基于單片機(jī)的智能輸液系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 基于單片機(jī)的智能輸液系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 系： 專(zhuān) 業(yè) 班： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 年 月 專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè) 摘 要 隨著智能化控制的不斷發(fā)展，自動(dòng)化臨床設(shè)備的研究已成為醫(yī)療器械的一個(gè)重點(diǎn).其可以減輕工作人員的壓力，提高醫(yī)護(hù)人員的工作效率。靜脈輸液是一種常見(jiàn)的臨床治療方法，通過(guò)在靜脈輸入起到治療的作

2、用，本課題是研究智能輸液系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，本方案是基于AT89S51控制的。這個(gè)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)潔、上手較快、具有報(bào)警功能并且方便集中控制，在現(xiàn)代醫(yī)療事業(yè)具有較大意義，推動(dòng)了自動(dòng)化的智能醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展, 有利于提高醫(yī)護(hù)質(zhì)量。 本課題的主要功能有：實(shí)現(xiàn)了利用電路采集液滴速度，可設(shè)置液滴速度并且進(jìn)行比較，可顯示液滴滴速和剩余輸液時(shí)間；可自行設(shè)置液滴滴速；在輸液剩余液量低于設(shè)定值，自動(dòng)報(bào)警，或者輸液過(guò)程出現(xiàn)特殊情況也可報(bào)警。補(bǔ)充了這個(gè)方向的輸液系統(tǒng)的部分研究空白，對(duì)于設(shè)備結(jié)構(gòu)的分析和其電子設(shè)計(jì)的研究具有重要意義；通過(guò)理論分析，很好的分析了整個(gè)輸液系統(tǒng)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。本課題的研究成果為輸液系統(tǒng)的研究提供了

3、豐富的信息。 關(guān)鍵詞：51單片機(jī) 醫(yī)院輸液系統(tǒng) 輸液監(jiān)控 目 錄 1 6 8 0 0 1 2 24 致謝 25 27 緒 論 隨著科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的地方需要用到對(duì)液體的流量或者滴速進(jìn)行控制，如人工腎機(jī)的透析液儲(chǔ)液罐中透析液儲(chǔ)量、自動(dòng)洗胃機(jī)中沖洗液的液量、中藥使用的藥浴機(jī)中煎藥鍋中的水位等，醫(yī)療保健領(lǐng)域中藥液的輸液量與輸液速度需要精確的控制以達(dá)到更好治療效果。根據(jù)我國(guó)各地衛(wèi)生廳的標(biāo)準(zhǔn)不同輸液系統(tǒng)

4、的滴速設(shè)定也不盡相同，湖北省衛(wèi)生廳的《護(hù)理技術(shù)操作規(guī)范》規(guī)定：成人靜脈輸液滴速40—60滴/min，兒童及老年人20—40滴/min；高于此標(biāo)準(zhǔn)10滴/min為過(guò)快；低于此標(biāo)準(zhǔn)10滴/min為過(guò)慢。而遼寧省衛(wèi)生廳規(guī)定以滴速40-60滴/min為標(biāo)準(zhǔn)，高于70滴/min為過(guò)快，低于30滴/min為過(guò)慢，基于此我們可以看出靜脈輸液作為一種常見(jiàn)的臨床治療方法，通過(guò)向靜脈輸入藥液起到治療的作用，滴速控制尤為重要，并且新藥品越來(lái)越多，在治療疾病的過(guò)程中，采用靜點(diǎn)輸液治療方法已越來(lái)越普遍。然而，在輸液過(guò)程中，不同藥液，不同年齡患者均有其不同的最佳滴速要求。滴速過(guò)快、過(guò)慢均會(huì)影響療效甚至給患者帶來(lái)不適；此外

5、在輸液過(guò)程中，當(dāng)輸液完成需要換藥液時(shí)，需要醫(yī)務(wù)人員發(fā)現(xiàn)不及就會(huì)出現(xiàn)空氣進(jìn)入血管內(nèi)形成空氣栓塞，凝血堵塞針頭等情況，輕則延誤治療，重則會(huì)危及病人生命安全，發(fā)生事故，還有當(dāng)病人單獨(dú)輸液時(shí)，有可能睡著或者忘記觀察剩余藥液量引起血液外流等事故。綜上可以看出輸液監(jiān)護(hù)控制系統(tǒng)在未來(lái)醫(yī)療中的重要地位和作用。 背景和意義 1.1 醫(yī)療輸液監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景 隨著智能化控制的不斷發(fā)展，自動(dòng)化臨床設(shè)備的研究已成為醫(yī)療器械的一個(gè)重點(diǎn).其可以減輕工作人員的壓力，提高醫(yī)護(hù)人員的工作效率。靜脈輸液是

6、一種常見(jiàn)的臨床治療方法，通過(guò)在靜脈輸入起到治療的作用，所以其滴速的控制很重要，隨著新藥品研發(fā)的越來(lái)越多，采用靜點(diǎn)輸液治療方法在治療疾病的過(guò)程中已變得很普遍了。然而，在輸液過(guò)程中，對(duì)于不同藥液，不同年齡患者均有其不同的最佳滴速要求。其滴速過(guò)快或者過(guò)慢均會(huì)影響治療效果；在輸液過(guò)程中，若需要換輸液，若發(fā)現(xiàn)不及就會(huì)出現(xiàn)空氣進(jìn)入血管內(nèi)就會(huì)危及病人生命安全，還有當(dāng)病人單獨(dú)輸液時(shí)，由于睡著或者忘記觀察藥液量導(dǎo)致血液外流等事故。以上就體現(xiàn)出輸液監(jiān)控的重要地位和作用。本課題就是針對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，對(duì)提高醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展起到很大的作用。利用科技去提高整個(gè)醫(yī)療事業(yè)，是造福整個(gè)人民的好事情，對(duì)于此我們應(yīng)努力的去改

7、善。 1.2 輸液監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景 本設(shè)計(jì)所針對(duì)的醫(yī)療產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)只有一些大型醫(yī)院引進(jìn)。在國(guó)內(nèi)輸液裝置的研究相對(duì)起步較晚，在市場(chǎng)上也存在一定國(guó)產(chǎn)輸液裝置。但是總體來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)的自動(dòng)輸液系統(tǒng)需要很長(zhǎng)的路要走。并且國(guó)內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備技術(shù)相對(duì)落后、種類(lèi)方面也相對(duì)較少、性能與質(zhì)量也參差不齊。而智能輸液系統(tǒng)在國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家，如、日本、美國(guó)等研制的較早并且種類(lèi)較多，其也基本實(shí)現(xiàn)了智能化，在醫(yī)院輸液監(jiān)控使用已經(jīng)十分普遍。 醫(yī)療設(shè)施發(fā)展趨勢(shì)在于單片機(jī)智能輸液系統(tǒng)的發(fā)展，單片機(jī)的性?xún)r(jià)比優(yōu)越，而以前的輸液系統(tǒng)，其一單片機(jī)價(jià)格比較貴，且操作不容易實(shí)現(xiàn)，對(duì)滴速控制精度也低。現(xiàn)在的單片機(jī)可以進(jìn)行多個(gè)系統(tǒng)的控制，減輕工

8、作人員的壓力，提高醫(yī)護(hù)工作效率。在人為控制下可能對(duì)病人帶來(lái)麻煩，以前的臨床輸液中有患者醫(yī)護(hù)人員觀察監(jiān)視藥液余量,此方法涉及的精力大且效率低，不利于醫(yī)療的綜合管理。而使用智能輸液系統(tǒng)只要考慮周到，運(yùn)行的時(shí)候就可以解決以上問(wèn)題，因此，基于單片機(jī)的智能輸液系統(tǒng)會(huì)在醫(yī)療中得到廣泛應(yīng)用。該課題研究具有應(yīng)用價(jià)值，對(duì)于提高我國(guó)的醫(yī)療水平有深遠(yuǎn)影響。醫(yī)療的安全問(wèn)題離不開(kāi)科技，利用科技去提高醫(yī)療事業(yè)是對(duì)醫(yī)療事業(yè)的一大促進(jìn)。 1.3 系要解決的問(wèn)題統(tǒng)設(shè)計(jì)需 （1） 如何準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)藥物剩余量。 （2） 如何提示護(hù)士應(yīng)該換藥。 （3） 怎么樣控制滴速。 （4） 怎么樣

9、使整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。 2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與論證 2.1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)方案 本課題的輸液系統(tǒng)分為以下部分：儲(chǔ)液液面檢測(cè)、滴速測(cè)量模塊，點(diǎn)滴速度控制（電機(jī)系統(tǒng)控制）模塊，鍵盤(pán)顯示模塊。結(jié)構(gòu)圖如下圖2-1 。 圖2-1 總體結(jié)構(gòu)框圖 2.2 點(diǎn)滴速度測(cè)量電路方案 速度測(cè)量在設(shè)計(jì)中占有極其重要的位置，它是本系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在進(jìn)過(guò)分析思考后整理出以下幾種方案： 方案一：采用反射式的紅外光電傳感器 將反射式紅外傳感器放置于輸液器的漏斗一端，在液滴下落時(shí)，利用紅外線的反射能力，接收端將檢測(cè)到信號(hào)。但是有很多不穩(wěn)定因素如水滴的表面不規(guī)則，收集到的反射信號(hào)弱，并且對(duì)

10、于液滴下落時(shí)要和傳感器的夾角要很精確， 方案二：采用槽式紅外光電開(kāi)關(guān) 采用槽式紅外對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)，其功能齊全，體積小，具備交直流通用型，抗震性能好，液滴檢測(cè)穩(wěn)定，很適合精度要求高的醫(yī)療設(shè)備，此方案成本低。通過(guò)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)滴下落的間隔通過(guò)計(jì)算就可以確定滴速。 經(jīng)考慮選用方案二。 2.3 液面檢測(cè)電路方案 方案一：紅外對(duì)管發(fā)射接收。根據(jù)接收的光強(qiáng)的大小判斷液位是否到警戒水位，若達(dá)到警戒水位則反饋到單片機(jī)，進(jìn)行中斷報(bào)警。 方案二：稱(chēng)重傳感器檢測(cè)。利用稱(chēng)重傳感器對(duì)總質(zhì)量與實(shí)際警戒水位質(zhì)量相比較，當(dāng)測(cè)量總質(zhì)量與設(shè)定值相等時(shí)發(fā)出報(bào)警。 比較上述方案，選擇方案一，其實(shí)用、方便，也能保證測(cè)

11、量的準(zhǔn)確度。 2.4 電機(jī)控制滴速電路方案 2.4.1 電機(jī)控制滴速的方案設(shè)計(jì) 方案一:通過(guò)步進(jìn)電機(jī)和滑輪系統(tǒng)控制儲(chǔ)液瓶的高度，來(lái)達(dá)到控制液滴流速的目的；由公式：可以看出，滴速是受藥液的高度的影響的。則我們需要做大量的實(shí)驗(yàn)去測(cè)試對(duì)應(yīng)高度的滴速，將結(jié)果存入單片機(jī)內(nèi)，當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)高度的時(shí)候就直接從單片機(jī)內(nèi)調(diào)出。同時(shí)當(dāng)通過(guò)按鍵輸入一個(gè)滴速的時(shí)候，都可以使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)特定的高度，使其滴速為設(shè)定好的值。 方案二:通過(guò)控制滴速夾的松緊程度來(lái)控制液滴流速。但這樣只是大致的去設(shè)定一個(gè)滴速，不具有精確性。而且影響其使用的因數(shù)也多，不易規(guī)律的實(shí)驗(yàn)出。 經(jīng)過(guò)綜合比較，我們決定選擇第一項(xiàng)的方案。模

12、擬示意圖如圖2-2。 圖2-2 輸液模擬示意圖 2.4.2 電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)方案 方案一：伺服電機(jī) 伺服電機(jī)可以接收電信號(hào)，然后轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的角速度與角位移。其轉(zhuǎn)速要比電機(jī)在負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速高很多。但是就伺服電機(jī)的使用情況來(lái)說(shuō)，多數(shù)是在低的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和大轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)里。并且伺服電機(jī)的價(jià)格較高，很少使用。 方案二：直流電機(jī) 直流電機(jī)上電后立馬轉(zhuǎn)動(dòng)，掉電后慣性較大，停機(jī)時(shí)還要轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后才可停下來(lái)。轉(zhuǎn)矩小、沒(méi)有抱死功能，如果要求準(zhǔn)確地停在一個(gè)位置，其閉環(huán)算法太復(fù)雜。 方案三：步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)主要是把電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成輸出軸的轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速，容易開(kāi)啟停止、正反轉(zhuǎn)及變

13、速,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。價(jià)格適中，控制精度較高，適用于較為精確的測(cè)量中，還可以有效提高輸液速度的控制精度。步進(jìn)電機(jī)每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)子就會(huì)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，步進(jìn)電機(jī)會(huì)輸出特定的角位移或者線位移，其與輸入脈沖數(shù)成正比例，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速也與脈沖頻率成正比例關(guān)系。本文以單片機(jī)為核心，控制了步進(jìn)電機(jī)的工作，可以在一剎那實(shí)現(xiàn)啟停動(dòng)作，并且其步距角的降低較小，延時(shí)短，定位準(zhǔn)確，精度高，可操作性較強(qiáng)。 綜合考慮，選用步進(jìn)電機(jī)作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路。 2.5 顯示器接口電路方案 此設(shè)計(jì)里要可以設(shè)定滴速。其顯示內(nèi)容需要有設(shè)定值和實(shí)際滴速。經(jīng)過(guò)考慮和設(shè)計(jì)有以下兩種設(shè)計(jì)方案： 方案一：采使用(LCD)液晶顯示屏。雖

14、然液晶顯示屏有功耗小、輕巧較薄等優(yōu)點(diǎn)，但編程較數(shù)碼管難并且對(duì)于字符的要求較大，需要單獨(dú)編譯。并且相比于數(shù)碼管節(jié)能較差。對(duì)于以后產(chǎn)品會(huì)有一定影響。 方案二：采用數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管具備低能耗、低損耗、低壓、壽命長(zhǎng)、且環(huán)境的要求較低等特性。而且數(shù)碼管編程簡(jiǎn)單，完全可以滿(mǎn)足顯示方案的數(shù)據(jù)。 綜合比較以上兩種方案，結(jié)合本設(shè)計(jì)的要求可知采用方案二較為合適。 2.6 鍵盤(pán)接口電路方案 鍵盤(pán)是人為向機(jī)器輸入的基本設(shè)備，可以有編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)，在此設(shè)計(jì)內(nèi)我們選擇成本較低技術(shù)成熟的非編碼鍵盤(pán)，非編碼鍵盤(pán)有一下幾種分類(lèi)：獨(dú)立式按鍵電路、矩陣式鍵盤(pán)電路，中斷式鍵盤(pán)電路等。根據(jù)其特點(diǎn)我們提出了一下兩種方案

15、： 方案一：獨(dú)立鍵盤(pán)使用于輸入端口較多，調(diào)用快捷，且每個(gè)鍵的工作狀態(tài)不會(huì)影響其他幾個(gè)鍵的情況，此方案可以大大減少程序的內(nèi)容，編程較簡(jiǎn)單，使用起來(lái)也很方便，對(duì)于本設(shè)計(jì)，對(duì)于鍵盤(pán)的需求不大，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作即可。 方案二：此鍵盤(pán)是將按鍵分為行和列，都有交叉點(diǎn)，鍵兩端接于行和列上，一般有4*4、8*8、4*8的規(guī)格，用戶(hù)可以根據(jù)自己的需求選擇合適自己的規(guī)格，但因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可操作故不符合。 該系統(tǒng)使用的按鍵數(shù)較少，故采用獨(dú)立式鍵盤(pán)最為合適。 2.7 單片機(jī)型號(hào)的選擇與論證 2.7.1 現(xiàn)有主流單片機(jī)的概述 現(xiàn)主流的單片機(jī)有很多，如51系列、ARM系列等。我們使用的AT89S51是

16、一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K系統(tǒng)，可編程序的存儲(chǔ)器。使用Atmel公司的高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)及產(chǎn)品制造工業(yè)80C51指令和引腳完全兼容。片中的程序存儲(chǔ)器系統(tǒng)程序可編程。在單芯片上，51是擁有靈巧的8位CPU以及系統(tǒng)的可編程Flash，使得AT89S51在許多的嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到十分廣泛的應(yīng)用。 AT89S51的低能耗，是一種高性能CMOS8位微控制器，具有8K閃存使用programmable.atmel高密度非易失性存儲(chǔ)器的制造技術(shù)、指令和引腳完全兼容80S51的工業(yè)產(chǎn)品。在芯片上的Flash程序存儲(chǔ)器，可以在系統(tǒng)編程，但也為裝置經(jīng)典的編程。在一個(gè)芯片，

17、用8位CPU和在系統(tǒng)可編程閃存的靈活性，使得控制系統(tǒng)應(yīng)用集成提供一個(gè)靈活的解決方案，許多非常有效。基本標(biāo)準(zhǔn)功能：8K字節(jié)的256字節(jié)的閃存，32位的I/O線，定時(shí)器，指針數(shù)據(jù)，36位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，水平向量中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行端口，在水晶板和電路的邏輯horloge以及fonct靜態(tài)ionnement可以減少到2000赫茲，可選擇節(jié)能模式兩種軟件模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，串口、中斷繼續(xù)工作。當(dāng)功率保護(hù)模式，RAM內(nèi)容存儲(chǔ)，振蕩器是停止工作的的，所有的工作的單片機(jī)停止，直到一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 2.7.2 單片機(jī)的選用 主要的功能如下： 與MCS-5

18、1產(chǎn)品兼容；8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程；1000次擦寫(xiě)周期；全靜態(tài)操作：0Hz-33MHz；三級(jí)加密；32個(gè)可編程I/O口線；三個(gè)16位/；8個(gè)；全雙工串行通道；低功耗空閑和掉電模式；掉電后中斷可喚醒；；掉電。 以下圖2-3為引腳圖： 圖2-3 AT89S51的引腳圖 AT89S51是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K系統(tǒng)，可編程序的存儲(chǔ)器。使用Atmel公司的高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)及產(chǎn)品制造工業(yè)80S51指令和引腳完全兼容。片中的程序存儲(chǔ)器系統(tǒng)程序可編程。在單芯片上，51是擁有靈巧的8位CPU以及系統(tǒng)的可編程Flash，使得AT89S51在許多的嵌入式控

19、制應(yīng)用系統(tǒng)中得到十分廣泛的應(yīng)用。最小系統(tǒng)圖如圖2-4。 圖2-4 AT89S51最小系統(tǒng)電路圖 2.7.3 單片機(jī)I/O口管腳分配 VCC:電源 GND:地 P0口：P0端口是8位雙向的漏極開(kāi)路的I/O口。當(dāng)作輸出口用時(shí)，每位可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL型的邏輯電平。當(dāng)我們對(duì)P0口寫(xiě)入“1”時(shí)，此引腳就用作高阻抗輸入來(lái)使用。在訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的時(shí)候，P0端口會(huì)作為低8位的地址/數(shù)據(jù)來(lái)使用。在這種情況下，P0端口就具有內(nèi)部的上拉電阻了。在我們用flash進(jìn)行編程時(shí)，P0端口會(huì)接收發(fā)送到的指令字節(jié)；在校驗(yàn)程序的時(shí)候，會(huì)輸出指令字節(jié)的。我們知道在程序校驗(yàn)時(shí)，需要合適的外部上

20、拉電阻。 P1口：P1端口是雙向的有內(nèi)置的上拉電阻8位I/O口，P1口上的輸出端的緩沖器可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)四個(gè)TTL型的邏輯電平進(jìn)行工作。當(dāng)我們對(duì)P1口寫(xiě)入“1”的時(shí)候，其內(nèi)部的上拉電阻就會(huì)拉高端口，該端口就可以當(dāng)作輸入口來(lái)使用了。當(dāng)作為輸入使用時(shí)，在內(nèi)部電阻作用下外部被放低的引腳，將會(huì)輸出IIL型電流。此外，P1.0會(huì)作為計(jì)數(shù)器/定時(shí)器2的外部計(jì)數(shù)的輸入端口，P1.2會(huì)作為計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器2觸發(fā)的輸入端口。當(dāng)我們對(duì)flash校驗(yàn)和編程的時(shí)候，P1端口會(huì)接到低8位的地址字節(jié)。 P1引腳第二功能如表2-1所示： 表2-1 P1引腳的第二功能 P1.0 T2 用作定時(shí)器/計(jì)

21、數(shù)器T2的外部的計(jì)數(shù)輸入端口和時(shí)鐘的輸出端口 P1.1 T2EX 用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的重載/捕捉觸發(fā)的信號(hào)與方向控制 P1.5 MOSI 系統(tǒng)編程時(shí)用 P1.6 MISO 系統(tǒng)編程時(shí)用 P1.7 SCK 系統(tǒng)編程時(shí)用 P2口：P2端口是雙向的具有內(nèi)部的上拉電阻的8位的I/O端口，P2口上的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)四個(gè)TTL型的邏輯電平。當(dāng)我們對(duì)P2端口寫(xiě)入“1”的時(shí)候，其內(nèi)部的上拉電阻就會(huì)把端口拉高，此時(shí)就當(dāng)作輸入口來(lái)使用了。當(dāng)該端口被當(dāng)作輸入口來(lái)使用時(shí)，在外部被拉低的引腳在內(nèi)部電阻的作用下，將輸出IIL型電流。在訪問(wèn)外部的程序存儲(chǔ)器時(shí)，P2端口會(huì)送出高8位的地

22、址，用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)也是這樣。此時(shí)，P2端口會(huì)使用很強(qiáng)內(nèi)部上拉來(lái)發(fā)送“1”。在使用8位的地址來(lái)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的時(shí)候，P2端口會(huì)輸出P2鎖存器中的內(nèi)容。當(dāng)在用flash編程和校驗(yàn)的時(shí)候，P2端口會(huì)依據(jù)接收到的高8位地址字節(jié)和控制信號(hào)來(lái)工作。 P3口：P3是雙向的具有內(nèi)部的上拉電阻的8位的I/O端口，P3上的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)四個(gè)TTL型的邏輯電平工作。當(dāng)我們對(duì)P3口寫(xiě)入“1”的時(shí)候，其內(nèi)部的上拉電阻就會(huì)把端口拉高，該端口就可以當(dāng)作輸入口來(lái)使用。當(dāng)其當(dāng)作輸入口使用時(shí)，在外部被拉低的引腳在內(nèi)部電阻的作用下，將會(huì)輸出IIL型電流。P3端口也可以作為AT89S52的特殊功能來(lái)

23、使用。另外，在我們進(jìn)行flash編程驗(yàn)的時(shí)候，P3端口也會(huì)接收控制信號(hào)。 3 輸液系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 在第二章的方案論證基礎(chǔ)上，第三章主要對(duì)各個(gè)硬件結(jié)構(gòu)以及主要硬件部分進(jìn)行了論證。 3.1 控制電機(jī)模塊設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)所使用的為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。使用單片機(jī)去控制步進(jìn)電機(jī)是很方便和精準(zhǔn)發(fā)的，利用單片機(jī)去輸出相應(yīng)脈沖，每?jī)蓚€(gè)脈沖可以使其轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度。通過(guò)這樣的程序，我們就可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)也可以精確的確定其轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，于此我們可以控制滴袋的高低，以調(diào)節(jié)滴速。 3.1.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理 步進(jìn)電機(jī)是將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行器件。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器接收

24、到的由單片機(jī)發(fā)出的脈沖信號(hào)，它可以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度(稱(chēng)為“步距角”)，它的運(yùn)動(dòng)是按照固定的角度一步一步運(yùn)行的。首先可以通過(guò)控制輸入脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的目的；其次，通過(guò)單片機(jī)輸出脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度以及加速度。從而可以達(dá)到調(diào)節(jié)速度的目的。步進(jìn)電機(jī)是可以作為控制用的特殊的電機(jī)。廣泛的使用在各種開(kāi)、閉環(huán)控制，他可以不積累誤差?，F(xiàn)在比較常見(jiàn)的步進(jìn)電機(jī)有單相式步進(jìn)電機(jī)、永磁式步進(jìn)電機(jī)（PM）、混合式步進(jìn)電機(jī)（HB）和反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（VR）等。 混合式步進(jìn)電機(jī)就是指混合了永磁式與反應(yīng)式的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。它又可以分為兩相和五相：兩相步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角一般為1

25、.8度而五相步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角一般為0.72度?，F(xiàn)在這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛，也是本課題的驅(qū)動(dòng)方案所選用的步進(jìn)電機(jī)。 3.1.2 步進(jìn)電機(jī)控制原理 步進(jìn)電機(jī)區(qū)別于其他電機(jī)的最大特點(diǎn)是，它可以通過(guò)單片機(jī)輸入脈沖信號(hào)進(jìn)行控制，即電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)的總角度可以由輸入脈沖數(shù)決定，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速是由脈沖信號(hào)的頻率決定。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路是根據(jù)控制信號(hào)工作，而控制信號(hào)由單片機(jī)產(chǎn)生。其基本原理作用如下： (1) 控制換相順序 通電換相的這一過(guò)程是脈沖分配。比如：三相步進(jìn)電機(jī)的三相三拍工作方式，其各相通電的順序以此為A-B-C-A，通電控制的輸出脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序去分別控制A-B-C-A相的通斷。

26、 (2) 控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向 當(dāng)給步進(jìn)電機(jī)以正序脈沖輸出通電，則步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài)為正轉(zhuǎn)，若按反序通電換相則電機(jī)反轉(zhuǎn)。 (3) 控制步進(jìn)電機(jī)的速度 當(dāng)控制單片機(jī)的輸出為一個(gè)一個(gè)脈沖的時(shí)候，它就可以一步一步的進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，每?jī)蓚€(gè)脈沖直接可以轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，并且兩個(gè)脈沖輸出的間隔時(shí)間越短，其電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快。所以我們就可以控制單片機(jī)的輸出脈沖頻率去控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。單三拍的相序?yàn)锳—>B—>C—>A時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)；反之A<—B<—C<—A，則電機(jī)反轉(zhuǎn)。本題設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就是控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和步數(shù)，通過(guò)控制其方向和速度就可以把最小絕對(duì)誤差的控制在預(yù)置數(shù)M×10%±1滴。如圖3-1所示。 圖3-1

27、 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制電路圖 3.2 數(shù)據(jù)采集模塊及工作原理 光電傳感器：光電傳感器是由紅外發(fā)射管進(jìn)行發(fā)射，紅外接收對(duì)管接收光信號(hào)來(lái)檢測(cè)液滴的一種手段。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們?yōu)榱朔乐馆斠浩鞯穆┒穬A斜所引起的水滴偏移，從而導(dǎo)致的不正常檢測(cè)，可設(shè)計(jì)使用三枚紅外發(fā)射管配合一枚紅外接收管組成的一種測(cè)試方法，將該傳感器套于輸液器的漏斗上，從而確保液滴的檢測(cè)結(jié)果無(wú)誤。結(jié)構(gòu)圖如圖3-2。 圖3-2 采集裝置結(jié)構(gòu)圖 三枚紅外發(fā)射管進(jìn)過(guò)恒定的電源驅(qū)動(dòng)下可以發(fā)射一定頻率的恒定紅外線光，通過(guò)肉眼不可見(jiàn)。紅外線穿過(guò)對(duì)管間的間隙，由接收管接收。當(dāng)沒(méi)有水滴是通過(guò)對(duì)管間隙時(shí)，紅

28、外接收管會(huì)處于完全導(dǎo)通狀態(tài)，輸出的為高電平；當(dāng)有水滴通過(guò)對(duì)管間隙的時(shí)候，紅外接收管的導(dǎo)通能力會(huì)有不同程度地下降，其輸出的不規(guī)則是負(fù)向脈沖；每一個(gè)水滴的通過(guò)都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)這樣的不規(guī)則的負(fù)向脈沖，脈沖數(shù)目是與水滴數(shù)目一一對(duì)應(yīng)。這樣由紅外對(duì)管傳感器所產(chǎn)生的負(fù)向脈沖會(huì)經(jīng)過(guò)LM339比較器后，然后輸入端是輸入的不規(guī)則負(fù)向脈沖，就會(huì)整形為規(guī)則的正向脈沖，然后將該脈沖輸出到單片機(jī)的中斷口 INT0。其數(shù)據(jù)采集電路圖如圖3-3，其輸出波形如圖3-4。 圖3-3 數(shù)據(jù)采集裝置 圖3-4 數(shù)據(jù)采集裝置輸出波形 3.2.1 紅外發(fā)光二極管和光敏三極管 紅外線發(fā)光二極管其電氣的電路

29、符號(hào)及特性曲線，陽(yáng)極（P極）電壓加正，陰極（N極）電壓加負(fù)，此時(shí)二極管所加之電壓為正向電壓，同時(shí)亦產(chǎn)生正向電流，提供了紅外線發(fā)光二極管發(fā)射出光束的能量，其發(fā)光的條件與一般的發(fā)光二極管(LED)一樣，只是紅外線為不可見(jiàn)光。一般而言砷化鎵的紅外線發(fā)光二極體約須1V，而鎵質(zhì)的紅色發(fā)光二極管切入電壓約須1.8V；綠色發(fā)光二極管切入電壓約須2.0V左右。當(dāng)加入之電壓超過(guò)切入電壓之后，電流便急速上升，而周?chē)鷾囟葘?duì)二極管的切入電壓影響亦很大，當(dāng)溫度較高時(shí)，將使其切入電壓數(shù)值降低，反之，切入電壓降低。 光敏三極管又稱(chēng)光電三極管，它是一種光電轉(zhuǎn)換器件，其基本原理是光照到P-N結(jié)上時(shí)，吸收光能并轉(zhuǎn)變?yōu)殡?/p>

30、能。它具有兩種工作狀態(tài)：? （1） 當(dāng)光敏三極管加上反向電壓時(shí)，管子中的反向電流隨著光照強(qiáng)度的改變而改變，光照強(qiáng)度越大，反向電流越大，大多數(shù)都工作在這種狀態(tài)。 （2） 光敏三極管上不加電壓，利用P-N結(jié)在受光照時(shí)產(chǎn)生正向電壓的原理，把它用作微型光電池。光電傳感器由發(fā)光源和受光器兩部分組成。發(fā)光源常用砷化鎵紅外發(fā)光二極管，發(fā)光源引出的管腳為輸入端。常用的受光器有光敏三極管、光敏晶閘管和光敏集成電路等。受光器引出的管腳為輸出端。光耦合器利用電-光-電兩次轉(zhuǎn)換的原理，通過(guò)光進(jìn)行輸入與輸出之間的耦合。 3.2.2 紅外發(fā)光二極管主要參數(shù) 紅外線發(fā)光二極管其電氣的電路符號(hào)

31、及特性曲線，陽(yáng)極（P極）電壓加正，陰極（N極）電壓加負(fù)，此時(shí)二極管所加之電壓為正向電壓，同時(shí)亦產(chǎn)生正向電流，提供了紅外線發(fā)光二極管發(fā)射出光束的能量，其發(fā)光的條件與一般的發(fā)光二極管(LED)一樣，只是紅外線為不可見(jiàn)光。下表3-1為發(fā)光二極管主要參數(shù)： 表3-1 紅外發(fā)光二極管主要參數(shù) HG313S參數(shù) 數(shù)值 HG313S參數(shù) 數(shù)值 最大功率（mw） 75 發(fā)射功率(mw) >2 最大正向電流(mA) 50 發(fā)光峰值波長(zhǎng)(nm) 940 正向壓降(v) ≤1.5 半峰寬度(A) ≤400 反向電流(ｕA) ≤50 結(jié)電容(pf) ≤100 反向耐壓(

32、v) ≥5 截止頻率(mHZ) ≥1 3.2.3 光敏三極管的主要參數(shù) 光敏三極管又稱(chēng)光電三極管，它是一種光電轉(zhuǎn)換器件，其基本原理是光照到P-N結(jié)上時(shí)，吸收光能并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。下表為光敏三極管的主要性能參數(shù)，根據(jù)此性能參數(shù)對(duì)滴速度進(jìn)行設(shè)計(jì)。如表3-2。 表3-2 光敏三極管的主要參數(shù) 參數(shù) 符號(hào) 額定值 工作溫度(℃) Topr -65 ~ +125 存儲(chǔ)溫度(℃) Tstg -65 ~ +150 集射極擊穿電壓(v) Vceo 45 集電極基極擊穿電壓(v) Vcbo 45 發(fā)射極基極擊穿電壓(v) Vebo 5 功率損耗(mW) Pd

33、 300 集電極電流(mA) Ic 1.0 飽和電壓(v) Vce 0.4 峰值波長(zhǎng)(nm) λ 940 開(kāi)啟時(shí)間(μs) Ton 8 切斷時(shí)間(μs) Toff 7 3.3 電源模塊 電源模塊在電路設(shè)計(jì)中是非常重要的,電壓太大,就會(huì)導(dǎo)致電流過(guò)大,易減少元器件的壽命,至?xí)龎膯纹瑱C(jī)的芯片,造成不可估算的損失，本系統(tǒng)需要的電平包括: 5V電壓的使用模塊為：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制芯片、紅外對(duì)管、步進(jìn)電機(jī)以及報(bào)警電路。 則在本設(shè)計(jì)中用單電源方案,單電源方案優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單、工作可靠。在設(shè)計(jì)中我們采用穩(wěn)壓的7805為主要的器件，所有元件的適中電壓+5V，通過(guò)變壓器先把生活中使

34、用的交流電220v變換成+5V的電壓，再用穩(wěn)壓器7805把它穩(wěn)定在5V。主要思路為變壓-穩(wěn)壓。電路圖如下圖所示：IC采用集成穩(wěn)壓器7805，C1、C2分別為輸入端和輸出端濾波電容，RL為負(fù)載電阻。當(dāng)輸出電較大時(shí)，7805應(yīng)配上散熱板。 電源電路圖如圖3-5。 圖3-5 電源電路圖 3.4 報(bào)警模塊 報(bào)警電路如圖3.6所示，將接口接于單片機(jī)P1.0腳，在輸液前，根據(jù)病人的情況設(shè)定輸液速度，當(dāng)點(diǎn)滴的速度低于10滴/分或高于70滴/分的情況下，單片機(jī)會(huì)發(fā)出信號(hào)使P1.0輸出高電平，將觸發(fā)蜂鳴器報(bào)警裝置，蜂鳴器會(huì)發(fā)出響聲。如有人按報(bào)警按鈕，I/O口也會(huì)輸出高電平，觸發(fā)蜂鳴器報(bào)警，以提醒醫(yī)

35、生和病人進(jìn)行相關(guān)的應(yīng)急措施，避免危險(xiǎn)事故發(fā)生。如在10秒后仍然無(wú)人處理，則關(guān)閉輸液器以保證病人安全。還有一種情況，當(dāng)?shù)嗡僭O(shè)定為一個(gè)值如X滴/min時(shí)，滴液小于5X/20毫升時(shí)也會(huì)使單片機(jī)產(chǎn)生中斷觸發(fā)報(bào)警。報(bào)警電路如圖3-6。 圖3-6 報(bào)警電路 3.5 復(fù)位電路 本系統(tǒng)采用的為手動(dòng)復(fù)位，持續(xù)按復(fù)位鍵將會(huì)在RST端會(huì)產(chǎn)生高電位，之后會(huì)產(chǎn)生復(fù)位。電路圖如圖3-7： 圖3-7 復(fù)位電路 3.6 顯示模塊 按照相關(guān)的規(guī)定，輸液時(shí)液速的正常范圍應(yīng)該是每分鐘30到150滴,所以本系統(tǒng)的數(shù)碼管選擇了三位, LED顯示模塊使用了74HC164驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管。74HC164是8位的邊

36、沿觸發(fā)式的移位寄存器，它是串行的輸入數(shù)據(jù)，然后再并行的輸出。這樣數(shù)據(jù)便可通過(guò)兩輸入端（DSA或DSB）之一進(jìn)行串行輸入，任一個(gè)輸入端都可以用作高電平的使能端，來(lái)控制另一個(gè)輸入端輸入數(shù)據(jù)。從單片機(jī)的串口輸出的信號(hào)首先要送到最左邊的移位寄存器（74HC164）,因?yàn)橐莆幻}沖的作用，數(shù)據(jù)便向右移，以此完成顯示。采用串行顯示，與并行顯示相比，串行顯示占用接口少，更加適用于本系統(tǒng)，數(shù)碼顯示的電路如圖所示。顯示電路的功能是顯示電壓與滴速,開(kāi)機(jī)顯示了電壓的電量,醫(yī)務(wù)人員會(huì)根據(jù)實(shí)際情況決定是否應(yīng)需要插入電源,保證輸液過(guò)程的正常工作。當(dāng)有液滴滴下時(shí),就開(kāi)始顯示：一方面可以方便護(hù)士在給病人輸液時(shí)調(diào)節(jié)藥液滴速,這樣

37、就防止了只憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)速，造成調(diào)速不準(zhǔn)的醫(yī)療隱患;另一方面方便了護(hù)士巡房,使醫(yī)療服務(wù)更加的準(zhǔn)確、高效。以下圖3-8為顯示電路圖： 圖3-8 數(shù)碼管顯示電路 3.7 鍵控模塊 常用的按鍵接口一般分為獨(dú)立式按鍵接口設(shè)計(jì)、專(zhuān)用芯片式設(shè)計(jì)和矩陣式接口設(shè)計(jì)幾種。具體情況下采用哪種方式 ,應(yīng)該實(shí)際情況而定。下面分別介紹這幾種不同的接口方式優(yōu)缺點(diǎn)以及適用場(chǎng)合。 （1） 獨(dú)立式按鍵接口設(shè)計(jì)單一按鍵接口設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是電路設(shè)計(jì)的軟件。但缺點(diǎn)也很明顯，需要所有鍵的總線，但這樣讓很多資源浪費(fèi)比較嚴(yán)重，電路結(jié)構(gòu)也復(fù)雜了。所以這次的方法主要是用更少的操作速度而使用簡(jiǎn)單的設(shè)備。易于實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，也可以采

38、用查詢(xún)方式。 （2） 專(zhuān)用芯片式設(shè)計(jì)專(zhuān)用鍵盤(pán)處理芯片一般功能比較完善，芯片自己能進(jìn)行編碼，掃描，消抖和重按鈕等的處理問(wèn)題，甚至像8279顯示接口功能集成了。專(zhuān)用鍵盤(pán)處理芯片的優(yōu)勢(shì)明顯，可靠性高，界面簡(jiǎn)單，使用方便，適合處理很多的按鈕。但是很多的應(yīng)用，如果考慮成本因素，可能是最好的選擇。 （3） 矩陣式接口設(shè)計(jì)矩陣式按鍵設(shè)計(jì)適應(yīng)于按鍵數(shù)量較多,又不想使用專(zhuān)用鍵盤(pán)芯片的場(chǎng)合。這種方式的按鍵接口由行線和列線組成 ,按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。這種方式的優(yōu)點(diǎn)就是相對(duì)于獨(dú)鍵盤(pán)控制我們采用了4乘4按鍵采用坐標(biāo)查詢(xún)的方式來(lái)識(shí)別按鍵，這是4乘4按鍵的基本原理圖。其中P0、P1、P2、P3

39、為輸出端口，P4、P5、P6、P7為輸入端口。當(dāng)P0、P1、P2、P3都為高電平的時(shí)候，無(wú)論哪個(gè)按鍵被按下了，都與按鍵沒(méi)被按下的狀態(tài)相同，P4、P5、P6、P7端口的輸入信號(hào)都為高電平。當(dāng)P0為低電平，P1、P2、P3都為高電平時(shí)，若1號(hào)按鍵被按下，那么，P4口相當(dāng)于和P0口直接相連，于是，P4口就讀入低電平，而其他三個(gè)口讀入為高電平。若2號(hào)按鍵被按下，同理，P5口就讀入低電平，其他三個(gè)端口讀入為高電平。其他的5、6、7、8、9、0、A、B、C、D、E、F按鍵被按下時(shí)都沒(méi)有反應(yīng)。這樣就達(dá)到了識(shí)別1、2、3、4號(hào)按鍵的功能了，當(dāng)P1輸出低電平，P0、P2、P3端口為高電平時(shí)，同理，可以識(shí)別5、6

40、、7、8號(hào)按鍵了。按照這種方式，我們就可以通過(guò)8個(gè)引腳逐列地掃描按鍵，達(dá)到識(shí)別16個(gè)按鍵的功能，而不需要像獨(dú)立按鍵那樣需要16個(gè)引腳，大大地節(jié)約了單片機(jī)的端口資源。按鍵電路如圖3-9。 圖3-9 鍵盤(pán)電路 4 系統(tǒng)軟件及框圖設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括的模塊有：滴速監(jiān)測(cè)子模塊、電機(jī)控制子模塊、報(bào)警子模塊、顯示子模塊、鍵盤(pán)子模塊等。 程序設(shè)計(jì)應(yīng)有滴速計(jì)算，可以防止滴速引起的患者輸液不適，當(dāng)出現(xiàn)這樣的情況，可以通過(guò)控制電機(jī)來(lái)控制液瓶的高低，用于調(diào)節(jié)滴速；還具有液面檢測(cè)模塊，可以檢測(cè)警戒水位并且進(jìn)行液量的報(bào)警。 4.1 滴速檢測(cè)子程序 本系統(tǒng)采用的是光電開(kāi)關(guān)采集信號(hào)

41、，當(dāng)有液滴通過(guò)就會(huì)有信號(hào)變化，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，然后記錄下2次液滴的信號(hào)變化，通過(guò)程序運(yùn)算就可以得出液滴滴速，其流程圖如圖4-1： Y N Y N 初始化 判斷P1.7=1 即是否有液滴 啟動(dòng)定時(shí)器 在檢測(cè)P1.7=1 即檢測(cè)第二滴 停止計(jì)時(shí)器 利用中斷次數(shù)得到時(shí)間計(jì)算出液滴速度 圖4-1 檢測(cè)程序框圖 4.2 電機(jī)控制子程序 電機(jī)運(yùn)動(dòng)就是根據(jù)現(xiàn)在的系統(tǒng)的狀態(tài)來(lái)設(shè)定。如果在設(shè)定范圍之內(nèi)，就不會(huì)有動(dòng)作，當(dāng)小于設(shè)定值其程序就會(huì)進(jìn)入正轉(zhuǎn)程序，反正就是反轉(zhuǎn)。程序圖如圖4-2。 N N Y 測(cè)試滴速子程序 比較原速度與目的速度是否相等 目的速度是否大于

42、原速度 提高點(diǎn)滴速度 其他子程序 Y 降低點(diǎn)滴速度 圖4-2 電機(jī)控制程序框圖 4.3 鍵盤(pán)程序 系統(tǒng)有復(fù)位鍵，另外根據(jù)需要拓展了“加減”，“減鍵”報(bào)警鍵除復(fù)位鍵外擴(kuò)展了三個(gè)鍵，首先程序會(huì)檢測(cè)有無(wú)按鍵輸入，若無(wú)則單片機(jī)無(wú)動(dòng)作，若有則進(jìn)行其他程序動(dòng)作。加減主要為設(shè)定滴速，通過(guò)按鍵輸入來(lái)設(shè)定滴速的大小。另外報(bào)警分為主動(dòng)以及自動(dòng)，當(dāng)有人按鍵報(bào)警時(shí)，可以自報(bào)警，若無(wú)，當(dāng)觸發(fā)報(bào)警程序時(shí)候，在10s內(nèi)無(wú)人處理則會(huì)自動(dòng)報(bào)警。當(dāng)報(bào)警結(jié)束后會(huì)自動(dòng)停止報(bào)警，同時(shí)停止滴液，以保證病人安全。程序框圖如圖4-3。 圖4-3 鍵盤(pán)程序框圖 結(jié) 論

43、 靜脈輸液是臨床醫(yī)學(xué)中經(jīng)常要使用的一種治療手段。但從長(zhǎng)期以來(lái)的醫(yī)療事業(yè)情況上來(lái)看一直都還是以人工監(jiān)控為主，不但需要專(zhuān)人監(jiān)護(hù)，而且還加重了護(hù)理人員以及病人的勞動(dòng)強(qiáng)度。所以我們?yōu)榱藴p輕醫(yī)服人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，及病患家屬的陪護(hù)，并且進(jìn)一步的提高醫(yī)院服務(wù)系統(tǒng)的智能化水平，設(shè)計(jì)了一種可以針對(duì)多個(gè)床位進(jìn)行遠(yuǎn)程獨(dú)立監(jiān)測(cè)的智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)由單片機(jī)以及電機(jī)鍵盤(pán)等組成，對(duì)于病人的輸液情況可以有監(jiān)控、報(bào)警、呼叫等具體功能?？梢蕴嵝炎o(hù)士當(dāng)某一個(gè)輸液結(jié)束或者出現(xiàn)了緊急情況的時(shí)候可以馬上得知，而不再需要護(hù)士每時(shí)每刻的去親自監(jiān)測(cè)各個(gè)輸液的情況。 本系統(tǒng)完成了在滴斗處檢測(cè)點(diǎn)滴速度，并制作了一個(gè)液晶顯示

44、裝置，能動(dòng)態(tài)顯示點(diǎn)滴速度（滴/分）。通過(guò)改變高度控制點(diǎn)滴速度，點(diǎn)滴速度可用鍵盤(pán)設(shè)定并顯示，設(shè)定范圍為50-90(滴/分)，誤差在要求范圍內(nèi)。當(dāng)高度到達(dá)警戒值時(shí)能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并可以手動(dòng)解除報(bào)警狀態(tài)。 本課題是研究智能輸液系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，本方案是基于AT89S51控制的。這個(gè)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)潔、上手較快、具有報(bào)警功能并且方便集中控制，在現(xiàn)代醫(yī)療事業(yè)具有較大意義，推動(dòng)了自動(dòng)化的智能醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展, 有利于提高醫(yī)護(hù)質(zhì)量。本課題的主要功能有：實(shí)現(xiàn)了利用電路采集液滴速度，可設(shè)置液滴速度并且進(jìn)行比較，可顯示液滴滴速和剩余輸液時(shí)間；可自行設(shè)置液滴滴速；在輸液剩余液量低于設(shè)定值，自動(dòng)報(bào)警，或者輸液過(guò)程出現(xiàn)

45、特殊情況也可報(bào)警。補(bǔ)充了這個(gè)方向的輸液系統(tǒng)的部分研究空白，對(duì)于設(shè)備結(jié)構(gòu)的分析和其電子設(shè)計(jì)的研究具有重要意義；通過(guò)理論分析，很好的分析了整個(gè)輸液系統(tǒng)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。本課題的研究成果為輸液系統(tǒng)的研究提供了豐富的信息。 其實(shí)在實(shí)現(xiàn)其基本功能的基礎(chǔ)上也可以從病人的舒適度角度出發(fā)，為病人創(chuàng)造更好的的治療環(huán)境，例如可以加上MP3播放系統(tǒng)或者上網(wǎng)功能等，其成本問(wèn)題拋開(kāi)不談，這樣可以為病人創(chuàng)造一個(gè)好的治療環(huán)境，以使病人更好的接受治療。 致 謝 長(zhǎng)達(dá)半年左右的論文馬上就要接近尾聲了。在這半年內(nèi)我們經(jīng)歷了開(kāi)題報(bào)告和論文答辯。這就意味著我們的大學(xué)生活馬上就結(jié)束了。在這三年內(nèi)學(xué)校給予

46、了我們很多，老師的教誨，同學(xué)的深厚感情。同時(shí)很感謝學(xué)校在這即將結(jié)束的時(shí)候利用論文讓我們?cè)俅蔚膹闹袑W(xué)習(xí)到了自律、嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)精神。 首先要感謝趙霞老師對(duì)我論文的幫助，如果沒(méi)有您，也許我的論文不會(huì)寫(xiě)的這么好，寫(xiě)的這么順利，每次論文您對(duì)我的要求使得我的論文才能合格。同時(shí)對(duì)工作認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度也讓我學(xué)到了許多。 另外值此論文完成之際，謹(jǐn)向那些曾教導(dǎo)我的師長(zhǎng)、幫助我的同學(xué)，表達(dá)我誠(chéng)摯的謝意！使我在以后的學(xué)習(xí)與工作里受益終生。再次向趙霞老師表示深深地感謝！ 我也要感謝親愛(ài)的同學(xué)們，在我有了困難的時(shí)候是你們給予了我?guī)椭?，?dāng)我處在意志薄弱的時(shí)期給予我鼓勵(lì)。彼此友愛(ài)，互幫互助的和諧氣氛給

47、予了我無(wú)盡的溫暖，讓我重燃了克服困難的信心。 此外，我也要感謝我的家人，是他們默默地在精神與物質(zhì)上給予我支持。多年來(lái)，他們的關(guān)心、鼓勵(lì)，是我勇往直前的動(dòng)力。以后我會(huì)更加努力地學(xué)習(xí)和工作，好好報(bào)答他們的養(yǎng)育之恩。 參考文獻(xiàn) [1] 劉海成．單片機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與實(shí)踐．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2009． [2] 王秋爽．單片機(jī)開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)與經(jīng)典設(shè)計(jì)實(shí)例．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008． [3] 周振安．范良龍．?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐．北京：地震出版社，2005． [4] 余永權(quán)．汪明慧．單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用．北京：電子工業(yè)出版社， 2

48、005． [5] 求是科技編著．單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航．北京：人民郵電出版社，2004. [6] 喻金錢(qián)．短距離無(wú)線通信詳解．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2009． [7] 王守中．51單片機(jī)開(kāi)發(fā)入門(mén)與典型實(shí)例．北京：人民郵電出版社，2007. [8] 邊海龍．單片機(jī)開(kāi)發(fā)與典型工程項(xiàng)目實(shí)例詳解．北京：電子工業(yè)出版社，2008. [9] 張福學(xué)．現(xiàn)代實(shí)用傳感器電路．北京：中國(guó)計(jì)量出版社，1997． [10] 童詩(shī)白．華成英．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)．北京：高等教育出版社，2000 [11] 李群芳．張士軍．黃建．單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)．北京：電子工業(yè)出版社，2005. [12] 康光華．陳大欽．電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分．北京：高等教育出版社，2001. [13] 夏路易．電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程．北京：北京希望電子出版社，2002. 附錄一總體設(shè)計(jì)原理圖