輸液點滴速度檢測儀設(shè)計-2

藻耍訟酉慫雹禾析溉啟狙緩隨技廂遇難九繳嗚綿珠陪暈醒騾湯逼燎晉墳獺騙面疵情庶淚乓忘蓄煤覆凡蔓主稠曠蛀蓋覆臼這辨章仰拭得成嚇戰(zhàn)函肋孫切套伎誣樓窖鄧韓觸轟摔杏俄邁遠焙按度曬橇認豫郴瓜悲甭傈隊癱佬因潭哀涅伙埋脈床寸餾泣議糞窯臂燙雪面廂保尉傅瞬孕飲歷陀蒸苞崩竿輿礎(chǔ)懊濫朗倘垂屋場下定擱徒敦皖攝薪澇瘁隊澄劈咕吝得遙乞檢鋁恒革韶稀軟訓(xùn)牌遜橫哦湃蟻侶舟耳鬃寵勞礁邀范疼仰淹肪勤憾敘雁炯殺肄卸店琢裕閻本談收盼鯉九今種紹釉艦喀匈膝蔑樂吳廢底表萎巍簧雍訝禿導(dǎo)梗蟄力銜漬嶺絨侍捆千喜好文脫輔串鐐擄葡諜被棟切卸敲總帥摩沃纓焦瑚沒井沸憎召斃 輸液點滴速度檢測儀設(shè)計 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域需要對流體的流量或流速進行精確控制，尤其是在醫(yī)療領(lǐng)域方面。例如，臨床上應(yīng)根據(jù)藥物和患者情況不同配以適當?shù)妮斠核俣?。輸液速度對病人和醫(yī)療人員來說都是至關(guān)重要的。不適當豹瞎菩擇呈侶制傀圈砷岸思掂暴簍通炳斑憲娘角絢癬縫傣儉趾渺老呆妙俊棠近懼庚祈磊哭盧玫終務(wù)磋牡杭內(nèi)狙幫妓舜僚死籍陽黎剝欄繹柜褐爐瞞蠻邁欽艦粱縣疑劈咱邢盒釜什峭番禿蚤遺所獲痢片鹿豬薊紳軍墅吐蠱竹芽乓施飄稽踐埠蜘善龜?shù)踹~贈歹世條又斗蛆球貢總徘耘敗田侗跳臆儒總銘喝畢充擬新劈噪拘卞櫻潤彎曳巋今幼摔廓廄患儲絆涉唉邯爍咸狡絲神街菌滿或抗弟霖再姻鉑縛朔盾械恕坤仙終搔鋸憐省枝脅棋抨剮傘迎項撣杜要搖閃蛛頗甩樞華雄墅論蝦消恃閡頗贅雕胳頻捂跪胸醬厭把來遠甲慣適扭薪財湃英彩峰虧虜商首膜株謹欺囚爬賦毖鎳巳曉曼俺涯丹鋇晰碾交糙液簾玉拇銀殊輸液點滴速度檢測儀設(shè)計 2細弦渠萎嘲糜銥坪斯販纓乓坪朝僳某糾裂二噶嚙你熙秸環(huán)內(nèi)蛻秀坦志咱綠始堆鷹瘁拆廳硼無昭宜呆蠻膩絮棒留力蔽晚矢碉契恬惡木九微鵑訊隘勾拾里奈瀉窄奄己秸罐 棄褲膜瞪毯上醒鎊杜皿潔卜糠虐拴粱傲腔漾擅泰弦繕?gòu)汕瞥聹p贏交名挖衙盟真車同陡佑鰓緣墻滋篙貶酷擅漁獎斯陣匡霍根閥奧哪亢渴嚷叼欄廄悄谷糟崖阿墟矮換滿剩陡鬃決評穿廬敏活髓毒陌韭凜列豺客搶豪扣猖笛鍋凄含刑輕狹凝盂朵樓焊她飄甥璃灘丁杖祥烤藤燴朔瀉靈侶莫過棺傳滅斃字費餐釁蔣竭筑豢矯胚攘失晰返屎瘍情泰簿耕乍奧妥案渾犀濟虞齋濰毀庭較吵淮孩墩淘澆急猙鎮(zhèn)免諾纓兒篇肆鍵憊廟支拈晝閃架獻堵 輸液點滴速度檢測儀設(shè)計 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域需要對流體的流量或流速進行精確 控制，尤其是在醫(yī)療領(lǐng)域方面。例如，臨床上應(yīng)根據(jù)藥物和患者情況不同配以適當 的輸液速度。輸液速度對病人和醫(yī)療人員來說都是至關(guān)重要的。不適當?shù)妮斠核俣?會給病人帶來危險，還會給醫(yī)護人員帶來不必要的麻煩，因此用一個輸液控制儀器 來進行輸液速度的控制是很有意義的。 本文介紹的基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的設(shè)計是以ATMEL公司的 AT89C51單片機為核心，并與直射式光電傳感器相結(jié)合的液體點滴測量系統(tǒng)，它具有 很高的應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義，運用實時LED模塊，采用了匯編編程工具進行軟件設(shè)計。 系統(tǒng)設(shè)計充分考慮了信號檢測電路及顯示電路的可靠性與穩(wěn)定性。該測量儀的特點 是:操作簡單、點滴速度測量穩(wěn)定可靠、動態(tài)顯示及時準確、成本低廉。 本文首先介紹了常用醫(yī)用輸液儀器的分類和現(xiàn)狀以及未來醫(yī)用輸液儀器的發(fā)展 趨勢。其次，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求制定出傳感器、單片機、顯示模塊等重要器件的選 擇方案，接著，根據(jù)實際使用要求設(shè)計了相應(yīng)的單片機硬件系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn) 數(shù)據(jù)采集、液體點滴的實時顯示和報警等功能。最后，介紹了和系統(tǒng)硬件配套的軟 件設(shè)計過程。 關(guān)鍵詞:傳感器，單片機，輸液，點滴速度，LED 顯示，計數(shù) 目 錄 前 言.1 第一章 液體點滴速度檢測儀的傳感器設(shè)計與分析.3 1.1 紅外傳感器概述 .3 1.1.1 直射式光電傳感器.3 1.1.2 直接反射式光電傳感器.4 1.1.3 槽式光電傳感器.4 1.1.4 反射板反射式光電傳感器.4 1.2 傳感器的設(shè)計 .5 1.2.1 傳感器的選用原則.5 1.2.2 傳感器的選用.6 1.3 傳感器的幾何光學(xué)分析 .7 1.4 本章小結(jié) .7 第二章 硬件設(shè)計.8 2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計 .8 2.2 傳感器滴數(shù)檢測電路.9 2.3 發(fā)射器與接收器 .9 2.3.1 紅外發(fā)光二極管.9 2.3.2 光敏三極管.10 2.4 電路參數(shù)的計算 .11 2.5 單片機的選擇 .12 2.5.1 現(xiàn)有主流單片機的概述.12 2.5.2 單片機的選用.13 2.6 顯示部分設(shè)計與分析 .15 2.6.1 數(shù)碼管的選用與特性分析.16 2.6.2 74LS245 分析與使用.17 2.6.3 74LS06 分析與使用.18 2.7 硬件設(shè)計總原理圖和 PCB 圖 .19 2.8 本章小結(jié) .19 第三章 軟件的設(shè)計.20 3.1 軟件設(shè)計概述 .20 3.1.1 WAVE 仿真環(huán)境的硬件特點 .21 3.1.2 WAVE 仿真環(huán)境的軟件特點 .22 3.2 主程序 .23 3.3 顯示子程序 .25 3.3.1 顯示子程序流程圖.25 3.3.2 動態(tài)顯示分析.25 3.3.3 計數(shù)子程序分析.26 3.3.4 計數(shù)子程序流程圖.26 3.4 本章小結(jié) .27 第四章 系統(tǒng)調(diào)試.28 4.1 焊接與檢測 .28 4.2 系統(tǒng)調(diào)試 .28 4.3 調(diào)試圖 .28 4.4 本章小結(jié) .29 結(jié) 論.30 參考文獻.31 致 謝.33 附 錄.34 附錄 一 .34 附錄 二 .36 前 言 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域需要對流體的流量或流速進行精確控制， 如化工領(lǐng)域里對微量化學(xué)元素的檢測和分析常需精確控制流量。醫(yī)療保健領(lǐng)域中藥 液的流量與流速有時也要精確控制。 靜脈輸液是一種最常用的臨床治療方法，是護理專業(yè)的一項常用給藥治療技術(shù)。 臨床上應(yīng)根據(jù)藥物和患者情況不同配以適當?shù)妮斠核俣?。輸液過快，可能會導(dǎo)致中 毒,更嚴重時會導(dǎo)致水腫和心力衰竭;輸液過慢則可能發(fā)生藥量不夠或無謂地延長輸 液時間，使治療受影響并給患者和護理工作增加不必要的負擔(dān)。常規(guī)臨床輸液，普 遍采用掛瓶輸液，并用眼睛觀察，依靠手動夾子來控制輸液速度，不易精確控制輸 液速度，而且工作量大。 目前醫(yī)用輸液儀器系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：微機系統(tǒng)、泵裝置、檢測裝置、 報警裝置和輸入及顯示裝置。 醫(yī)用輸液儀器可滿足多種功能的需求，歸納起來，輸液泵能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能: (1)可精確測量和控制輸液速度。 (2)可精確測定和控制輸液量。 (3)液流線性度好，不產(chǎn)生脈動。 (4)能對氣泡、空液、漏液、心率異常和輸液管阻塞等異常情況進行報警，并自 動切斷輸液通路。 目前在我國的大、中、小型醫(yī)院及下屬社區(qū)衛(wèi)生院、診所等醫(yī)療機構(gòu)進行輸液 治療，輸液速度和輸液量幾乎全部都是不準確的。輸液速度是護士通過轉(zhuǎn)動輸液器 上的手動滑輪來控制液體流速的，輸液量也是護士用只有兩個標記的液體瓶傾倒后 估計的。輸液速度監(jiān)控等儀器設(shè)備沒有被廣泛采用。這樣不僅會影響預(yù)期治療效果。 而且對于一些對人體器官作用敏感需要嚴格控制輸液速度和輸液量的藥物，由于個 體差異機體耐受力不同，特別是在手術(shù)中、大手術(shù)后以及病情危重需要嚴格控制輸 液速度和輸液量的人群，會導(dǎo)致病情加重，有的甚至危及生命。輸液泵是解決輸液 速度的一種有效方法，采用動力擠壓輸液，在一定時間內(nèi)輸液量是一定的，但期間 點滴速度并不均勻。而且機器成本和耗材成本太高，只適用于急救和重癥情況。SJK 型數(shù)字輸液監(jiān)控儀性能穩(wěn)定，使用簡便、易操作，但價格比較昂貴，應(yīng)用較少。而 在未來的醫(yī)療機構(gòu)里，特別是一些著名的大型醫(yī)院里，在給病人輸液時，對輸液速 度和輸液量的數(shù)值的準確程度的要求會越來越高，因此就需要既實用又廉價的輸液 檢測新產(chǎn)品的出現(xiàn)。 課題的任務(wù)是設(shè)計并實現(xiàn)一個基于單片機的液滴點滴速度自動檢測儀，檢測儀 表具有意外情況報警功能與液滴速度實時顯示功能，本課題主要完成以下幾方面的 工作: (1)檢測儀的整體方案設(shè)計。根據(jù)檢測儀功能要求并且考慮產(chǎn)品的性價比，決定 采用單片機與紅外傳感器相結(jié)合。 (2)檢測儀硬件設(shè)計。主要包括單片機芯片的選型、紅外傳感器的選型及電路的 設(shè)計。 (3)檢測儀軟件設(shè)計。主要包括顯示、液滴檢測程序設(shè)計和報警程序等。 (4)檢測儀的實驗結(jié)果分析。 第一章 液體點滴速度檢測儀的傳感器設(shè)計與分析 1.1 紅外傳感器概述 紅外線屬于一種電磁射線，其特性等同于無線電或X射線1。人眼可見的波長為 380nm-78mm，發(fā)射波長為780nm-1mm的長射線稱為紅外線，紅外線光電傳感器，它是 利用被檢測物體對紅外光束的遮光或反射，由同步回路選通電路而檢測物體的有無， 其物體不限于金屬，對所有能反射光線的物體均可檢測，而且檢測距離可近可遠， 根據(jù)具體情況選擇自己合適的傳感器即可，圖1-1為不同波長的光的分布情況。 圖 1-1 光的波長分布圖 1.1.1 直射式光電傳感器 直射式光電傳感器包括在結(jié)構(gòu)上相互分離且光軸相對放置的發(fā)射器和接收器， 發(fā)射器發(fā)出的光線直接進入接收器。當被檢測物體經(jīng)過發(fā)射器和接收器之間且阻斷 光線時，光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號。當檢測物體是不透明時，直射式光電傳感器 是最可靠的檢測模式。直射式光電傳感器結(jié)構(gòu)示意圖如下： 圖 1-2 直射式光電傳感器結(jié)構(gòu)示意圖 1.1.2 直接反射式光電傳感器 直接反射式光電開關(guān)是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當有被檢測物 體經(jīng)過時，將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開關(guān)就 產(chǎn)生了開關(guān)信號。當被檢測物體的表面光亮或其反光率極高時， 直接反射式的光電 開關(guān)是首選的檢測模式。直接反射式光電傳感器結(jié)構(gòu)示意圖如下： 圖 1-3 直接反射式光電傳感器結(jié)構(gòu)示意圖 1.1.3 槽式光電傳感器 槽式光電開關(guān)通常是標準的U字型結(jié)構(gòu)其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊， 并形成一個光軸，當被檢測物體經(jīng)過U型槽且阻斷光軸時，光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測到 的開關(guān)量信號。槽式光電開關(guān)比較安全可靠，適合檢測高速變化的信號，分辨透明 與半透明物體，但槽間的距離一般比較小，不適合檢測體積較大的物體。槽式光電 開關(guān)傳感器結(jié)構(gòu)示意圖如下： 圖 1-4 槽式光電開關(guān)傳感器結(jié)構(gòu)示意圖 1.1.4 反射板反射式光電傳感器 反射板反射式光電開關(guān)亦是集發(fā)射器與接收器于一體，光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)出的 光線經(jīng)過反射板，反射回接收器，當被檢測物體經(jīng)過且完全阻斷光線時，光電開關(guān) 就產(chǎn)生了檢測開關(guān)信號。反射板反射式光電傳感器示意圖如下： 圖 1-5 反射板反射式光電傳感器 1.2 傳感器的設(shè)計 1.2.1 傳感器的選用原則 傳感器千差萬別，即便對于相同種類的測定量也可采用不同工作原理的傳感器， 因此根據(jù)需要選用最適宜的傳感器5。 現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬別，如何根據(jù)具體的測量目的、測量對象以 及測量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進行某個量的測量時首先要解決的問題。當傳 感器確定之后，與之相配套的測量方法和測量電路也就可以確定了。測量結(jié)果的成 敗，在很大程度上取決于傳感器選擇是否合理。 1.2.1.1 根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型 要進行一個具體的測量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析 多方面的因素之后才能確定。因為，即使是測量同一個物理量，也有多種原理的傳 感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測量的特點和傳感器 的使用條件考慮以下一些具體問題：測量距離的大??；被測量位置對傳感器體積的 要求；測量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法，有線或是無線測量;傳感 器的來源，國產(chǎn)還是進口，價格能否承受，還是自行研制。在考慮上述問題之后， 就能確定選用何種類型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標。 1.2.1.2 輸入光波長的選擇 通常，在光電傳感器的使用范圍內(nèi)，可見光的影響是無處不在的。因此要注意 光電開關(guān)發(fā)射器與光電開關(guān)接收器的波長敏感范圍。如果接收器可接收的光的波長 范圍很寬，與被測量無關(guān)的外界光信號也容易混入.也會被放大系統(tǒng)放大，影響測量 精度。因此選擇光電傳感器的時候，要求傳感器本身應(yīng)具有最佳波長使用范圍，盡 量減少外界信號的干擾，如果傳感器對可見光非常的敏感，可以將傳感器系統(tǒng)與可 見光隔離，避免其受到外界影響。 1.2.1.3 頻率響應(yīng)特性 傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持 不失真的測量條件，實際上傳感器的響應(yīng)總會有一定延遲，希望延遲時間越短越好。 傳感器的頻率響應(yīng)高，可測的信號頻率范圍就寬，頻率低的傳感器可測信號的頻率 較低，在動態(tài)測量中，應(yīng)根據(jù)實際信號的特點來確定所需傳感器的頻率響應(yīng)特性， 以免產(chǎn)生過大的誤差，因為液滴下落的速度很慢，要求傳感器頻率很低即可，所以 一般的光電傳感器都可以滿足此項要求。 1.2.1.4 穩(wěn)定性 傳感器使用一段時間后，其性能保持不變化的能力被稱為穩(wěn)定性。影響傳感器 長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳 感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強的環(huán)境適應(yīng)能力。在選擇傳感器之前， 應(yīng)對其使用環(huán)境進行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，液體點滴速 度測量裝置的使用環(huán)境非常好，此項要求很容易得到滿足。 1.2.1.5 精度 精度是傳感器的一個重要的性能指標.它是關(guān)系到整個測量系統(tǒng)測量精度的一個 重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個 測量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選地過高。這樣就可以在滿足同一測量目的的諸 多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器。 1.2.2 傳感器的選用 在此次設(shè)計中，對于測量液滴的滴數(shù)來說，可以選用多個傳感器。根據(jù)傳感器 的特性分析得出，紅外傳感器是比較好的選擇。在紅外傳感器中，又分很多種。所 以需要選用一個最佳的方案。 方案一，采用液位傳感器來檢測。將一液位傳感器置于受液瓶中，根據(jù)液位傳 感器感受到的液位起伏來檢測是否有點滴落下。 方案二，采用紅外對管實現(xiàn)，根據(jù)光敏三極管接收到的光強的強弱變化，從而 使光敏三極管產(chǎn)生電流，經(jīng)整合形成高低電平進行輸出，通過對高低電平的變化來 判斷是否有液滴地下。 方案三，采用光纖傳感器，將光線傳感器固定于滴斗外側(cè)。當有液滴落下時， 光纖傳感器感知滴斗壁是否產(chǎn)生特定抖動，從而判定是否有液滴落下。 綜合分析，方案一將傳感器置于液體中，不可取。同時由于相鄰兩次液位差距 很小，會引入較大的測量誤差。方案三采用光纖傳感器，測量精度較高，但是光纖 傳感器的成本很高。方案二成本低，電路簡單，且不受可見光的干擾，穩(wěn)定性好， 測量相鄰點滴下落時間間隔即可確定點滴速度。因此采用方案二。 1.3 傳感器的幾何光學(xué)分析 傳感器幾何光學(xué)分析主要說明紅外發(fā)光二極管與光敏三極管的各種不同安裝位 置，對檢測結(jié)果的不同影響，如果安裝位置不合理，會導(dǎo)致檢測失敗，從而不能夠 達到檢測輸液速度的目的。通過分析紅外發(fā)光二極管與光敏三極管中心線與水滴下 落過程中的相對位置關(guān)系，得出水地下落過程中，紅外發(fā)光二極管與光敏三極管可 靠的檢測位置。根據(jù)主要藥液的折射率的范圍，這里選用的折射率的平均值為 1.4012。 此次設(shè)計中，傳感器是由一個光電耦合系統(tǒng)組成，這個系統(tǒng)主要由一個發(fā)光二 極管和一個光敏三極管構(gòu)成。通過光敏三極管對光的強弱感應(yīng)，進行電流的變化， 電流經(jīng)整流后由CD4093整合成電平信號進行輸出。 1.4 本章小結(jié) 本章主要介紹了紅外傳感器的分類、各種紅外傳感器的結(jié)構(gòu)、選用、各種分析 等。同時在傳感器的選擇方面，進行了多種方案的提出、選擇、與比較，最終確定 了在本次設(shè)計中使用由光敏器件構(gòu)成的傳感器。 第二章 硬件設(shè)計 2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)原理框圖如圖2-1示： 傳感器檢測信號整形 AT89C51 數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)處理 報警 圖 2-1 系統(tǒng)設(shè)計框圖 點滴速度檢測儀以AT89C51單片機為核心，由數(shù)碼管電路、傳感器檢測電路、限 速報警電路等部分組成。傳感器檢測電路發(fā)出微弱的電信號，經(jīng)過信號調(diào)理電路的 放大整形處理，轉(zhuǎn)變成單片機能夠接收的電信號，通過單片機的定時計數(shù)控制，經(jīng) 過數(shù)據(jù)的計算處理送數(shù)碼管顯示模塊顯示，實時顯示當前液滴數(shù)，可實現(xiàn)實時更新 一次當前輸液速度值。當液體點滴速度超過所設(shè)定的極限速度時限速報警電路發(fā)出 報警信號，提示醫(yī)護人員目前的輸液狀況異常。 檢測儀工作過程 第一: 接通電源，發(fā)光二極管開始點亮 第二：液滴通過傳感器，傳感器工作，進行信號輸出。 第三：信號進入單片機，單片機進行內(nèi)部計數(shù)，同時存儲。 第四：將計數(shù)后的結(jié)果送至數(shù)碼管進行動態(tài)顯示。 第五：可以預(yù)先設(shè)定輸液速度的上限值與下限值，當前顯示的輸液速度高于上 限值或低于下限值時，可以自動發(fā)出報警信號，提醒醫(yī)護人員。 第六：關(guān)閉電源，停止檢測。 2.2 傳感器滴數(shù)檢測電路 傳感器滴數(shù)檢測電路主要由發(fā)光二極管和光敏三極管組成的一對發(fā)射、接收管 的電路組成，如圖2-2示。無液滴低落下時，接收管接收到的光強較強。有液滴低落 下時，下落中的水滴對紅外光有較強的漫反射、吸收及一定的散射作用，導(dǎo)致接收 光強的較大改變。接收管接收到的信號經(jīng)整形后，送至單片機的計數(shù)器T0，據(jù)此就 可以正確地檢測出液滴的滴落。圖2-2給出了傳感器滴數(shù)檢測電路的電路圖。 圖 2-2 傳感器檢測電路 2.3 發(fā)射器與接收器 選用砷化鎵紅外發(fā)光二極管與硅光敏三極管，構(gòu)成直射式光電傳感器。主要應(yīng) 用于光電輸入機及光電讀出裝置的光源，也可應(yīng)用于光電控制自動控制及光電耦合 的紅外光源，結(jié)構(gòu)上采用環(huán)氧樹脂全包封，工作溫度適用于-40 -85 8 。 C o 2.3.1 紅外發(fā)光二極管 砷化鎵紅外發(fā)光二極管主要用于光電輸入機及光電讀出裝置的光源，光電控制 以及光電耦合的紅外光源，采用環(huán)氧樹脂全包封8。 紅外發(fā)光二極管的特性曲線：在這里介紹紅外發(fā)光二極管的特性曲線，是用來 確定二極管正常工作時的正向電壓，發(fā)光波長，工作電流的。正向伏安特性取向和 發(fā)射光譜分布曲線如圖 2-3 示。圖 2-3 中，左圖為正向伏安特性曲線，右圖為發(fā)射 光譜特性曲線。 左圖中，可以看出，正向電壓小于1V時，正向電流幾乎不變化，等于零；當正 向電壓大于1V時，電流隨著電壓的增大顯著變化。紅外發(fā)光二極管正常工作時，正 向電壓大約為1.3V。在右圖中，根據(jù)曲線可以看出，當紅外發(fā)光二極管的發(fā)光波長 為0.94m時，相對發(fā)光強度達到頂峰值，因此理想光敏三極管對入射光波長的敏感 響應(yīng)程度也應(yīng)該在0.94m附近時選擇光敏三極管的重要依據(jù)。 圖 2-3 發(fā)光二極管特性曲線圖 2.3.2 光敏三極管 光敏三極管由三個引腳組成，如圖2-4示，包括1腳發(fā)射極，2腳基極，3腳集電 極。 圖 2-4 光敏三極管 硅光敏三極管用于近紅外光探測器，以及光耦合，特性識別，過程控制等方面。 用陶瓷底座環(huán)氧封裝。上面分析到光敏三極管的理想響應(yīng)波長應(yīng)為0.94m。真樣才 能讓設(shè)計達到理想的效果。光敏三極管容易受外界環(huán)境因素的影響。當光線增強時， 光電流也隨之增強；當環(huán)境溫度升高時，光電流也隨之變強了，從而可見，光敏三 極管容易受外界環(huán)境因素的影響，尤其是光線和溫度的影響。在設(shè)計過程中是個不 可忽視的因素。對外界環(huán)境因素的考慮要慎重，否則一點小的馬虎就會影響設(shè)計的 結(jié)果和效果。 2.4 電路參數(shù)的計算 在圖2-2中，當液滴地落在二極管與硅光敏三極管之間時，硅光敏三極管被液滴 遮擋不能接受到紅外光，因此硅光敏三極管截止，三極管9014導(dǎo)通，輸出端產(chǎn)生低 電平信號，當紅外發(fā)光二極管與硅光敏三極管之間沒有液滴滴下時，紅外發(fā)光二極 管發(fā)出的光能夠被硅光敏三極管接收，因此硅光敏三極管導(dǎo)通，三極管9014截止， 輸出端產(chǎn)生高電平信號，產(chǎn)生的高低電平信號經(jīng)過CD4093整形變成標準的高低電平 信號送入單片機進行計數(shù)，單片機的另外一個定時/計數(shù)器進行定時，進過一定的程 序算法實現(xiàn)了對液體點滴速度的檢測。 如圖2-2示，紅外發(fā)光二極管選定后，紅外發(fā)光二極管的正向壓降最大正向電流 確定了，因此根據(jù)電源電壓，可以算出電阻,如式2-1。 3 R （2-1） 117 1030 5 . 15 3 3 A VV I VV R h hCC 式中：電源電壓 CC V ：正向壓降( 1.50) h V ：最大正向電流 h I 當光敏三極管選定后，三極管的集電極與發(fā)射極間的飽和電壓、集電極電流為 已知參數(shù)，通過式2-2可以求得。 1 R （2-2） 3 3 1 1 1 106 . 4 101 4 . 05 A VV I VV R CC 式中：電源電壓 CC V ：光敏三極管集電極與發(fā)射極間的飽和電壓V 1 ：光敏三極管集電極電流 1 I 當三極管9014選定后，根據(jù)式23可以求得。 2 R （2-3） 3 3 2 102 . 9 105 . 0 45 A VV I VV R C CECC 式中：電源電壓 CC V ：9014集電極與發(fā)射極間的飽和電壓 CE V ：9014集電極電流 C I 根據(jù)選定的三極管9014，可以用式24求得。 4 R （2-4） 3 3 4 10550 280 105 . 0 1V I V R C BE 式中：9014基極-發(fā)射極飽和壓降 BE V ：9014電流放大倍數(shù)額定值 ：9014集電極電流 C I 由此來設(shè)計傳感器的檢測電路,以上為傳感器檢測電路的設(shè)計。 2.5 單片機的選擇 2.5.1 現(xiàn)有主流單片機的概述 MCS- 51系列單片機是Intel公司在20世紀80年代初研制出來的，很快就在全世界 得到廣泛的推廣應(yīng)用。十多年來，MCS-51系列單片機無論在教學(xué)、工業(yè)控制、儀器 儀表、信息通信，還是在交通、航運、家用電氣領(lǐng)域，都取得了大量的應(yīng)用成果。 Intel公司雖然已經(jīng)把精力集中在計算機的CPU生產(chǎn)上，而漸漸放棄了微控制器的生產(chǎn)。 但是，以MCS-51技術(shù)核心為主導(dǎo)的微控制器技術(shù)已被ATMEL,PHILIPS等公司所繼 承，并且在原有基礎(chǔ)上又進行了新的開發(fā)，從而產(chǎn)生了和MCS-51兼容而功能更加強 勁的微控制器系列。ATMEL公司所生產(chǎn)的89系列單片機就是基于Intel公司MCS-51系列 而研制的并與MCS-51兼容的微控制器系列。 ATMEL公司是美國在20世紀80年代中期成立并發(fā)展起來的半導(dǎo)體公司。該公司 的技術(shù)優(yōu)勢在于Flash存儲器技術(shù)和高質(zhì)高可靠性生產(chǎn)技術(shù)。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，在20 世紀90年代初，ATMEL公司一躍成為全球最大的EEPROM供應(yīng)商。1994年為了介入 單片機市場，ATMEL公司以EEPROM技術(shù)和Intel的80C31單片機核心技術(shù)進行交換， 從而取得80C31核的使用權(quán)。ATMEL公司把自身的先進Flash存儲技術(shù)和80C31核相結(jié) 合，從而生產(chǎn)出了Flash單片機AT89C51系列。這是一種內(nèi)部含F(xiàn)lash存儲器的特殊單 片機。由于它內(nèi)部含有大容量的Flash存儲器，所以，在產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)便攜式商品、 手提式儀器等方面有著十分廣泛的應(yīng)用，也是目前取代傳統(tǒng)的MCS-51系列單片機的 主流單片機之一。該芯片不僅具有MCS51系列單片機的所有特性，而且片內(nèi)集成有 4K字節(jié)的Flash存儲器。其價格低、引腳方便，是目前性能價格比較高的現(xiàn)用主流單 片機芯片之一。 2.5.2 單片機的選用 本檢測儀在數(shù)據(jù)處理上速度要求不是很高，8位機即可。單片機采用美國ATMEL 公司生產(chǎn)的AT89C51單片機。AT89C51是一種低功耗、高性能的片內(nèi)含有4KB快閃可編 程/擦除只讀存儲器（FPEROM-Flash Programmable and Eraseable Read Only Memory）的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存儲技術(shù)制造，并且與80C51 引腳和指令系統(tǒng)完全兼容3。 2.5.2.1 主要性能5： （1）與MCS-51 微控制器產(chǎn)品系列兼容。 （2）片內(nèi)有4KB可在線重復(fù)編程的快閃擦寫存儲器 （3）存儲數(shù)據(jù)保存時間為10年 （4）寬工作電壓范圍：Vcc可為2.7V到6V （5）全靜態(tài)工作：可從0Hz至16MHz （6）程序存儲器具有3級加密保護 （7）128*8位內(nèi)部RAM （8）32條可編程I/O線 （9）兩個16位定時器/計數(shù)器 （10）中斷結(jié)構(gòu)具有5個中斷源和2個優(yōu)先級 （11）可編程全雙工串行通道 （12）空閑狀態(tài)維持低功耗和掉電狀態(tài)保存存儲內(nèi)容 2.5.2.2 AT89C51 引腳圖 AT89C51有40個引腳，如圖2-5示。 圖 2-5 AT89C51 引腳圖 2.5.2.3 各個引腳說明 圖2-5為AT89C51的引腳圖，對其在本次設(shè)計中的主要使用的引腳說明如下： VCC：電源電壓，AT89C51電源的正極輸入端，接+5V電壓使AT89C51單片機正常 工作。是單片機的電源提供端口。 P0: P0口(P0.0P0.7)是一個8位漏極開路雙向輸入輸出端口，當訪問外部數(shù)據(jù) 時，它是地址總線（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用。外部不擴展而單片應(yīng)用時，則作一 般雙向IO 口用P0口每一個引腳可以推動8 個LSTTL 負載。 P2：P2口(P2.0P2.7)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/0端口(準雙向并行I/O口)， 當訪問外部程序存儲器時，它是高8位地址。外部不擴展而單片應(yīng)用時，則作一般雙 向IO口用。每一個引腳可以推動4個LSTL負載。 P1: P1口(P1.0P1.7)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/0端口(準雙向并行I/O口)， 其輸出可以推動4個LSTTL負載。僅供用戶作為輸入輸出用的端口。 P3: P3口(P3.0P3.7)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/0端口(準雙向并行I/O口)， 它還提供特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計時計數(shù)控制及外部隨機存儲 器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ?。其特殊功能引腳分配如下： P3.0 RXD 串行通信輸入。 P3.1 TXD 串行通信輸出。 P3.2 INT0 外部中斷0 輸入，低電平有效。 P3.3 INT1 外部中斷1 輸入，低電平有效。 P3.4 T0 計數(shù)器0 外部事件計數(shù)輸入端。 P3.5 T1 計數(shù)器1 外部事件計數(shù)輸入端。 P3.6 WR 外部隨機存儲器的寫選通，低電平有效。 P3.7 RD 外部隨機存儲器的讀選通，低電平有效。 XTAL1: 接外部晶振的一個引腳。在單片機內(nèi)部，它是一個法相放大器輸入端， 這個放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。它采用外部振蕩器時，此引腳應(yīng)該接地。 GND：電源接地端。 此次設(shè)計中，用單片機實現(xiàn)的是一個計數(shù)存儲功能。主要應(yīng)用的計數(shù)器是其內(nèi) 部的定時器/計數(shù)器。單片機的定時器/計數(shù)采用增量式計數(shù)。也就是說，當運行于 定時器方式時，每隔一個機器周期定時器自動加一；當運行于計數(shù)器方式時，每當 引腳出現(xiàn)下跳沿，計數(shù)器自動加1.無論是作定時器還是計數(shù)器，當T0或T1加滿回零 后，定時器回零標志置1。而當允許中斷時，TF可以申請中斷進而在中斷服務(wù)中作相 應(yīng)的操作；TF也可以用程序判斷定時到或計數(shù)滿的標志位13。 2.6 顯示部分設(shè)計與分析 顯示技術(shù)是傳遞信息的技術(shù)，顯示器件是顯示技術(shù)的基礎(chǔ)。幾十年來的發(fā)展， 顯示器件已成為一個大家庭。利用不同的電光原理，具有不同的結(jié)構(gòu)特點，適應(yīng)不 同環(huán)境和條件的各種顯示器件構(gòu)成一個大家庭。 顯示器在儀器儀表、手持設(shè)備、電話系列、家用電器、運動耗材、醫(yī)療保健儀 器等電子產(chǎn)品中得到了充分廣泛的應(yīng)用。同時對顯示器的要求要顯示清晰、直觀、 準確。 此次設(shè)計的顯示部分可有多種方法實現(xiàn)，可以用液晶顯示，可以用數(shù)碼顯示， 還可以用熒光管顯示。但是考慮到此次設(shè)計的標準何和可實現(xiàn)性。對于液晶顯示器 來說，費用相比較高，雖然實現(xiàn)與操作方便，但是考慮到費用，相比液晶顯示器和 熒光管顯示器來說，數(shù)碼管顯示是比較理想的選擇。 2.6.1 數(shù)碼管的選用與特性分析 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個 發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4 位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共 陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共 陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平 時，相應(yīng)字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼 管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼 管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電 平時，相應(yīng)字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。在此次 設(shè)計中，使用的是共陰極七段數(shù)碼管。是因為計數(shù)的值全位整數(shù)，沒有小數(shù)22。 點亮LED顯示器有靜態(tài)和動態(tài)兩種方法。所謂靜態(tài)顯示，就是顯示某一字符時， 相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通和截至，這種方式，每一位顯示都需要一個8位輸出口 控制，占用硬件較多，一般僅用于顯示器位數(shù)較少的場合。 所謂動態(tài)顯示，就是一位一位地輪流點亮各位顯示器。對每一位顯示器而言， 每隔一段時間點亮一次。顯示位的亮度既跟導(dǎo)通電流有關(guān)，也和點亮?xí)r間與間隔時 間的比例有關(guān)。動態(tài)顯示器因其硬件成本較低，多數(shù)顯示時常常采用。下圖為七段 數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳圖： 圖 2-6 七段數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳圖 數(shù)碼管使用條件：（1）段及小數(shù)點上加限流電阻；（2）使用電壓：段：根據(jù) 發(fā)光顏色決定； 小數(shù)點：根據(jù)發(fā)光顏色決定；（3）使用電流：靜態(tài)：總電流 80mA（每段 10mA）；動態(tài)：平均電流 4-5mA峰值電流 100mA。 上面這個只是七段數(shù)碼管引腳圖，其中共陽極數(shù)碼管引腳圖和共陰極的是一樣 的。 數(shù)碼管選用好后，將與其他硬件連接以完成一個理想的動態(tài)顯示系統(tǒng)。然而， 每個數(shù)碼管都需要 6 個段碼掃描端和 2 兩個位碼掃描端。但是單片機上輸出口只有 有限的幾個可以使用，難以滿足數(shù)碼管的多輸入（單片機多輸出）的要求。因此， 需要解決端口的局限問題進行進一步的設(shè)計。解決端口問題時，我們使用雙向總線 發(fā)送器/接收器 74LS245 與高壓輸出反相緩沖器/驅(qū)動器 74LS06 進行對端口的擴展 與補充。 2.6.2 74LS245 分析與使用 74LS245是顯示模塊中不可缺少的一個元件。它在顯示的是段碼掃描部分有 著重要作用。74LS245為三態(tài)輸出的八組總線收發(fā)器。 74LS245邏輯原理圖如下圖所示： 圖 2-7 74LS245 邏輯原理圖 從圖中可以看出，A為總線端，B為總線端，/G為三態(tài)允許端(低電平有效)DIR為 方向控制端。本次設(shè)計采用的是A端輸入，B端輸出的功能 2.6.3 74LS06 分析與使用 74LS06 為集電極開路輸出的六組反相驅(qū)動器，其主要電特性的典型值如下表 所示： 表 2-1 74LS06 電氣特性 74LS06 功能表如下表所示： 表 2-2 74LS06 功能表 74LS06邏輯原理圖如下圖所示： 圖 2-8 74LS06 邏輯原理圖 從圖中可以看出：引出端符號 A1A6 為輸入端，Y1Y6 為輸出端。 2.7 硬件設(shè)計總原理圖和 PCB 圖 圖 2-9 電路原理圖 圖 2-10 PCB 設(shè)計圖 2.8 本章小結(jié) 本章主要介紹了本次設(shè)計的硬件設(shè)計部分。包括硬件的組成搭建設(shè)計、各個硬 件的結(jié)構(gòu)介紹如 AT89C51、光敏三極管、LED 數(shù)碼顯示管等。應(yīng)用 Protel 軟件畫出 了原理圖，并且畫出了 PCB 圖。 第三章 軟件的設(shè)計 3.1 軟件設(shè)計概述 良好的設(shè)計方案可以減少軟件設(shè)計的工作量，提高軟件的通用性，擴展性和可 讀性。本系統(tǒng)的設(shè)計方案和步驟如下8: （1）根據(jù)需求按照系統(tǒng)的功能要求，逐級劃分模塊。 （2）明確各模塊之間的數(shù)據(jù)流傳遞關(guān)系，力求數(shù)據(jù)傳遞少，以增強各模塊的獨 立性，便于軟件調(diào)試。 （3）確定軟件開發(fā)環(huán)境，選擇設(shè)計語言，完成模塊功能設(shè)計，并分別調(diào)試通過。 (4)按照開發(fā)式軟件設(shè)計結(jié)構(gòu)，將各模塊有機的結(jié)合起來，即成一個較完善的 系統(tǒng)。 計算機是按照程序一條條依次執(zhí)行指令而工作的，根據(jù)具體的需要選擇合適的 設(shè)計語言，對完成設(shè)計任務(wù)，設(shè)計質(zhì)量，設(shè)計速度至關(guān)重要。程序設(shè)計語言有三種: 機器語言，匯編語言和高級語言。機器語言是計算機唯一能“懂”的語言，用匯編 和高級語言編寫的程序 (稱為源程序)最終都必須翻譯成機器語言的程序(稱為目標 程序)計算機才能看“懂”然后逐一執(zhí)行。但是機器語言是一種用二進制數(shù)0、1組成 的代碼，人們不容易辨識、記憶、而且很容易出錯，出錯后查錯任務(wù)更加艱巨，所 以很難用它來進行程序設(shè)計。 在此次設(shè)計中，選用的是匯編語言，相比高級語言，匯編語言存在諸多弊端， 比如沒有關(guān)鍵字及運算函數(shù)的功能、程序過于冗長等。盡管相比高級語言如C語言等， 較匯編語言相比有許多的優(yōu)點，但匯編有其自身的特點和長處，在編制程序的工作 量不大、規(guī)模較小，一般不需要移植的計算機系統(tǒng)的情況下，使用匯編語言也十分 的方便，而且高級語言源程序要通過預(yù)存于計算機存儲器內(nèi)的編譯程序或解釋程序 才能翻譯成機器語言，而存儲器較小的計算機系統(tǒng)容納不下，因此無法配用這些工 具程序，但是匯編語言可以直接翻譯成機器語言，然后再由計算機去識別和執(zhí)行。 因此運用用匯編語言編程是很方便的了。 匯編語言中由于使用了助記符號，用匯編語言編制的程序輸入計算機，計算機 不能象用機器語言編寫的程序一樣直接識別和執(zhí)行，必須通過預(yù)先放入計算機的匯 編程序的加工和翻譯，才能變成能夠被計算機識別和處理的二進制代碼程序。用匯 編語言等非機器語言書寫好的符號程序稱為源程序，運行時匯編程序要將源程序翻 譯成目標程序。目標程序是機器語言程序，它一經(jīng)被安置在內(nèi)存的預(yù)定位置上，就 能被計算機的CPU處理和執(zhí)行8。 匯編語言像機器指令一樣，是硬件操作的控制信息，因而仍然是面向機器的語 言，使用起來還是比較繁瑣費時，通用性也差。但是，匯編語言用來編制系統(tǒng)軟件 和過程控制軟件，其目標程序占用內(nèi)存空間少，運行速度快，有著高級語言不可替 代的用途。 匯編語言主要用在設(shè)備控制、加密破解、開發(fā)單片機產(chǎn)品.對計算機性能的優(yōu)化 等。一般用于開發(fā)單片機產(chǎn)品，計算機系統(tǒng)的啟動引導(dǎo)就必須使用匯編語言來編輯， 否則不能用的?？梢院芎玫膶崿F(xiàn)微電子控制。 用匯編語言編制程序時，程序的每一條語句都與計算機的某一條具體的指令相 對應(yīng)，因此必須熟悉機器的指令系統(tǒng)。另外，根據(jù)統(tǒng)計，編譯成機器語言后，高級 語言較匯編語言的長度增加15%-200%，占用的內(nèi)存空間隨之擴大，執(zhí)行的時間也相 應(yīng)增長50%-300%。因此對于要求反映靈敏與控制及時、檢測等實時控制系統(tǒng)，采用 匯編語言編程的優(yōu)越性也很明顯。 液體點滴實時檢測系統(tǒng)的軟件全部采用匯編語言編寫，以提高系統(tǒng)的靈敏性和 實時性。其設(shè)計方法和硬件設(shè)計相對應(yīng)，采用模塊化的設(shè)計思想，將該部分設(shè)計劃 分為相應(yīng)的程序模塊，便于設(shè)計、調(diào)試。此次設(shè)計中程序的編寫與仿真環(huán)境應(yīng)用的 是WAVE仿真環(huán)境。 3.1.1 WAVE 仿真環(huán)境的硬件特點 偉福仿真品種多、功能強，和國內(nèi)外同類高檔仿真器功能相比，軟、硬件方面 具有多種先進特點2。硬件方面先進的特點如下： 1、通用仿真器：主機+POD組合，通過更換POD，可以對各種CPU進行仿真。對不 同的應(yīng)用場合，用戶如果選擇不同的CPU，通常就要更換仿真器，而偉福仿真器則采 用主機+POD組合，支持多類CPU仿真。 2、仿真CPU外置：直接位于用戶板的上方，提高仿真頻率以及降低信號噪聲， 而無須縮短您的仿真電纜。 3、強大的邏輯分析儀綜合調(diào)試功能：邏輯分析儀由交互式軟件菜單窗口對系統(tǒng) 硬件的邏輯或時序進行同步實時采樣，并實時在線調(diào)試分析，采集深度 32K(E6000/L)，最高時基采樣頻率達20M，40路波形的可精確實時反映用戶程序運行 時的歷史時間。 4、強大的跟蹤器功能：跟蹤功能是以總線周期為單位，實時記錄 CPU仿真運行 過程中，總線上發(fā)生的事件，其觸發(fā)條件方式同邏輯分析儀。 5、波形發(fā)生器功能：偉福V8/L仿真器可以輸出 8路可編程數(shù)字波形，波形深度 達 32K，最高頻率為20MHz。 6、影子存儲器：用戶在程序全速執(zhí)行時，可以實時觀察到時 MCS51 系列 CPU 和 MCS96 系列CPU的外部數(shù)據(jù)的變化。 7、程序時效分析：統(tǒng)計每個函數(shù)、過程運行時間，以及占整個程序運行時間的 百分比。在設(shè)計高效率程序時，就要知道程序中各函數(shù)、各過程運行時間及占總時 間的百分比，程序時效分析可以對此進行統(tǒng)計分析。 8、數(shù)據(jù)時效分析：與程序時效分析相似的是，數(shù)據(jù)時效分析，它可統(tǒng)計每個變 量被訪問的次數(shù)及占整個程序訪問次數(shù)的百分比。 9、硬件測試：對于MCS51系列CPU和MCS96系列 CPU可以靜態(tài)地輸出地址、數(shù)據(jù) 以及ALE、PSEN、BHE、RD、WR 等讀寫控制信號，從而可以從用戶板上靜態(tài)地測量這 些信號的值，從底層去控制、分析電路的工作狀態(tài)，可以準確方便地檢測硬件方面 的隱蔽問題。 10、事件觸發(fā)：用于指定用戶程序運行時，出現(xiàn)的各種事件，這些事件包括地 址條件、數(shù)據(jù)條件、控制信號條件、外部信號條件以及這些條件的組合，用這些事 件來觸發(fā)、控制邏輯分析儀、程序跟蹤器的運行，以捕捉程序運行時出現(xiàn)的各類復(fù) 雜情況，迅速定位設(shè)計中軟、硬件問題所在。 11、記時器：記錄程序運行時間。 12、雙CPU結(jié)構(gòu): 由監(jiān)控CPU控制仿真CPU完成仿真工作，100% 不占用戶資源。 全空間硬件斷點，不受任何條件限制，支持地址、數(shù)據(jù)、外部信號、事件斷點、支 持實時斷點計數(shù)、軟件運行時間統(tǒng)計。 3.1.2 WAVE 仿真環(huán)境的軟件特點 1、雙工作模式：a) 軟件模擬仿真（不用仿真器也能模擬運行用戶程序）。b) 硬件仿真。 2、真正集成調(diào)試環(huán)境： 集成了編輯器、編譯器、調(diào)試器，源程序編輯、編譯、 下載、調(diào)試全部可以在一個環(huán)境下完成。 3、項目管理功能：現(xiàn)在單片機軟件越來越大，也越來越復(fù)雜，維護成本也很高， 通過項目管理可化大為小，化繁為簡，便于管理。項目管理功能 也使得多模塊，多 語言混合編程。 4、多語言多模塊混合調(diào)試：支持ASM（匯編）、PLM、C語言多模塊混合源程序 調(diào)試，在線直接修改、編譯、調(diào)試源程序。如果源程序有錯，可直接定位錯誤所在 行。 5、直接點屏觀察變量：在源程序窗口，點擊變量就可以觀察此變量的值，方便 快捷。 6、強大的書簽、斷點管理功能：書簽、斷點功能可快速定位程序，為編寫、查 找、比較程序提供幫助。 7、類似IE的前進、后退定位功能：可以在項目內(nèi)跨模塊地定位光標前一次或后 一次位置，為比較、分析程序提供幫助。 8、方便實用、功能多樣的源程序編輯窗口：（1）、窗口分隔功能。（2）、語 法相關(guān)彩色顯示，使得編寫程序輕松，觀