液体点滴速度监控系统的设计
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SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY毕业设计说明书医院输液监控系统设计学院:专业:学生姓名:学号:指导教师:2013 年 6 月摘要摘要该论文是一种基于AT89C51控制的医疗点滴输液控制系统的设计方法。
该系统操作简洁、上手快、方便、集中控制并且具有报警功能,在医院医疗卫生方面有很大的实用价值,从而加速了医疗器械的自动化与半自动化进程, 有助于提高现代医护质量。
本设计主要成果有:⑴实现了相应的电路采集液滴速度,与设置的液滴速度比较,显示液滴滴速、剩余输液时间;对输液速度可以自动控制;具备与上位机通讯的能力,将输液过程的信息输入护士值班室;当输液剩余时间达到一定的时间,自动报警,或者输液中出现情况可通过相应装置报警。
填补了医院输液系统在细节部分研究的空白,对整体结构的完整分析和其电子设计的建立具有重要意义;⑵通过理论分析,论证了输液系统各个部分的原理及具体设计,很好地解释了所有关于医院输液系统设计的基本内容。
(3)该系统可让医护人员在控制室( 主站) 改变不同受液者( 从站) 的输液状况, 也可以直接到输液室直接改变输液状态( 直接控制从站) , 了解病人的输液进程, 及时通知处理将快完成的输液。
以上研究成果为该系统设计和控制液滴装置设计过程提供了丰富的信息。
关键词:51单片机,医院输液系统,输液监控, 步进电机ABSTRACTABSTRACTThis paper deals with a control system for liquid- dropping based on 51 single chip microcomputer. For using conveniently,displaying directly, controlling intensively, alarming by sending out sound .This system can be widely used in the hospitals.To accelerate the process of automatic or half- automatic realizing for the medicine- appliance . The main research results:(1) It realizes the measurement circuit collection liquid corresponding droplet velocity,which compared with the droplet velocity settings,display the drop rate, residual infusion time;Can control the transfusion speed automatically; Ability to communicate with host computer;Put the transfusion process information into nurse's duty room; When the infusion time remaining to a certain time, automatic alarming, or if something is happened,it is also can alarm through the corresponding device.this is fill the gaps in the hospital transfusion system in detail research,and have great significance to establish a complete analysis of the overall structure. (2)Through theoretical analysis, demonstrated the principle of each part of the transfusion system and the specific design, a good explanation of the basic content of all design hospital infusion system.(3) The system can let the medical staff in the control room (station) to change under different fluid infusion (slave), can also go directly to the transfusion room directly change the infusion state (from the station directly control), to understand the process of the transfusion patients, promptly notify the processing will be done soon infusion.The above results provide rich information for design and control of droplet device process of the system.Key words: The 51 single chip microcomputer, Hospital infusion system, infusion monitoring ,stepper motor目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 ............................................................................................................................. I II 第一章引言 . (1)课题的背景和意义 (1)1.1.1医疗输液监控系统设计的背景 (1)1.1.2医疗输液监控系统设计的意义 (1)1.1.3 系统设计需要解决的关键问题 (2)第二章系统方案设计与论证 (3)2.1 系统硬件结构总体设计方案 (3)2.2 点滴速度测量电路方案的选择及论证 (3)2.3 液面检测电路方案的选择及论证 (4)2.4 通过电机控制滴速电路的方案论证 (5)2.4.1电机控制滴速的方案设计 (5)2.4.2 控制用电动机及驱动的选择与比较 (6)2.5 显示器接口电路方案选择论证 (7)2.6 键盘接口电路方案选择论证 (7)2.6.1独立式按键电路 (7)2.6.2矩阵式键盘电路 (7)2.7 单片机型号的选择与论证 (8)2.7.1 现有主流单片机的概述 (8)2.7.2 单片机的选用 (8)2.7.3 单片机I/O口管脚分配 (12)第三章输液系统各模块的硬件设计 (13)3.1 控制电机模块设计 (14)3.1.1 步进电动机的工作原理 (14)3.1.2 步进电机控制原理 (14)3.2 数据采集模块及工作原理 (16)3.3.1 红外发光二极管和光敏三极管 (17)3.3.2 红外发光二极管主要参数 (17)3.3.3 光敏三极管的主要参数 (18)3.4 电源模块 (19)3.5 声报警模块 (19)3.6 复位电路 (19)3.7 显示模块 (20)3.7.1 LED显示器的结构 (20)3.7.2 LED显示器的显示方法 (22)3.7.3 7段译码器CD4511 (22)3.7.4 显示模块电路设计 (24)3.8 键控模块 (24)第四章系统软件及框图设计 (27)4.1滴速检测子程序 (29)4.2 电机控制子程序 (29)4.3 显示子程序 (31)4.4 键盘程序 (32)第五章系统设计结果分析 (34)5.1 设计实现过程 (34)5.2系统测试及结果误差分析 (35)第六章结论 (37)参考文献 (39)致谢及声明 (40)第一章引言课题的背景和意义随着科技的进步,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。
基于光电技术智能输液监控系统设计智能输液监控系统设计基于光电技术的工作原理。
该系统主要用于对输液过程进行实时监测和控制,以确保输液的安全性和可靠性。
系统的主要部分包括输液监测模块、数据处理和显示模块、报警模块以及控制模块。
输液监测模块是系统的核心部分,其基于光电技术实现对输液液位、流速、输液器是否空液等参数进行实时监测。
输液过程中,液位传感器通过发射红外光束,当液体接触到传感器时,光束被液体阻挡,从而产生信号变化,传感器将这些信号转化为电信号并传输到数据处理和显示模块。
数据处理和显示模块接收传感器传输的电信号,并进行信号处理,将处理后的数据显示在液晶显示屏上。
此外,该模块还会对数据进行分析和比较,如果发现异常情况(如液体流速过快或过慢、液位超出安全范围等),则会发出报警信号,并触发报警模块。
报警模块通常包括声光报警器和短信报警系统。
当数据处理和显示模块触发报警信号时,报警模块会立即发出声光警报,同时向责任人发送短信警告。
这样,即使现场医护人员无法及时察觉异常情况,也可以通过报警模块得知并马上采取措施。
控制模块是整个系统的控制中心,它负责接收数据处理和显示模块的信号,并根据信号的内容进行相应的操作。
比如,当系统检测到输液器中发生空液情况时,控制模块会自动停止输液,并将这个信息发送给医护人员,以便及时更换输液器。
此外,智能输液监控系统还可以与医院信息系统进行集成,以实现输液数据的远程监控和记录。
医院可以通过信息系统实时查看输液情况,并进行数据分析和统计,为医生提供更准确的临床决策支持。
总之,基于光电技术的智能输液监控系统设计,能够显著提高输液过程的安全性和可靠性。
通过实时监测和控制输液参数,及时发现并处理异常情况,避免了因输液过程中的错误而导致的患者伤害。
此外,系统还能实现数据的记录和分析,为临床决策提供更科学、准确的依据。
CONO MIC CON STR UCTION 经济建设5环球市场信息导报无线液体点滴速度监控装置的设计输液速度的快慢直接影响药效以及患者生命安全。
临床上人为监控误差大、可操作性差,使得输液速度很难实时控制。
本文设计的液体的点滴速度监控装置利用红外传感器实时检测输液的速度,将采集的点滴速度实时无线传输给控制中心,控制中心通过与设定速度比对发出无线控制信号,来调节流速调节器来调节液体的流速,从而实现点滴速度自动调节。
本设计只需将速度检测和速度调节部分固定在一次输液器上即可使用,无需专用输液器,也可扩展应用到其他液体速度监控装置领域。
点滴输液是临床上最为常见的治疗方法之一,大部分药物的输液速度都有严格的规范。
由于在输液前人工控制速度存在误差,在输液过程中人工监护输液速度工作量大很难保证输液的速度。
目前的研制点滴液体速度监控装置大多都为有线检测装置且需要通过输液瓶的高度来调节点滴的速度,这些点滴输液器需要专用的输液器使得输液成本加大,很难在医疗市场推广。
为了解决以上问题,本文设计了一款无线液体点滴速度监控装置。
该系统以单片机ST C 89C52为控制中心,采用红外发射接收对管装置检测液滴速度,并实时将检测的速度值无线发送给控制中心,控制中心根据传输的速度值来实时发送控制信号给液体调速模块来实时调节液体流速,从而实现点滴流速自动监控的目的。
1.硬件设计本系统硬件采用模块化设计,如图1所示,包括速度检测、控制中心、速度调节三个模块。
每个某块都是一个独立的系统均可以独立工作。
速度检测部分检测输液速度值并将速度信号实时传输给控制中心;控制中心部分主要负责接收检测部分的速度数据信号,根据接收的速度值来判断是否需要调速,若需要调速则向速度调节模块发送速度调节模块信号;速度调节再接收到速度调节信号后,判断是速度增加还是减少信号然后驱动步进电机调节液体流速调节器孙佰顺武传佳李洪亮图硬件原理框图81的调节滚轮来增加或减少点滴输液速度。
智能点滴监控系统毕业设计哎呀,今天咱们聊聊这个“智能点滴监控系统”毕业设计,听起来可酷了吧?想想啊,医院里那些忙得不可开交的护士们,忙得像陀螺一样,跑东跑西。
就像电影里的超级英雄,没时间喘口气!他们得时刻关注病人的状况,尤其是那些正在接受点滴的朋友们。
点滴,真是小小的瓶子,里面却藏着大大的责任。
说实话,护士每次都得认真盯着点滴的流速,生怕出个岔子,病人一不留神,哎呦,这可不是开玩笑的事。
于是,咱们的设计目标就出现了——嘿,让这项工作变得简单点儿,别让护士们像猴子一样东跑西跳。
我们就想,为什么不弄个智能系统来帮忙呢?一套点滴监控系统,能够实时监测点滴的流速,甚至还能发出警报,提醒护士们。
你想啊,这样一来,护士就能省出时间,去关注其他病人。
这样一想,心里不禁美滋滋的。
我们开始动手。
设计的过程就像做饭,材料得准备齐全,锅子得热好,火候掌握得当。
我们先选定了传感器,这小家伙可是关键,得能精准测量液体流动的速度。
我们给它起了个名字,叫“流速小子”,多可爱啊!然后,咱们得把它跟计算机连接,软件要写得清清楚楚,界面得简单明了,方便护士们使用。
就像大厨做菜,一定要考虑到食客的口味。
光有硬件、软件还不够,咱们还得考虑到数据安全。
哎,医院可不是随便玩的地方,病人的隐私得保护好。
于是,我们加了一层加密,确保信息只在有权限的人之间流通。
你说,技术再牛逼,安全第一,才能安心使用嘛。
设计的过程中,难免会遇到挫折。
那天,我们调试的时候,流速小子竟然给我们开了个玩笑,流速显示的完全不对,简直就像打错了算盘一样。
我们心里那个气啊,直想把它“请”去隔壁教训一番。
不过,没关系,调试问题就像拼图,耐心点,总能找到那个“对”的位置。
几天后,流速小子终于老实了,数据也准得让人刮目相看。
说到这,真是感慨万千。
经历了一番波折,大家齐心协力,才把这个智能监控系统的雏形给搞出来。
之后,我们在模拟环境中进行了测试,病人一号、病人二号,统统上阵,流速小子表现得可棒了,数据准确得像个神仙。
液体点滴速度监控装置摘要本装置采用医用250豪升注射液玻璃瓶,针柄为深蓝色的医用一次性输液器作为控制对象。
通过步进电机控制注射液玻璃瓶的高度,从而控制点滴的速度。
从站由单片机和CPLD 控制,主站和从站之间采用的RS485总线通信。
系统控制误差在设定值10%以内,调整时间小于三分钟。
一.方案论证:(一)总体方案比较:各种控制方案原理框图大致如下:图1—1—1 方案原理框图方案一:方案二:方案三:单片机作为控制单元,步进电机控制瓶子的高度,反射式光电传感器检测滴速和报警位置。
由单片机根据传感器检测到的反馈信号控制步进电机的转动,通过定滑轮将圆周运动转换为输液瓶的垂直运动。
用CPLD由测周法计算滴速,由于滴速在较低频率时变化很小,因而可以根据滴速的大小适当确定调整的步速,以快速并较精确地调整滴速。
此方案充分利用单片机和可编程逻辑器件进行快速设计和高精度﹑自动化控制。
综合以三种方案,最后我们选取方案三。
(二)具体方案选取根据以上的论述,我们将监控装置(从站)化分为以下几个部分:◆电机驱动装置◆传动装置◆传感器模块◆测定滴速模块◆通信模块由于主站和模拟从站的电路和功能都比较简单,而通信模块将在监控装置中详细说明,故不再论述它们的电路结构。
1.电机驱动装置我们使用的电机的相电流位2.5安,工作电压为27 伏,为三相电机,当工作在三相六拍时,两相同时工作,这时电机的驱动功率为135瓦。
我们定制150瓦的变压器作为电源变压器。
电机的驱动采用集成功率电子开关TWH8752,该器件可直接由TTL、CMOS 等数字电路驱动,工作开关速度快、工作频率高(可达1.5MHz)、控制功率大,内部开关管反向击穿电压为100伏。
加散热片后,通过的罐电流可达3安。
其输出管采用集电极开路方式,片内还设过热减流保护电路。
由于电机的每相电流约为2.5安,故每相须串接一限流电阻,选取线六点组的规格为10Ω/50W。
整个装置在工作时会散出很大的热量,须添加一个风扇散热。
F6设计题目:液体点滴速度监控装置参赛学校:山东农业大学参赛学生:王涛李晓军于伯建2003年全国大学生电子设计大赛说明书2003年9月17日设计题目:液体点滴速度监控装置一、摘要本系统采用分布式微机控制系统,通过调整输液瓶的高度来精确控制最多可达16个输液器的点滴速度。
系统采用主从式结构,都采用89s52作为CPU。
从机通过光敏元件测定点滴速度,并通过步进电机调整输液瓶高度,构成了一个闭环控制系统。
可通过键盘设定所需点滴速度,设定范围可达20~150滴/分,调整误差≤ 5%,调整时间≤2分钟。
并可动态显示实时点滴速度。
当液面下降到2~3cm的警戒值时,可进行声光报警。
主从站之间通过RS-485总线构成串行通讯网络。
主站可对16个从站进行定点或巡回监测,查询各从站的实时状态,并可显示其从站号和点滴速度,并可远程设定各从站的点滴速度,当收到从站发来的报警信号后,能声光报警并显示相应的从站号,并可手动方式解除报警。
该系统布局合理,运行平稳,控制精度较高,完全达到了题目基本部分的要求,并基本实现了发挥部分要求。
二、系统方案确定1、总方案:分析题目要求,系统为一个主从式测控系统。
由通讯网络把主站和多个从站连成一个系统。
通讯网络可采用RS-232或RS-485等接口组成。
测控从站的功能可有多种方案实现,但一般都都由控制单元、执行机构和检测单元三部分组成。
下面具体论述分析一下各个部分的方案确定。
2、通讯方案的确定通讯网络可选用RS-232或RS-485。
RS-232系统的通讯距离一般小于15米,而RS-485的通讯距离可达1000多米。
考虑到本系统模拟的医院病房的实际情况,15米不能满足要求,故采用了RS-485系统3、执行机构方案的确定小型执行机构的驱动元件一般选择直流电机或步进电机。
其中直流电机使用方便,价格便宜,但运动精度较低,难以实现精确的位置控制。
如用直流电机调整输液瓶的高度,将难以控制其精确位置,系统稳定性较差,较难达到题目的要求。
智能液体点滴监控系统的设计智能液体点滴监控系统的设计摘要:本监控系统采用多机通信,一个主站控制多个从站和主机之间的数据传输,并采用光电技术检测液体点滴的速度。
单片机控制步进电机带动蠕动泵实现对滴速的控制,软件根据检测结果实现对控制电路的自适应调节,通过按键或上位机软件实时设置点滴速度、输液量及床位号,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。
实验证明本系统具有电路简单、检测精度高、响应速度快等优点。
关键词:红外发射对管;蠕动泵;步进电机;AT89C51;点滴智能液体点滴监控系统主要应用在静脉输液以及化学医学领域实验中需要精确滴定的场合[1]。
本装置可以实现对液体点滴滴速的控制与检测,控制范围为每分钟30~120滴,控制精度为±2滴,还可以在药液不足及输液不畅时自动报警,并停止输液。
1系统总体方案因为医用,所以任何与瓶中液体有接触的设计方案都是不可行的,所有传感器和控制器只能固定于输液的外部。
具体设计方案。
(1)点滴检测:要求系统能够正确及时地探测下落的点滴数。
通过红外发射对管实现对点滴速度的检测。
(2)控制器:实现对传感器输出信号的采集来计算点滴速度,通过对滴速的计算和设置数值的比较来控制电机的转速,从而实现闭环控制。
通过计算输液量来判断输液是否正常。
(3)机械传动控制:包括机械传动和控速,兼顾稳定性、精确性、可操作性、廉价。
(4)实时显示、报警:包括实时显示电路、报警电路和按键电路,兼顾实用性、可操作性、廉价且满足设计要求。
2电路实现2.1滴速测量本设计采用直射式光电传感器(红外对管)来实现点滴速度的检测。
利用一个具有一定硬度且反射性很差的塑料管,把红外对管分别装在两侧,水滴从两管之间通过,有液滴滴下时,下落的水滴对红外光有较强的漫反射、吸收及一定的发散作用,可使接收管导通或截止。
液体点滴速度监控系统设计摘要:本设计研制了一种液体点滴速度监控系统。
该系统以单片机为核心,可以实现自动检测并显示液体点滴的速度、用键盘设定点滴速度和对异常情况进行声光报警等功能。
采用红外光电传感器检测液位信号,通过硬件滤波和保护装置消除杂散光干扰。
并能通过上位机与下位机之间的串行通信,实现对多台下位机进行远程监控与管理。
该系统工作稳定、操作简便,能有效的解决目前简易液体点滴装置和输液泵之间的空缺,在医疗卫生领域中具有广泛的应用前景。
关键词:点滴速度,单片机,串行通信,步进电机Abstract:The monitoring system for the transfusion was developed with microcontroller unit used as a core. The system realizes auto detection and display of the drip velocity. The drip velocity can be set by keyboard and the abnormal event alarm has achieved. The signal of the liquid level was detected by the infrared photoelectric sensor, and the interference of abnormal light was eliminated by the hardware filter and the protect device. In addition, the remote monitoring and managing of several lower computers was achieved by serial communication. The system is stable in performance and simple in operation. The system has bright application future in medical treatment field.Keywords:Dropping speed, Microcontroller unit, Serial communication, Stepping motor目录1前言 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目标 (1)1.3 技术路线 (1)1.4 实施计划 (2)1.5 必备条件 (2)2总体方案设计 (3)2.1 方案比较 (4)2.1.1 滴速检测方案 (4)2.1.2 液位检测方案 (4)2.1.3 滴速控制方案 (4)2.1.4 电机选择方案 (5)2.1.5 点滴速度计算方案 (5)3单元模块设计 (7)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (7)3.1.1 滴速检测模块设计 (7)3.1.2 液位检测模块设计 (7)3.1.3 电机驱动模块设计 (8)3.1.4 声光报警模块设计 (10)3.1.5 键盘模块设计 (10)3.1.6 显示模块设计 (11)3.1.7 通信模块设计 (12)3.1.8 中央控制模块设计 (13)3.1.9 电源模块设计 (14)3.2 电路参数的计算及元器件的选择 (14)3.2.1 时钟电路 (15)3.2.2 复位电路 (15)3.3 功能器件的介绍 (15)3.3.1 AT89C51介绍 (16)3.3.2 8255A介绍 (18)4软件设计 (24)4.1 软件设计所用工具 (24)4.2 软件结构图 (24)4.3 软件流程框图 (25)4.3.1 上位机软件流程框图 (25)4.3.2 下位机软件流程框图 (26)4.3.3 上、下位机通信软件流程框图 (28)5系统调试 (31)6系统功能、指标参数 (38)6.1 系统能实现的功能 (38)6.2 系统指标参数测试 (38)6.2.1 点滴速度测试 (38)6.2.2 报警功能测试 (39)6.3 系统功能及指标参数分析 (39)7结论 (40)8总结与体会 (42)9谢辞 (43)10参考文献 (44)附1 系统的原理电路图 (45)附2 外文文献翻译-译文 (46)附3 外文文献翻译-原文 (56)1前言随着医院管理系统趋向于电子化、网络化,利用单片机与现代控制技术提高医疗器械的自动化程度成为目前主要应用方向之一。
毕业设计(论文)液体点滴速度监控装置毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本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和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日液体点滴速度监控装置摘要:利用单片机设计并制作一个智能化的液体点滴速度监测与控制装置。
该装置由水滴速度测试系统、水速控制系统、显示装置、单片机装置、键盘和报警系统等系统组成。
应用水的压强随着高度差的变化而变化的原理,利用控制步进电动机的升降来控制点滴速度。
输液点滴监护系统设计与制作开题报告开题报告一、选题的背景和意义输液是一种常见的医疗技术,通过将药物溶液以静脉注射的方式输入患者体内,用于治疗各种疾病或提供营养支持。
然而,不合理的输液操作可能导致输液过程中出现错误,例如输液速度过快或过慢、输液阀门未关闭等,从而给患者带来严重的健康风险。
为了提高输液过程的安全性和有效性,设计和制作一个输液点滴监护系统非常必要。
该系统旨在实时监测输液过程中的各个参数,并通过报警提示医护人员进行及时干预,以避免可能的错误操作。
通过引入智能化技术和传感器装置,可以提高输液的准确性和稳定性,为患者提供更好的治疗效果。
二、研究内容和方法本设计拟采用嵌入式系统技术,结合传感器控制和数据处理技术,设计和制作一个输液点滴监护系统。
该系统主要包括以下几个部分:1.传感器模块:通过安装合适的传感器装置,实时监测输液过程中的关键参数,包括输液速度、液体剩余量、输液阀门状态等。
2.控制模块:采用嵌入式控制器作为系统的主控制单元,根据传感器模块的反馈信息,对输液过程进行控制。
例如,当检测到输液速度过快时,控制模块自动减小输液速度。
3.数据处理和显示模块:通过数据处理技术,将传感器获取的输液参数进行处理,并将结果显示在界面上。
医护人员可以通过界面直观地了解输液过程中的各个参数,及时发现和纠正可能的输液错误。
4.报警模块:当输液过程中出现异常情况时,例如输液速度异常、输液阀门未关闭等,系统会发出报警提示,提醒医护人员进行干预和处理。
研究方法主要包括嵌入式系统开发、传感器选择和布线、数据处理算法设计以及界面设计等。
通过实验测试和数据分析,评估系统的准确性和稳定性。
三、预期成果通过设计和制作输液点滴监护系统,预期可达到以下几个方面的成果:1.完善的输液监护系统:实现对输液过程中各个参数的全面监控和控制,提高输液的安全性和有效性。
2.数据处理和显示模块:实现对输液参数的实时处理和显示,提供直观的界面供医护人员参考。
基于单片机的输液监控系统设计毕业设计简介输液监控系统是医疗行业中必不可少的设备之一。
它的主要功能是监测输液过程中的输液速度和输液液位,并能够及时报警提醒医护人员。
本毕业设计旨在设计一款基于单片机的输液监控系统,实现自动监测输液速度和液位,并能够发出报警信号。
本文将详细介绍系统的设计原理、硬件组成和软件实现。
设计原理输液监控系统主要包括传感器、单片机、LCD显示屏和报警装置。
其工作原理如下: 1. 传感器:系统利用压力传感器测量输液管路中的压力变化,从而判断输液速度;利用液位传感器测量液位的高度,从而判断液位的变化。
2. 单片机:系统通过单片机采集传感器数据,并根据预设参数对输液速度和液位进行判断和处理。
单片机还负责控制LCD显示屏和报警装置的工作。
3. LCD显示屏:系统利用LCD显示屏实时显示输液速度和液位信息,方便医护人员了解输液情况。
4. 报警装置:当输液速度或液位超出预设范围时,系统会通过报警装置发出声音或闪光灯,提醒医护人员及时处理。
硬件组成本系统的硬件组成主要包括以下部分: 1. 传感器:压力传感器和液位传感器,用于测量输液过程中的压力和液位变化。
2. 单片机:选用常见的8位单片机,通过IO口和模拟输入口连接传感器,实现数据采集和控制功能。
3. LCD显示屏:通过串口与单片机进行通信,用于实时显示输液速度和液位信息。
4. 报警装置:包括蜂鸣器和LED灯,用于发出声音和闪光灯报警。
软件实现系统的软件实现主要包括以下部分: 1. 单片机程序:通过C语言编写单片机程序,实现数据采集、数据处理、LCD显示和报警控制等功能。
2. 数据处理算法:在单片机程序中实现输液速度和液位的判断算法。
根据传感器测量到的数据,采用合适的算法计算输液速度和液位,并与预设参数进行比较,判断是否超出范围。
3. LCD显示:通过调用相应的库函数,将输液速度和液位信息实时显示在LCD屏幕上。
可以设置刷新频率和显示格式。
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。本文的目标就是设计一种输液监控系统以解决此问题。 本文设计的液体点滴速度监控装置系统,实现了对输液速度的检测与控制,实现了对储液瓶中液面高度的检测报警,并且动态显示输液速度。使用者可以通过按键设置输液速度,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,即一个主站控制一个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。 系统以8051单片机为核心,使用两块系统板(主机和从机)组成有线监控系统,主机实现对从机的控制及液体点滴速度的显示和液体点滴速度的键盘控制;从机通过外围电路检测储液瓶中液面高度和液体点滴速度;通过从机实现对步进电机控制以实现对储液瓶高低的控制,来实现控制液体点滴速度。 在整体方案设计中,在保证设计系统能达到的题目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。
关键词: 点滴速度;光电传感器;步进电机;单片机 ABSTRACT Transfusion 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 monitoring and controlling system of liquid drop speed by this paper, actualize the infusion rate of test, the control of reservoir fluid bottle level detection alarm and dynamic display of transfusion speed. Users can through the button to control transfusion speed and system will automatically transfusion speed of it. Besides the system also actualize multi-machine communication, that is, a master station to control a multiple machine 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 buzzer sound-light alarm. The systems use 8051 SCM as machine’s core. Use two systems board (host and slave) component cable monitoring system for control of the machine from host. The master station achieves the displaying of liquid drip speed and the keyboard to control liquid drip speed. Slave machines through the outer circuit testing reservoir liquid bottle in height and liquid dropping speed, and through the control of stepping motor speed control the level of liquid storage bottle to control liquid drop speed. 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.
Key words: liquid drop speed; photoelectric sensor; Stepper Motor; single chip 目 录 第一章 绪论......................................................................................1 1.1课题背景...............................................................................................1 1.2课题研究的目的和意义.......................................................................1 1.3 输液报警监控系统的方法..................................................................2 1.4 本课题采用的输液报警监控内容方法简介......................................2 1.5本文的结构...........................................................................................3 第二章 输液监控系统的总体方案...................................................4 2.1 输液监控系统的设计依据和目的......................................................4 2.2系统方案论证与比较...........................................................................5 2.2.1 控制方案的比较..........................................................................5 2.2.2点滴检测方案比较.......................................................................5 2.2.3液位监测方案比较.......................................................................5 2.2.4速度控制方案...............................................................................6 2.2.5电机的选择...................................................................................6 2.2.6主从机通信方案...........................................................................7 2.3系统总体框图........................................................................................8 第三章 系统的硬件设计................................................................10 3.1 系统的硬件设计..................................................................................10 3.2 从站各系统单元的设计......................................................................11 3.2.1中央处理单元..............................................................................11 3.2.2点滴信号检测单元......................................................................11 3.2.3点滴信号的比较、滤波、整形电路..........................................12 3.2.4 液位检测单元.............................................................................13 3.2.5检测电路的抗干扰措施..............................................................14 3.2.6声光报警电路..............................................................................14. 3.2.7 步进电机驱动单元(高度调整单元).....................................15 3.2.8 主从站接口电路.........................................................................16 3.3 主站的硬件电路图及工作原理..........................................................17 3.3.1键盘单元......................................................................................18 3.3.2 数码管显示单元.........................................................................20 3.4 主从站芯片时钟电路..........................................................................21