基于單片機(jī)的智能輸液系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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 業(yè) 班： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 年 月專心-專注-專業(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的臨床治療方法，通過(guò)在靜脈輸入起到治療的作用，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 68001224致謝2527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)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4060滴/min，兒童及老年人2040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。靜脈輸液是一種常見的臨床治療方法，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)的性價(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)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關(guān)采用槽式紅外對(duì)射式光電開關(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：稱重傳感器檢測(cè)。利用稱重傳感器對(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)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，容易開啟停止、正反轉(zhuǎn)及變速,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 鍵盤接口電路方案鍵盤是人為向機(jī)器輸入的基本設(shè)備，可以有編碼鍵盤和非編碼鍵盤，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，非編碼鍵盤有一下幾種分類：獨(dú)立式按鍵電路、矩陣式鍵盤電路，中斷式鍵盤電路等。根據(jù)其特點(diǎn)我們提出了一下兩種方案：方案一：獨(dú)立鍵盤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，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?；緲?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-51產(chǎn)品兼容；8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程；1000次擦寫周期；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P1.0T2用作定時(shí)器/計(jì)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P1.1T2EX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P1.5MOSI系統(tǒng)編程時(shí)用P1.6MISO系統(tǒng)編程時(shí)用P1.7SCK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)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、閉環(huán)控制，他可以不積累誤差?，F(xiàn)在比較常見的步進(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?；旌鲜讲竭M(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1.8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。(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 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。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，而周圍溫度對(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?。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)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(A)50結(jié)電容(pf)100反向耐壓(v)5截止頻率(mHZ)13.2.3 光敏三極管的主要參數(shù)光敏三極管又稱光電三極管，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)Vceo45集電極基極擊穿電壓(v)Vcbo45發(fā)射極基極擊穿電壓(v)Vebo5功率損耗(mW)Pd300集電極電流(mA)Ic1.0飽和電壓(v)Vce0.4峰值波長(zhǎng)(nm)940開啟時(shí)間(µs)Ton8切斷時(shí)間(µs)Toff73.3 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)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)，也可以采用查詢方式。 （2） 專用芯片式設(shè)計(jì)專用鍵盤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。專用鍵盤處理芯片的優(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,又不想使用專用鍵盤芯片的場(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)鍵盤控制我們采用了4乘4按鍵采用坐標(biāo)查詢的方式來(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、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)采用的是光電開關(guān)采集信號(hào)，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：YNYN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。NNY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 鍵盤程序框圖結(jié) 論 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)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)寫的這么好，寫的這么順利，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，互幫互助的和諧氣氛給予了我無(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，20092 王秋爽單片機(jī)開發(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，20083 周振安范良龍數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐北京：地震出版社，20054 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， 20055 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 喻金錢短距離無(wú)線通信詳解北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20097 王守中51單片機(jī)開發(fā)入門與典型實(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，199710 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，200011 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