搜索
基于单片机的智能输液系统设计院系：机电与自动化学院专业班：电气工程及其自动化1004班姓名：张翰墨学号：20101131168指导教师：吴雯2014年5月基于单片机的智能输液系统设计DesignofControlSystemforLiquid-droppingBasedonSingleChipMicrocomputerI摘要随着智能化控制的不断发展，自动化临床设备的研究已成为医疗器械的一个重点.其可以减轻工作人员的压力，提高医护人员的工作效率。静脉输液是一种常见的临床治疗方法，通过在静脉输入起到治疗的作用，本课题是研究智能输液系统的设计方法，本方案是基于AT89S51控制的。这个系统操作简洁、上手较快、具有报警功能并且方便集中控制，在现代医疗事业具有较大意义，推动了自动化的智能医疗事业的发展,有利于提高医护质量。本课题的主要功能有：实现了利用电路采集液滴速度，可设置液滴速度并且进行比较，可显示液滴滴速和剩余输液时间；可自行设置液滴滴速；在输液剩余液量低于设定值，自动报警，或者输液过程出现特殊情况也可报警。补充了这个方向的输液系统的部分研究空白，对于设备结构的分析和其电子设计的研究具有重要意义；通过理论分析，很好的分析了整个输液系统的理论与实践基础。本课题的研究成果为输液系统的研究提供了丰富的信息。关键词：51单片机医院输液系统输液监控IIAbstractWiththecontinuousdevelopmentofintelligentcontrol,clinicalresearchautomationequipmenthasbecomeafocusofmedicaldevices.Itcanreducethepressureofstaff,improvetheworkingefficiencyofmedicalstaffs.Intravenousinfusionisacommonclinicaltreatment，thetreatmenteffectintheveinoftheinput,thistopicisthedesignmethodoftheintelligentinfusionsystem,theschemeisbasedonAT89S51control.Thissystemoperationissimple,startedfast,hasanalarmfunctionandconvenientcentralizedcontrol,isofgreatsignificanceinmodernmedicalenterprise，promotethedevelopmentofintelligentmedicalbusinessautomation，isconducivetoimprovingthequalityofmedicalcare.Themainfunctionofthissubject:thecircuitforcollectingthedropletvelocity，dropletvelocitycanbesetandcompared,candisplaythedropspeedandtherestoftheinfusiontime;cansetuptheirowndropspeed;intheinfusionofremainingliquidvolumeislowerthanthesetvalue,theautomaticalarm,orinfusionprocesstherearespecialcircumstancescanalsoalarm.Partoftheresearchblankinfusionsystemaddedtothedirection,haveimportantsignificanceforanalyzingthestructureoftheequipmentandelectronicdesignresearch;throughtheoreticalanalysis,averygoodanalysisofthetheoryandpracticebasisoftheinfusionsystem.Theresultsofresearchonthistopicprovidesabundantinformationforthestudyoftransfusionsystem.Keywords:51MCUhospitalinfusionsystemtransfusionmonitoringIII目录摘要...................................................错误!未定义书签。Abstract................................................错误!未定义书签。绪论..................................................................11课题的背景和意义...................................................21.1医疗输液监控系统设计背景.........................................21.2医疗输液监控系统设计意义.........................................21.3系统设计的关键问题...............................................32系统方案设计与论证.................................................42.1系统硬件结构设计方案.............................................42.2点滴速度测量电路方案.............................................42.3液面检测电路方案选择.............................................52.4电机控制滴速电路.................................................62.5显示器接口电路方案...............................................62.6键盘接口电路方案.................................................72.7单片机型号的选择与论证...........................................73输液系统各模块硬件设计............................................113.1控制电机模块设计................................................113.2数据采集模块....................................................123.3电源模块........................................................163.4声报警模块......................................................163.5复位电路........................................................173.6显示模块........................................................173.7键控模块........................................................184系统软件及框图设计................................................20IV4.1滴速检测子程序..................................................204.2电机控制子程序..................................................214.3键盘程序........................................................22结论.................................................................24致谢.................................................................25参考文献...............................................错误!未定义书签。附录一总体设计原理图.................................................271绪论随着科技的进步，越来越多的地方需要用到对液体的流量或者滴速进行控制，如人工肾机的透析液储液罐中透析液储量、自动洗胃机中冲洗液的液量、中药使用的药浴机中煎药锅中的水位等，医疗保健领域中药液的输液量与输液速度需要精确的控制以达到更好治疗效果。根据我国各地卫生厅的标准不同输液系统的滴速设定也不尽相同，湖北省卫生厅的《护理技术操作规范》规定：成人静脉输液滴速40—60滴/min，儿童及老年人20—40滴/min；高于此标准10滴/min为过快；低于此标准10滴/min为过慢。而辽宁省卫生厅规定以滴速40-60滴/min为标准，高于70滴/min为过快，低于30滴/min为过慢，基于此我们可以看出静脉输液作为一种常见的临床治疗方法，通过向静脉输入药液起到治疗的作用，滴速控制尤为重要，并且新药品越来越多，在治疗疾病的过程中，采用静点输液治疗方法已越来越普遍。然而，在输液过程中，不同药液，不同年龄患者均有其不同的最佳滴速要求。滴速过快、过慢均会影响疗效甚至给患者带来不适；此外在输液过程中，当输液完成需要换药液时，需要医务人员发现不及就会出现空气进入血管内形成空气栓塞，凝血堵塞针头等情况，轻则延误治疗，重则会危及病人生命安全，发生事故，还有当病人单独输液时，有可能睡着或者忘记观察剩余药液量引起血液外流等事故。综上可以看出输液监护控制系统在未来医疗中的重要地位和作用。21课题的背景和意义1.1医疗输液监控系统设计背景随着智能化控制的不断发展，自动化临床设备的研究已成为医疗器械的一个重点.其可以减轻工作人员的压力，提高医护人员的工作效率。静脉输液是一种常见的临床治疗方法，通过在静脉输入起到治疗的作用，所以其滴速的控制很重要，随着新药品研发的越来越多，采用静点输液治疗方法在治疗疾病的过程中已变得很普遍了。然而，在输液过程中，对于不同药液，不同年龄患者均有其不同的最佳滴速要求。其滴速过快或者过慢均会影响治疗效果；在输液过程中，若需要换输液，若发现不及就会出现空气进入血管内就会危及病人生命安全，还有当病人单独输液时，由于睡着或者忘记观察药液量导致血液外流等事故。以上就体现出输液监控的重要地位和作用。本课题就是针对以上问题进行设计研究，对提高医疗事业的发展起到很大的作用。利用科技去提高整个医疗事业，是造福整个人民的好事情，对于此我们应努力的去改善。1.2输液监控系统设计的背景本设计所针对的医疗产品在国内只有一些大型医院引进。在国内输液装置的研究相对起步较晚，在市场上也存在一定国产输液装置。但是总体来说，国内的自动输液系统需要很长的路要走。并且国内的医疗设备技术相对落后、种类方面也相对较少、性能与质量也参差不齐。而智能输液系统在国外的发达国家，如、日本、美国等研制的较早并且种类较多，其也基本实现了智能化，在医院输液监控使用已经十分普遍。医