智能输液监控系统的设计 毕业设计

毕业论文（设计）题目：基于单片机的输液监控系统设计院系：专业：电子信息工程学生姓名：学号：20102305054指导教师：职称：二Ｏ一四年五月十日目录1 绪论........................................... 错误！未定义书签。

1.1 课题背景.................................. 错误！未定义书签。

1.2 课题研究的目的和意义...................... 错误！未定义书签。

1.3 课题的主要研究工作 (3)2 系统总体设计方案............................... 错误！未定义书签。

3 输液监控系统硬件电路设计....................... 错误！未定义书签。

3.1 单片机主控制电路设计...................... 错误！未定义书签。

3.2 前端数据采集器电路设计.................... 错误！未定义书签。

3.3 蜂鸣器电路设计 (12)3.4 数码管显示电路设计 (14)4 安装调试 (17)5 结论 (18)参考文献 (18)附录 (18)致谢 (20)基于单片机的输液监控系统设计南京信息工程大学电子信息工程专业，南京 210044摘要：在医院输液的时候，医护人员和病人经常被一个问题所困扰：在给病人进行输液治疗的时候，经常因为病人身体虚弱、昏睡，而此时医护人员又正在别的地方工作，导致没注意到。

当输液结束以后，如果没有处理及时的话，因为输液管空了，病人静脉血会发生倒流的情况，使病人有发生生命危险的可能。

但是若处理过早，又会造成药液浪费，减轻药效，影响治疗。

本文设计的输液监控系统，利用药液和空气对光的折射率的不同，使同一处光源的光在有、无药液时，发生不同角度的折射，按光接收元件收到的光的强弱输出高电平或低电平，从而确定单片机是否驱动蜂鸣器报警和数码管显示病人座位号码，避免因工作繁忙、病人过多引起错误。

智慧输液监测系统组成设计方案智慧输液监测系统是一种利用物联网技术，对输液过程进行实时监测和管理的系统。

其主要目的是提高输液的安全性和效率，并减少人工管理的工作量。

下面是智慧输液监测系统的组成及设计方案。

1. 传感器网络：智慧输液监测系统需要使用各种传感器来实时监测输液过程中的各项参数。

传感器可以包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。

这些传感器通过物联网技术将监测到的数据传输到云端服务器进行处理和存储。

2. 云端服务器：云端服务器是整个系统的核心，负责接收传感器传输的数据，并进行实时监测和管理。

服务器可以根据预设的规则和算法对数据进行分析，比如检测输液速度是否正常，输液量是否超过设定限制等。

同时，服务器还可以记录和存储输液过程中的各项数据，以便后期分析和报告生成。

3. 用户终端：智慧输液监测系统需要为用户提供一个方便的操作界面。

用户可以通过手机、平板电脑等终端设备来查看输液过程中的实时数据和报警信息。

同时，用户也可以通过终端设备对输液过程进行远程控制和调整，比如修改输液速度、设置报警阈值等。

4. 报警系统：如果发现异常的输液情况，智慧输液监测系统应该能够及时发出报警。

报警可以通过短信、电话、声音等方式进行。

同时，系统还应该能够将报警信息发送给相关的医护人员，以便他们能够及时采取措施。

5. 数据分析和报告生成：智慧输液监测系统还应该能够对输液过程中的数据进行分析和报告生成。

通过对输液数据的分析，可以及时发现和预测问题，并提供给医护人员参考。

报告生成可以在系统中定期自动完成，也可以由用户在需要时手动生成。

在设计智慧输液监测系统时，需要考虑以下几个方面：1. 系统的可靠性：智慧输液监测系统需要保证输液过程的可靠性和安全性。

因此，在选择传感器和通信设备时，需要考虑其稳定性和准确性。

同时，云端服务器也需要具备高可用性和数据备份功能，以防止数据丢失。

2. 数据的隐私与安全性：智慧输液监测系统涉及到患者的个人信息和输液数据，对数据的隐私和安全性需要特别重视。

智慧病房输液系统设计方案智慧病房输液系统设计方案背景介绍：随着医疗科技的不断发展，智慧病房成为现代医疗领域的重要发展方向。

智慧病房通过应用先进的技术手段，提高医疗效率、提供更好的医疗体验。

输液作为常见的治疗手段，在智慧病房中也需要进行智能化的管理和监控。

系统设计方案：1.智能输液泵：采用先进的智能输液泵，具备多种功能和参数设置，如流速控制、药物配混、报警提示等。

泵的设计应具备精准、稳定、可靠的特点，确保输液过程的安全和有效。

2.输液信息集成：在医院信息系统中，集成输液过程的相关信息，包括患者个人信息、药物信息、输液方案、输液进度等。

通过系统集成和数据共享，实现输液管理的数字化和信息化，提高工作效率。

3.输液计划和操作指引：根据患者的病情和医生的处方，制定输液计划和操作指引。

在系统中设定输液方案，包括药物种类、剂量、输液时间等参数，并生成输液计划和操作指引。

护士可以根据计划和指引进行输液操作，提高操作的准确性和一致性。

4.输液监控和报警：通过智能输液泵实时监测输液过程中的参数和指标，如流速、剂量、输液时间等。

同时，通过系统对比实际输液数据和计划数据，进行实时监控和比对分析，及时发现可能的异常情况。

当出现异常时，系统会自动发出报警提示，通知相关人员进行处理。

5.远程监测和干预：实现输液过程的远程监测和远程干预，通过网络和云平台实现患者输液信息的实时远程传输和跟踪。

医护人员可以通过移动设备监控患者的输液情况，及时掌握患者的状况，并进行必要的干预和调整。

6.数据分析和统计：系统对输液过程中的数据进行收集和分析，如输液效果、剂量准确性、异常情况等。

通过数据分析和统计，发现问题和改进方案，并提供参考依据。

系统还可以根据历史数据和统计结果，进行预测和评估，为输液方案和操作提供指导。

7.安全管理和权限控制：系统具备严格的安全管理和权限控制机制，确保数据的安全和隐私。

医护人员只能访问其具备权限的数据和功能，防止数据泄露和滥用。

医用远程自动输液监控系统设计报告1 绪论1 本项目的提出及研究意义当人前进的脚步迈入电子领域的那一刻，就预示着一个新时代的来临，预示着人类将逐渐脱离全手工的劳动方式，预示着全球智能化的发展方向和趋势。

目前，国内外均开始关注“以人为本”这种思想，越来越多的商品也秉承这一制造和销售理念，人类的生活在科技的飞速发展中得到不断的改善，从国外的智能化房屋，到国内逐渐兴起的智能化小区，我们生活水平正在悄然的与“智能化”这个名词与日具进，以往大多被用于工业生产的智能系统也逐渐以崭新的面貌走到我们身边，越来越丰富的智能化用品出现在世面上，人们对“生活智能化”的关注告诉我们，下一个时代，将是一个智能产业飞速发展，多元应用，空前繁盛的时代。

或许，你有过这样的认识，在医院中，输液是大多数病症需要的治疗方式，而因输液带来的问题也是经常出现的，这也影响到了病人的身体健康。

由于医院中护士的工作繁忙,再加之疲劳，就可能不能很好的监护病人的输液情况，这就需要病人自己或其家人随时都要注意输液情况，这样一来，就使得病人以及病人家人为此而不能很好的休息，其家人也得要耽误大量的时间来监护病人。

然而，即使在有人护理的情况下，病人与护理人员在长时间的等待之中也极易疲劳，也极易发生药物输完后空气进入体内的危险情况，这样即不方便，对病人的身体也是非常不利的。

鉴于这个问题，有人肯定回产生疑问：“能否发明一种可以自动监测药物剩余量并及时通知护士更换药物的装置呢”？通过这样的启发，我们小组的同学积极的思考，发现解决此问题的关键在于：1）如何正确的监测药物剩余量。

2）使用何种方式提示护士应该换药。

3）如何实现多人监测。

4）用那种方式传送信号更加稳定，更加可靠。

结合我们所学的专业知识，我们联想到无线电波是由发射点向四面八方传播，可以穿过阻挡物，而且可以传播到很远的距离，因此它的控制可以在很大区域和空间内实现，而且易于实现多路信号控制。

为此，我们在前人研究的基础上探索出了一种可编程无线电遥控多通道开关系统的设计方法。

基于单片机的输液监控专业系统设计中文题目：基于单片机的输液监控系统设计外文题目：DESIGN OF INFUSION MONITORING SYSTEM BASED ON SINGLE CHIP毕业设计（论文）共 69 页（其中：外文文献及译文23页）图纸共1张完成日期 2013年6月答辩日期 2013年6月摘要输液是医院常用的治疗手段，传统输液过程中存在着输液速度不精确、需要人工监护等弊端。

本文的目的就是设计一种输液监控系统以解决此问题。

本文设计的输液监控系统，实现了对输液速度的检测与控制，实现了对储液瓶中液面体积的检测报警，并且动态显示输液速度。

使用者可以通过PC设置输液速度，系统将自动对输液速度进行控制。

此外系统还实现了多机通信，即一个主站控制多个从站和主从机之间的数据传输。

当输液结束或输液速度发生异常时，从站使用发光二极管和蜂鸣器进行报警，并将报警信号通过串行口传送至主站，主站通过监控软件和蜂鸣器实现声光报警。

在整体方案设计中，在保证设计系统能达到的使用要求的精度和稳定度的前提下，考虑到系统的轻便性、实用性、可靠性，对电路系统进行了优化。

本设计基本完成了预想功能，并指明了以后的研究方向和工作重点。

关键词：单片机；PID；步进电机；CAN总线；PCAbstractTransfusion commonly used as treatment in hospital，but there were some problems，such as inaccurate，need transfusion of artificial guardianship，etc．The goal is to design a transfusion monitoring system in order to solve those problems．The infusion monitoring system design by this paper,actualize the infusion rate of test，the control of reservoir fluid bottle volume detection alarm and dynamic display of transfusion speed．Users can through the PC to control transfusion speed.Besides the system also actualize multi-machine communication，that is，a master station to control multiple machines from a station and the master．slave data transmission between．When the infusion end or infusion speed abnormal，slave light—emitting diodes and buzzer to alarm，and will alarm signals through serial transmission to the master，stood by monitoring software realization and buzzer sound-light alarm．In the overall program design,in ensuring the use of design systems to achieve the required accuracy and stability of the premise，taking into account the system’s portability，practicality，reliability，electrical systems were optimized．Finally,the infusion monitoring system design by this paper，and point out future research directions and priorities．Keywords：single chip；PID；Stepper Motor；Can Bus；PC目录前言 (2)1 概述 (2)1.1 本设计研究的现状 (2)1.2 本设计研究的意义 (3)1.3 本设计主要工作内容 (4)2 输液监控系统总体方案 (5)2.1 系统需求分析 (5)2.2 系统方案论证与比较 (5)2.2.1 控制方案比较 (5)2.2.2 点滴检测方案 (6)2.2.3 剩余液体检测方案 (6)2.2.4速度控制方案 (7)2.2.5电机选择及控制方案 (7)2.2.6主从机通信方案 (8)2.3 系统总体框图 (10)2.4 小结 (11)3 系统从站的硬件设计 (12)3.1从站系统框图与核心部分电路图 (12)3.2从站系统各单元设计 (13)3.2.1点滴信号检测单元 (13)3.2.2键盘及显示单元 (16)3.2.3电源单元 (18)3.2.4声光报警单元 (19)3.3通信电路硬件设计及其工作原理 (20)3.4小结 (22)4 输液监控系统下位机软件设计 (22)4.1下位机的软件系统的总体设计 (22)4.2下位机系统各软件模块的设计 (23)4.2.1主模块 (23)4.2.2液滴计数模块 (24)4.2.3查询液滴有无及液滴过慢时的报警模块程序设计 (25)4.2.4通信程序模块程序设计 (26)5 输液系统上位机软件设计 (29)5.1欢迎界面设计 (29)5.2监控/报警界面设计 (30)5.3PC机通信接口模块设计 (33)5.3.1 Mscomm控件属性及处理 (33)5.3.2通信协议 (34)5.3.3本机的通信模块设计 (35)5.3.4 MSComm控件属性及应用 (36)5.4小结 (38)6结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录A外文文献译文 (52)附录B 外文文献原文 (42)附录C 部分子程序64前言静脉输液是我国目前临床治疗中最主要的一种输液方式，在实践工作中，医护人员一般是靠经验和观察通过转动输液器上的滑轮对滴速进行手动调节的，这种方法经常会出现一些异常情况:临床经验不是很丰富的医护人员对滴速的把握就不会很准确，容易造成输液速度过快导致患者出现不适或速度过慢而影响治疗效果;若输液时间较长，容易导致医护人员和患者的疏忽，增加医疗事故隐患。

Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsThe Graduate SchoolCollege of Automation EngineeringResearch and Design of Intelligent MedicalInfusion Monitoring SystemA Thesis inMeasuring & Testing Technology and InstrumentsbyGuo WenAdvised byAssociate Prof. Wang HaitaoSubmitted in Partial Fulfillmentof the Requirementsfor the Degree ofMaster of EngineeringFebruary, 2013承诺书本人郑重声明: 所呈交的学位论文, 是本人在导师指导下 ,独立进行研究工作所取得的成果。

尽我所知, 除文中已经注明引用的内容外 , 本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。

对本文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件, 允许论文被查阅和借阅 , 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 , 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存论文。

(保密的学位论文在解密后适用本承诺书 )作者签名 :日期: 南京航空航天大学硕士学位论文摘要静脉输液作为医疗护理中一项重要的治疗技术, 因其给药迅速、疗效快、刺激小, 临床应用十分普遍。

但是 ,目前输液过程主要以人工监控为主, 差错率较高 ,影响了治疗质量。

本文研制了一套新型医用智能输液监控系统,由输液监控仪和输液监护管理系统组成。

系统具有实时监控输液滴速、药液温度、输液状态等功能, 它以单一患者为治疗对象 , 同时监控多个输液通道的输液数据。

基于单片机的智能输液监控装置设计摘要：本次设计的智能输液监控装置是以单片机技术为核心，结合传感器、LCD显示屏、步进电机、蜂鸣器、辅热模块、语音播报模块、蓝牙通讯模块并结合手机APP实现对输液过程的安全监控:可以实时测量液体的滴速、温度、液位以及回血等情况，及时发现输液出现的异常情况，减少人力投入，提高护士和家人的监控能力。

关键词：输液监控装置；单片机；传感器；手机APP1.绪论传统的输液监控采用人工监控方式，但由于输液过程时间较长，医护人员现场工作忙碌，病人因为病情影响容易昏睡，陪护人员在长时间陪护过程中产生疲劳而注意力分散，所以当输液系统出现异常时，以上人工监控方式的缺陷会导致医疗处理不及时，尤其在输液结束时，如果没有及时拔针，会出现血液回流、血液凝固、空气栓塞等后果，这些后果轻则耽误治疗,重则发生医疗事故[1]。

输液监控装置的设计意义在于为医务人员实现输液便捷化，使输液过程变得更加准确、可靠，避免病人受到不必要的伤害。

2.系统方案设计本设计主要以单片机作为核心单元处理任务，然后通过红外对管传感器模块、温度采集模块对单片机提供实时检测信息，然后通过单片机控制蜂鸣器、语音播报模块、步进电机等做出相应的动作，例如蜂鸣器报警，语音播报提醒当前状态，步进电机控制滴速，通过温度采集模块传回的数据使辅热模块做出相应操作等等，最后就是通讯模块和手机APP对单片机的输入和输出操作，手机APP可以对单片机进行开启/停止操作，开启辅热停止辅热操作，停止报警加快输液速度减慢输液速度等操作，系统总体框图如图 1 系统总体框图。

图 1 系统总体框图3.硬件电路设计此设计主要包括单片机控制模块及其最小系统，最小系统又包括时钟电路、复位电路，按键电路，其还有点滴检测单元电路，液位检测单元电路，回血检测单元电路，报警单元检测电路，滴速控制单元电路，显示模块单元电路，温度采集单元电路，辅热单元电路，蓝牙通讯单元电路，语音播报单元电路等，本文设计的系统应用于实际生活中的临床医学，应能灵活操作，设置参数方面应能精确设置，检测数据方面要求达到的精确度更要高，抗干扰性要求高[2]。

智慧输液监测系统组成设计方案智慧输液监测系统是一种利用物联网、传感器等先进技术，对输液过程进行监测和管理的智能系统。

本文将从系统组成方案、功能设计、数据传输与存储以及安全性等方面进行详细介绍，总字数1200字。

一、系统组成方案智慧输液监测系统由以下几个主要组成部分构成：1. 传感部分：通过传感器对输液过程中的流量、压力等参数进行实时监测，采集输液信息。

2. 数据传输部分：将传感器采集到的数据通过无线方式传输到监测系统的服务器。

3. 服务端部分：在服务器上进行数据存储、处理和分析，提供相关的数据管理和监控功能。

4. 用户端部分：通过智能手机、平板电脑等移动终端设备接入系统，用户可以实时地查看输液过程的数据和监控情况。

二、功能设计1. 实时监测：系统通过传感器实时监测输液过程中的各项参数，包括流量、压力、液位等，确保输液的安全和准确性。

2. 预警提醒：系统能够根据预设的阈值，自动发出预警提醒，提醒医护人员进行相应的处理。

3. 数据记录与分析：系统将监测到的数据进行记录和存储，并提供数据分析功能，帮助医护人员评估患者的输液情况。

4. 远程监控：用户可以通过移动终端设备随时随地进行远程监控，实时查看输液过程的数据和监控情况。

5. 报警处理：当发生异常情况时，系统会自动发出报警信号，并及时通知相关的医护人员进行处理。

6. 数据统计与报表：系统能够对输液过程的数据进行统计和分析，生成相应的报表，为医护人员提供参考依据。

三、数据传输与存储1. 数据传输：系统通过无线通信方式，将传感器采集的数据传输到监测系统的服务器。

可以使用蓝牙、Wi-Fi等无线通信技术，确保数据的稳定传输。

2. 数据存储：服务器上建立专门的数据库用于存储已采集到的输液数据，并根据需要进行备份和归档。

四、安全性1. 数据加密：在数据传输过程中采用加密技术，保证数据的安全性和隐私性。

2. 权限管理：系统需要设定不同的权限级别，确保只有授权的人员可以访问和操作系统。