基于单片机智能输液系统的设计

泰山学院本科毕业设计基于单片机智能输液系统的设计所在学院机械与工程学院专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工学年级二〇一一级(3+2)学生姓名、学号李丽芬2011170223指导教师姓名、职称张秀红讲师完成日期2013年5月30号摘要I摘要本次设计是对于目现在输液过程中存在一系列的医疗事故而设计的一整套智能输液系统。通过对传感器、控制芯片、电机的应用的比较与分析以及通信方式,从而选择出各部分的最佳方案。系统包括上位机设计和下位机软件设计两部分,上位机是根据虚拟仪器软件建立可视界面并对各个部分进行编程,可以对正在输液病人的信息了如指掌。医护人员就可以方便对每一个病人的输液情况进行观察,万一出现液滴滴速过快或者过慢的非正常情况,医护人员随时可以处理。下位机设计就是把硬件传送电路板放在病人那端,是以AT89S52作为控制芯片设计的,外围电路是必须加的,来实现声光报警、数码显示、液滴检测、液位检测等功能,然后通过无线传输模块PTR8000把相应的数据传送出去。该系统价格低、功能齐全、性能好,它的应用将对医院的管理和护理自动化的水平有极大提高,并且它的应用前景在医疗领域也将极其广泛。关键词:单片机,无线传输模块，红外传感器AbstractIIABSTRACTThedesignisasetofsmartinfusionsystemdesignedforthethemeshduringinfusionseriesofmedicalmalpractice.Throughthesensor,thecontrolchip,theapplicationofthemotorComparativeanalysisandcommunicationmode,toselectthebestsolutionforeachpart.Thesystemcomprisesahostcomputerandslavecomputerdesignsoftwaredesignintwoparts,theuppermachineisbasedonvirtualinstrumentsoftwaretoestablishvisualinterfaceandprogrammingforeachpart,canbewellawareoftheinfusionpatientinformation.Themedicalstaffcanbeconvenienttransfusionforeachpatientwereobserved,incaseofthedropspeedtoofastortooslowandabnormalsituation,medicalpersonnelcanhandleatanytime.Thelowerpositionmachinedesignisthehardwaretransfercircuitboardplacedattheendofthepatient,withAT89S52asthecontrolchipdesign,theperipheralcircuitmustbeadded,toachievesoundandlightalarm,digitaldisplay,liquidleveldetection,detectionandotherfunctions,thenthecorrespondingdatatransmittedthroughthewirelesstransmissionmodulePTR8000.Thesystemoflowprice,completefunctions,goodperformance,itwillbeappliedinnursingmanagementandautomationofhospitallevelhasgreatlyimproved,andtheprospectsofitsapplicationinthemedicalfieldisextremelywide.Keywords:microcontroller,wirelesstransmissionmodule,infraredsens目录III目录1引言...............................................................11.1课题背景.........................................................11.1.1课题的提出及意义...............................................11.2课题的研究现状...................................................11.3本课题的研究内容和预期目标.......................................32总体方案的设计和工作原理...........................................42.1设计方案的选择...................................................42.2设计方案总体结构.................................................52.3方案论证与比较...................................................62.3.1控制方案选择...................................................62.3.2电机方案的选择.................................................62.3.3步进电动机的选型...............................................72.3.4无线模块的选型.................................................82.3.5液滴检测方案选择...............................................93硬件设计..........................................................103.1单片机的选型....................................................103.2键盘设计........................................................143.3数码显示电路....................................................163.4声光报警电路....................................................163.5液滴检测电路....................................................173.6液位监测单元....................................................183.7电源电路的设计..................................................194软件设计..........................................................204.1主控模块设计....................................................204.2点滴速度的测量模块设计..........................................20目录IV4.3报警模块的设计..................................................224.4欢迎界面的设计..................................................244.5监控/报警界面设计...............................................255联机调试..........................................................285.1硬件调试........................................................285.2软件调试........................................................28附录................................................................30附录I整体电路图...................................................30附录II程序........................................................30参考文献...........................................................35致谢..............................................................366泰山学院本科毕业设计11引言1.1课题背景1.1.1课题的提出及意义随着智能化控制研究的不断发展，自动化临床设备的研究日益成为医疗器械发展的一个重点，因而设计一种智能输液管理系统实现对输液过程的全程监控是医学发展的必然趋势。并且随着微电子技术和信息技术的发展和应用，卫生医疗领域正进行着一场信息化的革命。在医疗监护领域，传统的监护手段己经不能满足当今多元化、信息化、个性化的医疗监护需求。由于信息科学、计算机技术、网络技术以及医学信息技术的迅猛发展以及它们在医药卫生领域行业中广泛的应用，世界正进入一个数字医疗时代。医疗设施发展趋势的走向是否向上在于单片机智能输液系统的发展是否也在向前发展，毕竟，单片机的性价比非常优越，而以前的点滴滴速控制系统，使用的单片机价格比较贵，操作不容易实现，并且对滴速控制精度也较低。现在单片机可以操作多个控制系统，还可以减轻工作人员的压力，提高医护人员的工作效率。在人为控制下有时如果不小心将会给安全设施带来很大的麻烦，而且人工控制滴速精度也很难掌握，传统临床输液中有患者、陪护或医护人员随时观察监视药液余量的情况,牵扯到的精力大、效率低、还不利于病区的综合管理的弊端。而使用单片机设计只要在设计时考虑周到，运行起来就不会带来这种问题了，因此，单片机滴速控制系统将在医疗中得到广泛应用。该课题研究将具有重要的理论和实际应用价值，对提高我国医疗器械水平将会产生具大的影响。医疗事业的发展是顺应科学技术而发展的，医疗的安全问题更是离不开科学，把高科技应用到医疗事业中来是对医疗事业的一大促进与补充。1.2课题的研究现状目前世界上最大的医疗器械市场是日本、美国、欧盟，但公认的最有潜力的市场却是中国。医疗设备与制药业和器械产业的产值在发达国家比为1∶1.9；而泰山学院本科毕业设计2在中国，这个比例仅为1∶5。由此可见中国医疗器械市场在世界的潜力非比寻常。我国已基本明确新时代的医疗体制的改革方向，国家将每年加大农村基层医疗卫生、公共卫生体系和城市社区的建设，由此可以预见，新的时期就会来临，那就是我国医疗器械市场快速发展的时期[6]。国外对智能输液装置的研究比较早，如日本、美国和德国等国家在上个世纪八十年代末就进行了智能输液装置的研制。输液泵是一种多功能的输液控制器，能够比较精确地控制输液速度，并能实现输液阻塞、气泡混入和输液完成报警等功能。但