TOC\o"1-5"\h\z任務(wù)書 2摘要 3\o"CurrentDocument"第一章緒論 3\o"CurrentDocument"1.1本課題的研究內(nèi)容 3\o"CurrentDocument"1.2本課題的研究目標(biāo) 3\o"CurrentDocument"1.3激光治療儀的概述 4\o"CurrentDocument"1.4激光治療儀的應(yīng)用與發(fā)展 4\o"CurrentDocument"第二章激光治療儀的結(jié)構(gòu)及原理 5\o"CurrentDocument"2.1激光治療儀的原理 5\o"CurrentDocument"2.2激光治療儀的結(jié)構(gòu) 6\o"CurrentDocument"2.3激光治療儀內(nèi)部單片機(jī)結(jié)構(gòu) 8\o"CurrentDocument"AT89C2051 的特性 8\o"CurrentDocument"AT89C2051 的引腳 9\o"CurrentDocument"AT89C2051 的電源 10\o"CurrentDocument"AT89C2051 的應(yīng)用 10\o"CurrentDocument"第三章激光治療儀的軟件設(shè)計(jì) 10\o"CurrentDocument"3.1軟件系統(tǒng)資源分配 103.2軟件流程 10\o"CurrentDocument"3.2.1主程序流程圖 113.2.2計(jì)時(shí)子模塊流程圖 123.2.1按鍵控制流程圖 143.3軟件編制總程序 18\o"CurrentDocument"第四章激光治療儀的主要功能及適用范圍 21\o"CurrentDocument"4.1激光治療儀的主要功能 21\o"CurrentDocument"4.2激光治療儀的適用范圍 22\o"CurrentDocument"4.3激光治療儀的特點(diǎn) 224.4激光治療儀的技術(shù)參數(shù) 23\o"CurrentDocument"第五章結(jié)束語 23\o"CurrentDocument"附錄參考文獻(xiàn) 23激光治療儀軟件設(shè)計(jì)1.任務(wù)書（1） 題目：激光治療儀（2） 專題：激光治療儀軟件設(shè)計(jì)（3） 設(shè)計(jì)內(nèi)容：.設(shè)計(jì)一個(gè)激光治療儀，可按照人體的不同需求輸出3mw、4mw、5mw。當(dāng)打開開關(guān)時(shí)，激光治療儀默認(rèn)的輸出功率是3mw；當(dāng)按一下選擇開關(guān)時(shí)，輸出功率變?yōu)?mw；當(dāng)再按一下選擇開關(guān)時(shí)，輸出功率變?yōu)?mw。同時(shí)其標(biāo)志著輸出功率是3mw、4mw還是5mw的發(fā)光二極管指示燈應(yīng)相對(duì)應(yīng)地發(fā)光。.采用定時(shí)器和軟件計(jì)數(shù)器控制15分鐘和30分鐘的定時(shí)。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到15分鐘時(shí)，其對(duì)應(yīng)的標(biāo)志著15分鐘到的發(fā)光二極管亮，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音提醒換另一個(gè)鼻孔；當(dāng)定時(shí)時(shí)間到30分鐘時(shí)，其對(duì)應(yīng)的標(biāo)志著30分鐘到的發(fā)光二極管亮，揚(yáng)聲器發(fā)出聲音提醒時(shí)間到，同時(shí)系統(tǒng)關(guān)閉所有輸出（因?yàn)槿梭w內(nèi)的血液30分鐘循環(huán)一次）。.設(shè)計(jì)各部分功能模塊并用MCU（單片機(jī)）語言進(jìn)行描述，結(jié)合實(shí)際制作條件，運(yùn)行制作的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)，操作各項(xiàng)設(shè)計(jì)功能是否正常，交驗(yàn)并演示所設(shè)計(jì)制作的電路裝置和軟件部分。.總結(jié)設(shè)計(jì)中各主要環(huán)節(jié)的資料，整理并打印出規(guī)范的設(shè)計(jì)報(bào)告（含各模塊原理圖及軟件流程圖）。（4） 工作要求：.充分熟悉題目要求，查閱相關(guān)資料，優(yōu)選設(shè)計(jì)方案.繪制電路框圖.編寫程序.撰寫8000字以上設(shè)計(jì)說明書（或設(shè)計(jì)報(bào)告）.設(shè)計(jì)時(shí)間：在15周內(nèi)完成2.畢業(yè)設(shè)計(jì)論文摘要：激光治療儀是現(xiàn)代光學(xué)和醫(yī)學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。本文分析了設(shè)計(jì)方案的結(jié)構(gòu)及存在的問題，將用各種數(shù)字和模擬電路實(shí)現(xiàn)其功能，再用MCU（單片機(jī)）語言編程來模擬激光治療儀整個(gè)工作過程。通過選定并設(shè)計(jì)出以AT89C2051單片機(jī)、TPS76333穩(wěn)壓塊、CA358運(yùn)算放大器等電路集成塊為核心的整個(gè)方案，且全面介紹和分析了激光治療儀的工作原理及單片機(jī)語言編程的運(yùn)用，保證電路穩(wěn)定可靠。本文主要針對(duì)激光治療儀的軟件設(shè)計(jì)部分，對(duì)激光治療儀的工作原理、工作過程、其按設(shè)計(jì)要求所能執(zhí)行的程序的編程過程、激光治療儀的用法以及激光治療儀在各個(gè)領(lǐng)域的用途加以分析和介紹。第一章緒論1.1本課體的研究內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)激光治療儀，可按照人體的不同需求輸出3mw、4mw、5mw。當(dāng)打開開關(guān)時(shí)，激光治療儀默認(rèn)的輸出功率是3mw；當(dāng)按一下選擇開關(guān)時(shí)，輸出功率變?yōu)?mw；當(dāng)再按一下選擇開關(guān)時(shí)，輸出功率變?yōu)?mw。同時(shí)其標(biāo)志著輸出功率是3mw、4mw還是5mw的發(fā)光二極管指示燈應(yīng)相對(duì)應(yīng)地發(fā)光。采用定時(shí)器和軟件計(jì)數(shù)器控制15分鐘和30分鐘的定時(shí)。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到15分鐘時(shí)，其對(duì)應(yīng)的標(biāo)志著15分鐘到的發(fā)光二極管亮，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音提醒換另一個(gè)鼻孔；當(dāng)定時(shí)時(shí)間到30分鐘時(shí)，其對(duì)應(yīng)的標(biāo)志著30分鐘到的發(fā)光二極管亮，揚(yáng)聲器發(fā)出聲音提醒時(shí)間到，同時(shí)系統(tǒng)關(guān)閉所有輸出（因?yàn)槿梭w內(nèi)的血液30分鐘循環(huán)一次）。設(shè)計(jì)各部分功能模塊并用MCU（單片機(jī)）語言進(jìn)行描述，結(jié)合實(shí)際制作條件，運(yùn)行制作的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)，操作各項(xiàng)設(shè)計(jì)功能是否正常，交驗(yàn)并演示所設(shè)計(jì)制作的電路裝置和軟件部分?？偨Y(jié)設(shè)計(jì)中各主要環(huán)節(jié)的資料，整理并打印出規(guī)范的設(shè)計(jì)報(bào)告（含各模塊原理圖及軟件流程）。1.2本課體的研究目標(biāo)用單片機(jī)語言設(shè)計(jì)一個(gè)激光治療儀軟件類技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，用MCU（單片機(jī)）語言完成其軟件設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)激光治療儀能夠按要求輸出不同功率和時(shí)間以達(dá)到治療不同病癥的功能。1.3激光治療儀的概述激光的最初中文名叫“鐳射”、“萊塞”，它是英文名稱LASER的音譯，而LASER是英文“受激輻射的光放大”的縮寫。激光能產(chǎn)生高能量，聚焦精確的單色光，具有一定的穿透能力，作用于人體組織時(shí)能在局部產(chǎn)生高熱量。激光具有方向性好、單色性好、能量集中、相干性好等特點(diǎn)。此外激光還具有四大生物組織效應(yīng):①光熱效應(yīng)②光化效應(yīng)③電磁效應(yīng)④壓力效應(yīng)和四大生物組織作用：①高功率激光凝固、灼除、汽化②低功率激光照射③“光刀”精細(xì)分割④腫瘤的光動(dòng)力學(xué)診斷和治療。激光應(yīng)用在手術(shù)上所具有的優(yōu)點(diǎn)：①術(shù)中痛苦小、出血少②術(shù)后反應(yīng)輕、恢復(fù)快③手術(shù)安全省時(shí)，多數(shù)在門診進(jìn)行。激光治療儀就是人們利用激光能殺死病菌且對(duì)人身體無害的光的波長段而制成的一種儀器。人體組織主要是由水、血紅蛋白、黑色素組成，對(duì)活體細(xì)胞的熱損最小以及破壞效應(yīng)最小的激光波長稱為“人體窗口氣研究發(fā)現(xiàn)對(duì)人體有利的波長段是600nm?800nm，低于600nm或者高于800nm的波長對(duì)人體都有害。利用這一原理制成的激光治療儀可以讓人無痛苦減輕甚至達(dá)到治愈病痛的目的。1.4激光治療儀的應(yīng)用與發(fā)展由于科學(xué)的迅速發(fā)展，近年來，各種激光治療儀如雨后春筍般出現(xiàn)在人們的生活中，如：紅光（可見光600?700nm）激光治療儀：紅光治療儀的治療機(jī)理是對(duì)生物體產(chǎn)生光化學(xué)作用，使之產(chǎn)生重要的生物效應(yīng)及治療效果。細(xì)胞中線粒體對(duì)紅光的吸收最大，在紅光照射后，線粒體的過氧化氫酶活性增加，這樣可以增加細(xì)胞的新陳代謝；使糖元含量增加，蛋白合成增加和三磷酸腺苷分解增加，從而加強(qiáng)細(xì)胞的新生，促進(jìn)傷口和潰瘍的愈合；同時(shí)也增加白血球的吞噬作用，提高機(jī)體的免疫功能。尤其適合燒燙傷、褥瘡、潰瘍的治療。半導(dǎo)體激光治療儀：波長豐富（從紅外到可見光），對(duì)機(jī)體穿透性特強(qiáng)。在臨床上適應(yīng)癥廣泛，如：加速傷口愈合治療；傷口感染、發(fā)炎、潰瘍、膿腫治療;宮頸炎、盆腔炎、外陰炎治療；乳腺炎、痛經(jīng)的治療。軟組織損傷、骨髓炎、骨折或骨手術(shù)后促進(jìn)愈合治療。帶狀皰癥、偏頭痛、三叉神經(jīng)痛及中風(fēng)、偏癱的治療。口腔潰瘍、慢性咽炎、中耳炎、外耳道炎、過敏性鼻炎等。準(zhǔn)分子激光治療儀：是由氟氬氣體混合后經(jīng)激發(fā)產(chǎn)生的一種人眼看不見的紫外線光束，屬冷激光，對(duì)組織起消炎止痛抗病毒，促進(jìn)血液循環(huán)，加速黏膜愈合等作用，可用于各種急慢性炎癥、病毒感染和術(shù)后組織修復(fù)等。Nd激光治療儀：YAG激光，可凝固血管，還能通過光導(dǎo)纖維傳輸，因而特別適用于血管瘤、血管擴(kuò)張及耳鼻咽喉腔內(nèi)疾病的治療。此外還有脈沖激光治療儀，CO2激光治療儀，氦氖激光治療儀，單頻準(zhǔn)分子激光治療儀，綠激光治療儀，鉺激光治療儀，欽激光治療儀等等。利用激光治療儀可治療內(nèi)科、外科、婦產(chǎn)科、骨傷科、神經(jīng)內(nèi)科(疼痛科)、五官科等多種病癥。第二章 激光治療儀的結(jié)構(gòu)及原理2.1激光治療儀的原理該設(shè)計(jì)的激光治療儀是由主機(jī)體、激光導(dǎo)光線和鼻頭組成。激光照射鼻腔來改變血流變學(xué)招標(biāo)劣化的物理療法，是目前比較成熟的心腦血管等疾病的治療方法之一。其理論根據(jù)有兩個(gè)：第一是量子物理學(xué)，第二是中醫(yī)經(jīng)脈學(xué)說。根據(jù)量子物理學(xué)，光是由一個(gè)個(gè)具有能量的光子組成，簡稱為光量子。用波長為650納米的低強(qiáng)度激光照射血液時(shí)，光量子被血液分子吸收并轉(zhuǎn)化為分子內(nèi)能，可以產(chǎn)生一系列有益的光化生物共振效應(yīng)：它能打散粘合在一起的紅血細(xì)胞簇，并能給細(xì)胞表面充負(fù)電，增大相互排斥力，保持紅血細(xì)胞的離散性。它能清洗掉紅血細(xì)胞表面的血脂膽固醇包裹層，不僅恢復(fù)了紅細(xì)胞的彈性變形能力，而且，提高了紅血細(xì)胞的通氣性能。它能迅速清除血液中的毒素PAF(自由基)，分解、消溶動(dòng)脈硬化斑塊和血栓。它能軟化血管，降低血壓。它能調(diào)整紅血細(xì)胞比積，刺激新生細(xì)胞增多，從而使血液年輕化，增加免疫力。這五大效應(yīng)能夠降低血脂和血粘度，從根本上改善血液微循環(huán)的質(zhì)量。選擇在鼻腔注光，是因?yàn)楸乔坏捻敱谑乔帮B凹的底，所有顱神經(jīng)和入顱的動(dòng)靜脈穿經(jīng)顱底。這個(gè)部位血管豐富，人體內(nèi)的血液每三十分鐘就會(huì)循環(huán)流過這里一次，而且，這里皮層最淺，毛孔豐富，易于注光，照射效果幾乎沒有衰減。激光照射鼻腔，刺激神經(jīng)血管和神經(jīng)元，不僅能增加腦部血流灌注，還有助焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)-6-于激活占腦神經(jīng)元90%的“睡眠神經(jīng)元”，提高腦細(xì)胞的活力，通竅醒腦。根據(jù)中醫(yī)經(jīng)脈學(xué)說，鼻腔附近穴脈神經(jīng)密布，激光照射刺激鼻腔內(nèi)的交感神經(jīng)和副交感神經(jīng),可使鼻粘膜血管收縮、擴(kuò)張，從而反射性地引起全身血循環(huán)的改善。利用激光的光輻射及波長相關(guān)性來改變細(xì)胞生物學(xué)特性，提高細(xì)胞活性，增強(qiáng)細(xì)胞攜氧能力，改善細(xì)胞變形能力，降低血液的中分子濃度，改善血液流變性,降低甘油三脂、膽固醇,有效預(yù)防心臟病、腦血栓、心肌梗塞等疾病的發(fā)生。該激光治療儀采用波長為650nm的光波，該光波被世界醫(yī)學(xué)界稱為人體黃金波段的“生命之光”。既能穿透人體的皮膚、脂肪、肌肉、血管壁等組織又不傷害人體的組織細(xì)胞。其發(fā)射的激光功率為3mw、4mw、5mw，屬于低能量激光，照射的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于機(jī)體和血液的損傷閾值，在進(jìn)行鼻腔激光照射時(shí)，激光穿透人的機(jī)體而不會(huì)引起機(jī)體的任何損傷。大量的激光能量穿透血管壁及其它組織被血液吸收，起到良好的治療效果。研究發(fā)現(xiàn)：激光功率的發(fā)射為0?20mw的功率對(duì)人體最好。而人的眼睛所能承受的最大激光發(fā)射功率為5mw，超過5mw即會(huì)對(duì)人的眼睛造成不同程度的傷害。我們知道人的眼睛是全身器官最敏感、最脆弱的一個(gè)部位，所以只要是人的眼睛能承受住的其它人體上的器官一般也都能承受得了。因此大于5mw發(fā)射功率的激光治療儀通常被用于醫(yī)院和大型診所里,而不能夠被隨身攜帶。這就給那些需要治療的病人帶來了不便或資金上的困難。該設(shè)計(jì)的激光治療儀其輸出功率為3mw、4mw、5mw，它不僅適用于醫(yī)院和診所里,而且還可以隨身攜帶。無論您走到哪里只要裝上電池，打開機(jī)器就可進(jìn)行治療,且對(duì)您的身體或眼睛不會(huì)構(gòu)成任何地傷害。2.2激光治療儀的結(jié)構(gòu)該激光治療儀是由硬件電路和軟件設(shè)計(jì)組成。其電路系統(tǒng)主要包括電源控制電路、LED顯示控制電路、按鍵控制電路、單片機(jī)主控制電路和激光功率控制電路，其特征在于激光治療儀的電路系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)電路和反饋電路，可控制激光功率穩(wěn)定輸出。硬件參考電路 ^.IK7&.1U■MFI.1[/.lOpF*ionicIK7&.1U■MFI.1[/.lOpF*ionic激光治療儀硬件電路圖VixpL.7pLti-7*3.1pl.5燈心pl.4XW.IpLJH.2pL.2pl.lpLOMJp3.7>3.6如上面電路圖所示：當(dāng)按下開關(guān)S1和輸出鍵S4后，這時(shí)即可對(duì)鼻孔進(jìn)行照射，此時(shí)VD2發(fā)光二極管指示燈燈亮，說明了激光治療儀輸出功率為3mw，此時(shí)電路中的三極管VT3導(dǎo)通，VT4不通。當(dāng)按下選擇鍵S3時(shí)，這時(shí)激光治療儀的輸出功率變?yōu)?mw,VD3發(fā)光二極管指示燈亮，此時(shí)電路中的三極管VT3不通，VT4導(dǎo)通。當(dāng)再按一下S3時(shí)，激光治療儀的輸出功率變?yōu)?mw,VD4發(fā)光二極管亮，此時(shí)電路中的三極管VT3、VT4都導(dǎo)通。當(dāng)激光治療儀照射鼻孔時(shí)間到15分鐘時(shí)，發(fā)光二極管VD1亮，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警的聲音提醒換位，對(duì)另一個(gè)鼻孔進(jìn)行照射。當(dāng)激光治療儀對(duì)另一個(gè)鼻孔也進(jìn)行照射15分鐘即照射時(shí)間到30分鐘時(shí)，這時(shí)VD5發(fā)光二極管亮，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音提醒照射完畢，關(guān)閉所有輸出。通過調(diào)節(jié)r9,R10，％］滑動(dòng)變阻器的電阻值來控制輸出功率的大小。電路中的發(fā)光二極管和光敏二極管相當(dāng)于一個(gè)激光頭。當(dāng)發(fā)光二極管的光強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，電路通過CA358的2引腳來減弱光敏二極管的光度；當(dāng)光敏二極管的光強(qiáng)度減弱時(shí)，電路通過CA358的3引腳來增強(qiáng)發(fā)光二極管的光度。TPS76333集成穩(wěn)壓塊可穩(wěn)定地輸出3.3V的電壓，使激光輸出功率更加穩(wěn)定。2.3激光治療儀內(nèi)部單片機(jī)結(jié)構(gòu)激光治療儀的最主要部分是單片機(jī)，能否讓激光治療儀按所設(shè)計(jì)要求工作的關(guān)鍵就是用語言把芯片上的程序編程好。這里硬件電路所采用的單片機(jī)型號(hào)為AT89C2051單片機(jī)。AT89C2051是由ATMEL公司推出的一種小型單片機(jī)。95年出現(xiàn)在中國市場(chǎng)。其主要特點(diǎn)為采用Flash存貯器技術(shù)，降低了制造成本，其軟件、硬件與MCS-51完全兼容，可以很快被中國廣大用戶接受，其程序的電可擦寫特性，使得開發(fā)與試驗(yàn)比較容易。AT89C2051的特性AT89C2051是一帶有2K字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲(chǔ)體(EEPROM)的低電壓，高性能8位CMOS微型計(jì)算機(jī)。它采用ATMEL的高密非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造并和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容。通過在單塊芯片上組合通用的CPU和閃速存儲(chǔ)器，ATMELAT89C2051是一強(qiáng)勁的微型計(jì)算機(jī)，它對(duì)許多嵌入式控制應(yīng)用提供一高度靈活和成本低的解決辦法。AT89C2051是ATMEL公司生產(chǎn)的帶2K字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)的8位單片機(jī)，它具有如下主要特性：.和MCS-51產(chǎn)品的兼容?2K字節(jié)可重編程閃速存儲(chǔ)器?耐久性：1,000寫/擦除周期-2.7V?6V的操作范圍?全靜態(tài)操作：0Hz?24MHz?兩級(jí)加密程序存儲(chǔ)器128X8位內(nèi)部RAM15根可編程I/O引線?兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器?六個(gè)中斷源?可編程串行UART通道?直接LED驅(qū)動(dòng)輸出?片內(nèi)模擬比較器?低功耗空載和掉電方式AT89C2051的引腳

AT89C2051單片機(jī)的DIP引腳如圖1.1所示：由圖可看出AT89C2051是一個(gè)有20個(gè)引腳的芯片，P1口共8個(gè)引腳，準(zhǔn)雙向端口。P3.0?P3.6共7個(gè)引腳，準(zhǔn)雙向端口，并且全部保留了P3口的第二功能，如P3.0、P3.1口的串行通訊功能，P3.2、P3.3口的中斷輸入功能，P3.4AT89C2051單片機(jī)的DIP引腳如圖1.1所示：由圖可看出AT89C2051是一個(gè)有20個(gè)引腳的芯片，P1口共8個(gè)引腳，準(zhǔn)雙向端口。P3.0?P3.6共7個(gè)引腳，準(zhǔn)雙向端口，并且全部保留了P3口的第二功能，如P3.0、P3.1口的串行通訊功能，P3.2、P3.3口的中斷輸入功能，P3.4、P3.5口的定時(shí)器輸入功能。與8051（如圖1.2所示）內(nèi)部引腳結(jié)構(gòu)對(duì)比可發(fā)現(xiàn):AT89C2051減少了兩個(gè)對(duì)外端口（即P0、P2RSF枷)FB.0I伽)FB.1XI?L2XDL1ONI1)P3.3(TDR.5(WUEPL7PL6PL5PL4PL3PL2PL1(MNDPLOWP3.7圖1.1J8038058751234567891011121314151617181920?01234567k/43210vocpopoporopopopopols超P2P2P2P2P2P2KKFRgn目nnnnnnnnMnyJ8038058751234567891011121314151617181920?01234567k/43210vocpopoporopopopopols超P2P2P2P2P2P2KKFRgn目nnnnnnnnMnyW987^^543210987654321433333夕333312,2222222+Loe反相輸入（AIN1）。P1口輸出緩沖器可吸收20mA電流并能直接驅(qū)動(dòng)LED顯示。當(dāng)P1口引腳寫入“1”時(shí)，其可用作輸入端。當(dāng)引腳P1.2?P1.7用作輸入并被外部拉低時(shí)，它們將因內(nèi)部的上拉電阻而流出電流。P1口還在閃速編程和程序校驗(yàn)期間接收代碼數(shù)據(jù)。P3口的P3.0?P3.5、P3.7是帶有內(nèi)部上拉電阻的七個(gè)雙向I/0引腳。P3.6用于固定輸入片內(nèi)比較器的輸出信號(hào)并且它作為一通用I/O引腳而不可訪問。P3口緩沖器可吸收20mA電流。當(dāng)P3口引腳寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可用作輸入端。用作輸入時(shí)，被外部拉低的P3口引腳將用上拉電阻而流出電流。P3口還用于實(shí)現(xiàn)AT89C2051的各種功能。P3口還接收一些用于閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。XTAL1：作為振蕩器反相放大器的輸入和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2:作為振蕩器反相放大器的輸出端。在引腳的驅(qū)動(dòng)能力上面，89C2051具有很強(qiáng)的下拉能力，P1口，P3口的下拉能力均可達(dá)到20mA.相比之下，89C51/87C51的端口下拉能力每腳最大為15mA。89C2051驅(qū)動(dòng)能力很強(qiáng)，它可以直接驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管。為了增加對(duì)模擬量的輸入功能，2051在內(nèi)部構(gòu)造了一個(gè)模擬信號(hào)比較器，其輸入端連到P1.0和P1.1口，比較結(jié)果存入P3.6對(duì)應(yīng)寄存器(P3.6在2051外部無引腳)。AT89C2051的電源89C2051有很寬的工作電源電壓，可為2.7?6V，當(dāng)工作在3V時(shí)，電流相當(dāng)于6V工作時(shí)的1/4。89C2051工作于12Hz時(shí)，動(dòng)態(tài)電流為5.5mA，空閑態(tài)為1mA,掉電態(tài)僅為20nA。這樣小的功耗很適合于電池供電的小型控制系統(tǒng)。AT89C2051的應(yīng)用就目前中國市場(chǎng)的情況來看，89C2051有很大的市場(chǎng)。其原因有下列2點(diǎn)：(1)2051采用的是MCS51的核心，十分容易為廣大用戶所接受；(2)2051內(nèi)部基本保持了80C51的硬件I/O功能；(3)2051的Flash存貯器技術(shù)，可重復(fù)擦/寫1000次以上；(4)更適合小批量系統(tǒng)的應(yīng)用，容易實(shí)現(xiàn)軟件的升級(jí)。第三章 激光治療儀的軟件設(shè)計(jì)3.1軟件系統(tǒng)資源分配定時(shí)器：定時(shí)器用作定時(shí)，采用定時(shí)器和軟件循環(huán)相結(jié)合的方法。片內(nèi)RAM及用戶標(biāo)志位的分配：30H用作選取擇鍵按下次數(shù)控制。F0報(bào)警允許標(biāo)志。F0=0時(shí)，禁止報(bào)警，F(xiàn)0=1時(shí)，允許報(bào)警。3.2軟件流程根據(jù)系統(tǒng)功能要求，主要包括以下幾個(gè)功能模塊：主程序：初始化與報(bào)警監(jiān)控。計(jì)時(shí)：為定時(shí)器0中斷服務(wù)子程序，完成15分鐘和30分鐘的定時(shí)。選擇按鍵控制：為外部中斷1服務(wù)子程序，用于選擇不同功率。關(guān)閉輸出按鍵控制：為外部中斷0服務(wù)子程序，用于異常情況時(shí)，緊急關(guān)閉輸出。輸出按鍵控制：與選擇按鍵相結(jié)合，將不同的功率允許輸出。

下面對(duì)各個(gè)分模塊進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)：3.2.1主程序MAIN流程圖其程序流程圖如圖1.3主程序解析：主程序主要是完成初始化與報(bào)警監(jiān)控。F0是報(bào)警允許標(biāo)志：F0=0時(shí)，禁止報(bào)警，F(xiàn)0=1時(shí)，允許報(bào)警。CPU內(nèi)20H?2FH單元屬于位尋址區(qū)；30H-7FH單元既可以作為堆棧區(qū)，同時(shí)也是用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，所以本程序中定義堆棧就必須用30H-7FH單元中的數(shù)據(jù)。分析主程序，可編制出如下流程圖和程序語句：圖1.3程序清單：MAIN：ORG0000H程序清單：MAIN：ORG0000HMOVSP,#40HCLRF0；開始；定義堆棧；報(bào)警標(biāo)志位初始，清0LOOP：JNBF0，LOOP；檢測(cè)F0=1？CLRP3.7CLRF0 ；報(bào)警，清除標(biāo)志SJMPLOOP3.2.2計(jì)時(shí)子模塊流程圖此模塊為定時(shí)器0中斷服務(wù)子程序，主要采用定時(shí)器和軟件計(jì)數(shù)器控制來完成15分鐘和30分鐘的定時(shí)，其結(jié)構(gòu)流程圖如圖1.4單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器主要由T0，T1，方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON等組成?？梢酝ㄟ^軟件對(duì)這些寄存器進(jìn)行設(shè)置來實(shí)現(xiàn)不同的控制目的。其中，TH0和TL0用來存放定時(shí)器T0的計(jì)數(shù)初值，TH1和TL1用來存放定時(shí)器T1的計(jì)數(shù)初值，TMOD用來控制定時(shí)器的工作方式，TCON用作中斷溢出標(biāo)志并控制定時(shí)器的啟停。通過對(duì)TMOD、TCON兩個(gè)控制寄存器的各位設(shè)置，確定定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式，啟動(dòng)T0和T1工作。TMOD寄存器用來設(shè)置T0和T1工作模式、定時(shí)/計(jì)數(shù)方式及其引腳信號(hào)對(duì)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的影響等。TMOD的低4位用于設(shè)置T0，高4位用于設(shè)置T1。D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0定時(shí)器0中斷服務(wù)子程序的入口地址是000BH，所以當(dāng)程序進(jìn)入計(jì)時(shí)子模塊時(shí)，程序必須為：ORG000BHAJMPT0。屬于定時(shí)器和計(jì)數(shù)器共同擁有的工作模式有三種：模式0、模式1和模式3。模式0是一個(gè)13位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，其最大定時(shí)時(shí)間和計(jì)數(shù)次數(shù)為213即分別為8.192ms和8192；模式1是一個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，其最大定時(shí)時(shí)間和計(jì)數(shù)次數(shù)為216即分別為65.536ms和65536；模式3是一個(gè)8位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，其最大定時(shí)時(shí)間和計(jì)數(shù)次數(shù)為28即分別為0.256ms和256這里激光治療儀要求：15分鐘報(bào)警一次提警換另一個(gè)鼻孔，計(jì)時(shí)時(shí)間到30分鐘時(shí)再報(bào)警一次提警照射完畢，關(guān)閉所有輸出。所以我們利用定時(shí)器與軟件計(jì)數(shù)器相結(jié)合的方法，利用軟件計(jì)數(shù)器，通過循環(huán)定時(shí)的方法實(shí)現(xiàn)定時(shí)15分鐘的定時(shí)(/osc=6MHz),采用T0的方式1，定時(shí)100ms,另設(shè)循環(huán)次數(shù)R2=45，R3=200。那么，100ms循環(huán)計(jì)數(shù)9000次即可達(dá)到15分鐘：15min=15x60=900s=900x1000=900000ms。定時(shí)初值=21①定時(shí)時(shí)間tx/osc/12

=216-100X10-3x6x106/12=65536-50000=3CB0H定時(shí)初值為TH0=3CH,TL0=0B0H。圖1.4程序清單:T0:MOVTMOD,#01H;設(shè)置T0為模式1MOVTL0,#0B0H;送初值MOVTH0,#3CHDelayl：MOVR1,#2;循環(huán)次數(shù)Delay2：MOVR2,#45Delay3:MOVR3,#200

SETBTR0;啟動(dòng)T0SETBP1.4;3mw對(duì)應(yīng)的指示燈亮LOOP：JNBTF0,LOOP;查詢是否到定時(shí)時(shí)間CLRTF0MOVTL0,#0B0H;重裝時(shí)間常數(shù)MOVTH0,#3CHDJNZR3,Delay2DJNZR2,LOOP;循環(huán)次數(shù)不為0，繼續(xù)SETBF0;時(shí)間到，F(xiàn)0=1報(bào)警CLRF0SETBET0SETBEASETBTR0DJNZR1,Delay1;查詢時(shí)間是否到30分鐘SETBF0;時(shí)間到，F(xiàn)0=1報(bào)警SETBP1.2;關(guān)閉開關(guān)CLRF0CLRP1.0;關(guān)閉所有輸出RET3.2.3按鍵控制流程圖該子模塊采用外部中斷1服務(wù)子程序，主要控制當(dāng)選擇按鍵S3按下時(shí)，選擇不同功率的激光，并和輸出按鍵S4相接合，控制相應(yīng)的功率輸出，其流程圖如圖1.51.選擇按鍵控制：為外部中斷1服務(wù)子程序，用于選擇不同功率。單片機(jī)有2個(gè)外部中斷源:外部中斷0INT0(P3.2)和外部中斷1INT1(P3.3)，其中斷請(qǐng)求信號(hào)分別由P3.2、P3.3弓I腳輸入。請(qǐng)求信號(hào)的有效電平由IT0和IT1設(shè)置，一旦輸入信號(hào)有效，則將TCON中的IE0或IE1標(biāo)志位置1，可向CPU申請(qǐng)中斷。對(duì)中斷源的開放或屏蔽是由中斷允許控制寄存器IE控制的，IE的字節(jié)地址為0A8H，既可以按字節(jié)尋址，也可以按位尋址。當(dāng)單片機(jī)復(fù)位時(shí)，IE被清為0，禁止所有中斷。IE的狀態(tài)可通過程序由軟件設(shè)定。通過對(duì)IE各位的置1或清0操作，實(shí)現(xiàn)打開或屏蔽某個(gè)中斷，IE的格式如下:b7b6b5b4b3b2b1b0EA——ESET1EX1ET0EX0中斷允許寄存器IE對(duì)中斷的打開和屏蔽實(shí)現(xiàn)兩級(jí)控制。所謂兩級(jí)控制，就是有一個(gè)總的中斷控制位EA，當(dāng)EA=0時(shí)，屏蔽所有的中斷申請(qǐng)，即任何中斷申請(qǐng)都不接受；當(dāng)EA=1時(shí)，CPU打開中斷，這時(shí)，5個(gè)中斷源由IE的低5位的狀態(tài)進(jìn)行中斷允許控制。IE的各位的含義如下：EA：CPU中斷總允許位,EA=1,CPU開放中斷，但每個(gè)中斷源的開放與屏蔽由各自的允許位決定。EA=0時(shí),CPU關(guān)中斷，禁止一切中斷。ES：串行端口中斷允許控制位。當(dāng)ES位為0時(shí)，屏蔽串行端口中斷；當(dāng)ES位為1且EA位也為1時(shí)，打開串行端口中斷。ET1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器1的中斷允許控制位。當(dāng)ET1位為0時(shí)，屏蔽T1的溢出中斷，當(dāng)ET1位為1時(shí)且EA位也為1時(shí)，打開T1的溢出中斷。EX1：外部中斷1的中斷允許控制位。當(dāng)EX1位為0時(shí)，屏蔽INT1；當(dāng)EX1位為1且EA位也為1時(shí)，打開INT1中斷。ET0：定時(shí)/計(jì)數(shù)器0中斷允許控制位。功能與￡丁1相同。EX0：外部中斷0的中斷允許控制位。功能與￡乂1相同。如果我們要設(shè)置允許中斷1，定時(shí)器1中斷允許，其它不允許，則IE可以是:EAXXESET1EX1ET0EX010001100即8CH，其位操作指令為：SETBSETBSETB2.輸出按鍵控制：與選擇按鍵相結(jié)合，EAET1EX1將不同的功率允許輸出。輸出按鍵S4對(duì)應(yīng)芯片中的P1.0引腳。當(dāng)S4按下去時(shí),P1.0應(yīng)置1。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，分析選擇按鍵和輸出按鍵相結(jié)合在激光治療儀中的工作程序，可編制出如下流程圖和程序語句：

圖1.5程序清單：INT1：PUSHDPL ;中斷保護(hù)

PUSHDPHPUSHACCMOV30H,#00H ；30H作選擇鍵按下次數(shù)控制END：MOVDPTR,#TAB1MOVA,30HCLRAMOVCA,@A+DPTRCJNEA,#TAB1,END1；兩數(shù)不等轉(zhuǎn)END1JBP1.0,$ ；判斷S4是否按下SETBP1.4 ；3mw相關(guān)的燈亮SETBTR0SETBET0；開中斷SETBEATAB1：00H,03H,06H,09H,0CH,0FH? END1：SETBP1.1；按下選擇按鍵S3MOVDPTR,#TAB2MOVA,30HCLRAMOVCA,@A+DPTRCJNEA,#TAB2,END2；兩數(shù)不等轉(zhuǎn)END2JBP1.0,$；判斷S4是否按下SETBP1.5；4mw相關(guān)的燈亮SETBTR0SETBET0；開中斷SETBEATAB2：01H,04H,07H,0AH,0DH,10H? END2：SETBP1.1；按下選擇按鍵S3MOVDPTR,#TAB3MOVA,30HCLRAMOVCA,@A+DPTR

CJNEA,#TAB3,ENDJB P1.0,$SETBP1.6SETBTR0；兩數(shù)不等轉(zhuǎn)END；判斷S4是否按下；5mw相關(guān)的燈亮SETBET0SETBEA；開中斷TAB3： 02H,05H,08H,0BH,0EH,11HPOP ACCPOP DPH；出中斷POPDPLRETI(5)輸出按鍵控制：為外部中斷0服務(wù)子程序，用于異常情況時(shí)，緊急關(guān)閉輸出。S2為關(guān)閉按鍵,采用外部中斷0控制，當(dāng)S2按下時(shí)，關(guān)閉所有輸出。分析S2在激光治療中的控制，可編制出如下程序語句：INT0：PUSHACCSETB P1.2POP ACCRETI以上就是激光治療儀的各個(gè)子模塊在治療過程中按要求完成各個(gè)工作過程所需要的軟件程序。根據(jù)以上各個(gè)子模塊的軟件設(shè)計(jì)，由此可整理成總程序?yàn)椋?.3軟件編制總程序：ORG0000HAJMPMAINORG000BHAJMPT0；定時(shí)器T0的入口地址ORG0003HAJMPINT0；外部中斷0的入口地址ORG0013HAJMPINT1；外部中斷1的入口地址ORG2000HMAIN：MOVSP,#40HCLRF0LOOP：JNBF0,LOOPCLRP3.7CLRF0SJMPLOOPT0：MOVTMOD,#01HMOVTL0,#0B0HMOVTH0,#3CHDelayl：MOVR1,#2Delay2：MOVR2,#45Delay3:MOVR3,#200SETBTR0SETBP1.4LOOP：JNBTF0,LOOPCLRTF0MOVTL0,#0B0HMOVTH0,#3CHDJNZR3,Delay2DJNZR2,LOOPSETBF0CLRF0SETBET0SETBEASETBTR0DJNZR1,Delay1SETBF0SETBP1.2CLRF0CLRP1.0RETPUSHDPLPUSHDPHPUSHACCMOV30H,#00HMOVDPTR,#TAB1MOVA,30HCLRAMOVCA,@A+DPTRCJNEA,#TAB1,END1JBP1.0,$SETBP1.4SETBTR0SETBET0SETBEA00H,03H,06H,09H,0CH,0FHSETBP1.1MOVDPTR,#TAB2MOVA,30HCLRAMOVCA,@A+DPTRCJNEA,#TAB2,END2JBP1.0,$SETBP1.5SETBTR0SETBET0SETBEA01H,04H,07H,0AH,0DH,10H?SETBP1.1MOVDPTR,#TAB3MOVA,30HCLRAINT1：END：TAB1：END1：TAB2：END2：MOVCA,@A+DPTRCJNEA,#TAB3,ENDJBP1.0,$SETBP1.6SETBTR0SETBET0SETBEATAB3： 02H,05H,08H,0BH,0EH,11H……TOC\o"1-5"\h\zPOP ACCPOP DPHPOP DPLRETIINT0：PUSHACCSETB P1.2POP ACCRETI第四章 激光治療儀的主要功能及適用范圍4.1激光治療儀的主要功能該激光治療儀通過弱激光對(duì)鼻腔進(jìn)行照射，向血液注入單色低能量光量子，對(duì)人體具有以下一些有益的作用：1、 降低血粘度：通過提高紅細(xì)胞的變形能力，改善紅細(xì)胞及血小板的聚集性，提高紅細(xì)胞的攜氧能力，使紅細(xì)胞原來的負(fù)電荷量恢復(fù)正常，相互間排斥力加大，原來聚集成團(tuán)的紅細(xì)胞分散開，從而降低血粘度。2、 降低血脂：可激活血液中的多種酶，并消融分