号。红外检测电路波形如图7所示，脉宽约为18 ms，周期为2滴之间的间隙时间。如60滴/min时，周期为1 s。通过采集几个相邻间隔脉冲信号周期Ti，得到平均相邻间隔脉冲信号的周期T，这样就可以得到点滴速度v=60/T。

干扰软件处理：如图8是单片机输入信号的正常波形和异常波形。当检测到正常波形时脉冲宽度是18 ms；若软件采集脉冲波形下降，则检测到异常波形时，软件在18 ms时间内只默认采集了一个下降沿，即将另一个上升沿屏蔽掉，这样软件就能将异常波形转换成正常波形进行处理[4]。

本系统采用上位机实现一对多的控制，护士可以通过PC机设置液滴的速度。系统不仅控制精确，可以直观地显示液滴的速度、输液量，还具有报警功能，能对空液和输液管阻塞等异常情况进行报警，并能自动切断输液通路，克服了目前市场上输液装置的不足。
参考文献
[1] 许天增，许克平.超声传输特性和超声传感系统研究[J]. 厦门大学学报，2001(2)：34-35.
[2] 惠仇.手把手教你学51单片机[M].北京：电子工业出版社，314-316.
[3] 李云胜.基于VC的液体点滴实时监控系统的设计[J].计算机应用，2003(Z2)：457-458.
[4] 王紫婷，王瑞峰，严天峰.智能液体点滴速度监控仪[J].自动化与仪器仪表,2004(5):48-49.

关键词： 智能液体点滴 监控系统