可加温的静脉输液监测装置设计
液体点滴速度监控装置
液体点滴速度监控装置2007年6月9日摘要：液体点滴速度监控系统是能够实现自动监控液滴的速度并且能做出相应调整的自动控制系统。
本文对系统如何实现自动监测、自动调节等功能作了详细的分析和研究，利用光电传感器采集液滴的速度变化信号和液位高度信号，用AT89S52作为中央处理器进行信号分析和处理，利用建立的模型通过直流电机进行控制液滴速度。
主从站采用MAX487E 与单片机系统构成RS-485通讯接口进行数据和控制信息的传送。
问题重述一、任务设计并制作一个液体点滴速度监测与控制装置，示意图如右图所示。
二、要求1、基本要求（1）在滴斗处检测点滴速度，并制作一个数显装置，能动态显示点滴速度（滴/分）。
（2）通过改变h 2控制点滴速度，如右图所示；也可以通过控制输液软管夹头的松紧等其它方式来控制点滴速度。
点滴速度可用键盘设定并显示，设定范围为20~150(滴/分)，控制误差范围为设定值±10%±1滴。
（3）调整时间≤3分钟（从改变设定值起到点滴速度基本稳定，能人工读出数据为止）。
（4）当h 1降到警戒值（2~3cm ）时，能发出报警信号。
2、发挥部分 设计并制作一个由主站控制16个从站的有线监控系统。
16个从站中，只有一个从站是按基本要求制作的一套点滴速度监控装置，其它从站为模拟从站 (仅要求制作一个模拟从站)。
（1）主站功能：a ．具有定点和巡回检测两种方式。
b ．可显示从站传输过来的从站号和点滴速度。
c ．在巡回检测时，主站能任意设定要查询的从站数量、从站号和各从站的点滴速度。
d ．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；可用手动方式解除报警状态。
（2）从站功能：a ．能输出从站号、点滴速度和报警信号；从站号和点滴速度可以任意设定。
b ．接收主站设定的点滴速度信息并显示。
c ．对异常情况进行报警。
（3）主站和从站间的通信方式不限，通信协议自定，但应尽量减少信号传输线的数量。
液体点滴速度监控系统的设计说明
液体滴落检测与计数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。
当输液结束或输液速度发生异常时，使用发光二极管和蜂鸣器进行报警，继而实现对输液瓶的控制。
系统以80C52单片机为核心，实现对输液瓶控制与液体点滴速度的显示和液体点滴速度的键盘控制；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，经济性，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；单片机目录任务与要求 (5)一、绪论 (5)1.1课题背景 (5)1.2课题研究的目的和意义 (6)1.3课题的思路与主要框图结构 (6)二、方案比较与论证 (7)2.1控制方案的比较 (7)2.2点滴检测方案比较 (7)2.3液位监测方案比较 (7)2.4速度控制方案 (8)2.5电机的选择 (8)三、系统的硬件设计 (9)3.1系统的硬件设计 (9)3.2.1中央处理单元 (9)3.2.2点滴信号检测单元 (10)3.2.3点滴信号的比较、滤波、整形电路 (11)3.2.4液位检测单元 (11)3.2.5检测电路的抗干扰措施 (12)3.2.6声光报警电路 (13)3.2.7步进电机驱动单元（高度调整单元） (14)3.2.8键盘单元 (14)3.2.9数码管显示单元 (16)3.3芯片时钟电路 (17)3.5复位单元 (17)3.6供电单元 (18)四、液体点滴监控系统的软件设计 (19)4.1各模块软件设计 (19)4.1.1主控模块设计 (19)4.1.2点滴速度测量模块设计 (19)4.1.3电机控制算法 (21)4.1.3.1电机控制原理 (21)4.1.3.2点滴速度控制 (21)4.1.5报警模块设计 (23)4.2.2输入键盘模块的设计 (24)4.4.3数码管显示模块的设计 (24)参考文献 (27)附录 (28)液体滴落检测与计数难度系数:1.0一、任务医用吊瓶注射如图所示，需要检测液体滴落速度和数量。
液体点滴速度监控装置的设计
液体点滴速度监控装置[摘要 ] 该装置实时地监测液体点滴速度，通过单片机对信息地分析和处理，由主机发出相应地指令， 调整系统地工作平稳，构成了一个高性能地闭环控制系统 .实现了对点滴输液速度地直观监测，同时对一些异常情况地出现可实施报警 .利用该装置还能通过主控平台对各个分立系统信息实施自动化、智能 化地集中处理 .能方便、简易地操作和使用，对医疗具有很强地实用性.[ 关键词 ] 实时监控 红外传感 闭环控制 步进电机一、方案设计与论证根据题目要求和原输液装置地特点，提出以下三种方案：1、方案一 直接在滴斗处用两电极棒地方法 .与受液瓶地高度，达到改变点滴速度，从而进行控制2、方案二把通过电机改变系统装置高度地方法， 改为控制步进电机对输液管进行压缩或缓松， 从而实现对点 滴速度地改变 .采用交流电动机控制 H2 地高度 .即采用红外传感器测量滴斗滴液， 送至单片机接口计数， 通过数字模拟转换，将其转换为 4— 20MA 标准电流值，同时通过键盘输入给定每分钟地滴数，再将此 滴数将其转换为 4—20MA 标准电流值，将此两个信息同时进入数字 PID 调节器 .通过偏差计算再输出一 组4— 20MA 标准电流值，通过变频调速器控制电动机调节H2 地高度，来控制滴斗滴数 .此方案地优点是，完全按目前电气工程标准化运作，可以在很短时间完成 .文档收集自网络，仅用于个人学习2、 方案三根据点滴装置地特点， 通过对装置地某一位置进行监测和控制， 达到对整个系统液体点滴速度地监 控 . （如图 1）.文档收集自网络，仅用于个人学习通过控制输液软管夹头地松紧来控制点滴速度，采用红外传感器测量滴斗滴数，送至单片机接口 计数并显示，首先标定两个脉冲（两滴间）间地时间间隔（以 10MS 为时基单位） .然后计算给定滴斗 滴数（通过键盘）地时间间隔（以 10MS 为时基单位） .将此两个时间间隔进行比较，以决定步进电机 运行地方向 .该步进电机通过丝杠控制输液软管夹头地松紧，来控制滴斗滴数 文档收集自网络，仅用于个人学习4、方案比较 方案一地特点是：实现比较简单容易，原理上也是可行地，但由于本装置用于医疗，电弧地产生， 可能对不同地药物有影响，同时传感器（电极）不能重复使用，以防止传染 .文档收集自网络，仅用于. 文档收集自网络，仅用于个人学习个人学习方案二通过改用红外传感器，弥补了方案一地不足.但是还存在问题，利用改变高度地方法虽然容易实现，但可控性不好.由此，我们采用了第三种方案，通过挤压输液管地办法来实现对点滴速度地控制.文档收集自网络，仅用于个人学习二、系统原理框图如图 2 所示.图2本系统最主要地是充分利用单片机编程地灵活性和其强大地功能，使一些小地系统实现自动化和智能化成为了现实.其中地器件都比较简单，尽大可能地利用各集成芯片地功能，如系统地键盘和显示原理电路.通过红外传感器对水滴滴落地动态信息地感应，单片机对数据地采集分析和处理，同时使用小功率地步进电机进行机械调整，使装置能机智、即时地响应操作者地使用.文档收集自网络，仅用于个人学习三、主要电路原理与设计1 、AT89C51 单片机基本系统控制与数值信号处理地核心采用AT89C51 单片机，采用串口工作方式.电路如图 3.文档收集自网络，仅用于个人学习2、显示与键盘如图4利用74LS164 进行串行动态9 位数码管显示，74LS164 地主要功能是8bits 地串入并出数据处理.电路结构简单，功能强大.采用中断和查询地方法，设计地 4 键键盘地形式，利用单片机地灵活图43、红外传感和信号处理采用红外线地发射和接收装置，它可用来检测包括液体在内地各种透明体、半透明体、不透明体，从而可以灵敏地反应水滴滴下.利用光电耦合器对电信号进行处理，减少干扰.文档收集自网络，仅用于个人学习4、步进电机驱动和控制如图5图55、声光报警当检测到液面低于3cm 时由单片机采集到报警信号，由报警芯片发出声光报警5 、主控制平台可以组建一个小型地网络系统，由主机控制和监视各个从机地工作状态和各个装置地信息. 如图 6 文档收集自网络，仅用于个人学习图6四、系统软件工作流程如图7 到图121、软件设计：软件部分参考流程图，这里主要讲述一下软件编写过程中地几个细节部分.如前所述，我们计算滴水速度地原理是通过求出 2 个水滴之间地时间差，通过分析，我们通过定时器建立一个基准时钟，该基准时钟有 2 个字节单元，分别秒单位和10 毫秒单位地数值.在每次传感器送来中断地时候调用“传感测量”子程序，在该子程序中，我们在取当前触发时间时，先把上一个脉冲发生地时间保存在“历史寄存器”中，然后再更新“当前寄存器”地值，即取当前脉冲地发生时间.这样我们就记录下了 2 个时间（连续）值.文档收集自网络，仅用于个人学习历史寄存器当前寄存器基准时钟7由于基准时钟是以10 毫秒为最小单位地，而对于频率范围在20Hz~150Hz 地脉冲而言，因为我们在后边地求滴速中要用到10 毫秒单位值，而水滴地下落并不能保证绝对地规则，经测试发现，每一次求差后地值总有几个单位毫秒地变动，这个变动就导致了最终运算出来地滴速值地大幅度变化，后来惊观察发现这种误差可以归为周期性误差，所以为了消除这个误差，我们不是简单地只取一个差值，相反，我们是取了10 个差值，然后再求平均值，这样处理地最大一个好处是可以使周期性误差地正、负偏差互相抵消，在很大程度上消除上述误差.文档收集自网络，仅用于个人学习前面地处理虽然可以提供一个比较接近真值，对于最终显示出来地影响不大，但当要用这个值去控制滴速夹时，很明显这样处理地结果降低了控制地响应度；而另一方面，对于滴速夹地控制，因为我们采用地是步进电机，而且我们对步进电机地转轴又进行了改造，加了一个螺纹栓，可以保持滴速夹控制端地位置，所以我们在每采集一个脉冲间隔时就进行滴速地更改控制，这样可以提高控制设备地响应速度.所以在本系统中对于建立一个科学合理地系统模型是很有必要地.文档收集自网络，仅用于个人学习在对滴速进行控制时，我们借鉴了PID 算法，建立了一个闭环控制状态，利用类似于锁相环地模型：即把设定地滴速和当前地滴速进行比较，输出一个差值，利用这个差值地极性来决定电机地正反转，并拉小这个差值直至最小.因为每检测到一个传感信号，我们就把设定值和当前值进行比较，这样不仅提高了设备地响应速度，而且由于我们这个系统地基准时钟是以10 毫秒为单位了，因为我们能分辨到10 毫秒地数量级，可以使当前值非常接近我们所设定地设定值.文档收集自网络，仅用于个人学习这一点可以参照电机控制地流程图.（图12）1、运算过程：因为我们系统地基准时钟是以10 毫秒为单位了，虽然加大了系统地精度，但是却给系统地数值运算带来了麻烦，直接用四则运算（特别是乘除地运算）很容易带来无法避免地运算误差，即在运算是因为运算位数地限制而带来地数据尾数地丢失. 前面说过这种误差将对我们对信号地处理和显示产生很大了影响，甚至会得到一个误差很大地最终输出，为避免这种情况，我们在保证精度地基础上采用了查表法，并且在建立表格时对数据进行一定地折中处理，使得最终得到了结果地误差能尽量小，实践证明我们这种方法还是有一定地实用性地.而且查表法地结果便于以后系统误差地自我校正，因为它保存了一个恒值.文档收集自网络，仅用于个人学习2 、对数据表格地处理：前面说过我们这个系统地基准时钟有两个字节单元，而即使采用题目要求地滴速（20~150 分/滴）也将需要260 个字节，这已经超过了8 位单片机地查表范围，所以怎样建立一个合理地查表算法是很有必要地.通过对数据地观察，我们发现虽然每个时间量有两个字节，但是在秒字节地单元里，总共只能出现4种取值，即1、2和3以及0 ，所以我们可以以这4个值为标量对表格地数据进行划分，由于有了秒字节单元来做区分，我们只要在表格中写入10 毫秒字节单元地值就行了，通过综合处理，在保证精度地基础上，我们所建立地表格地字节数为100 多个，这样不仅满足了8 位单片机地查表范围，而且大大了节省了内存，有利于系统资源地优化分配. 文档收集自网络，仅用于个人学习3、通信地建立：在选择方案时，考虑到通信线地多少，我们采用了串行通信，直接利用单片机本身地串行通信口，在软件上我们考虑用串行通信地方式0 来进行通信.通信协议如下：先发送握手信号，然后发送被呼叫地从机号，每个从机在接收到地址时跟自身地地址进行比较，如果不是被呼叫机，则关闭通信链路；如果是则发送响应信号.当确定了通信地链路后，就按照预定地数据包格式进行通信.数据包格式如下：文档收集自网络，仅用于个人学习操作码2、程序流程图个人收集整理仅做学习参考图8个人收集整理仅做学习参考传感测量：学习时钟：文档收集自网络，仅用于个人图9 图10个人收集整理仅做学习参考步进电机控制：文档收集自网络，仅用于个人学习键盘：个人收集整理仅做学习参考图11 图12 3、源程序：时间基准缓冲区：秒55h 0.01 秒56h键盘设置缓冲区：秒57h 0.01 秒58h传感测量缓冲区：前次—秒51h 0.01 秒52h 当前—秒53h 0.01秒54h 差值—秒4fh 0.01秒50h文档收集自网络，仅用于个人学习最终显示缓冲区：选择值：54h 测定值5ah 5bh 5ch 设置值5dh 5eh 5fh R4 用于步进电机地步进记忆org 0000hajmp mainorg 0003hajmp jpint org 000bh ajmp times org 0013h ajmp cgint org 0040h ;int0 ;t0 ;int1main:mov sp,#60h ;设置堆栈mov 5eh,#00hmov 5fh,#00hmov r7,#00hsetb f0clr p2.1mov tmod,#01h ;T0 为工作方式0mov tl0,#0f0h ; 计数器初值mov th0,#0d8hmov ie,#87h ;中断设置，除T1，ES 外全开中断mov 41h,#00h mov 42h,#00h mov 43h,#00h mov 44h,#00h mov 45h,#00h mov 46h,#00h mov 47h,#00h mov 48h,#00h mov 4fh,#00h mov 50h,#00h mov 51h,#00h mov 52h,#00h mov 53h,#00hmov 54h,#00h mov 55h,#00h mov 56h,#00h mov 54h,#00h mov 57h,#00h mov 58h,#00h mov 59h,#00h mov 5ah,#00h mov 5bh,#00h mov 5ch,#00h mov 5dh,#00h ;初值设置;以上为时间初值;初值显示为00mov ip,#02h setbit0 setb it1 setb tr0setb p1.4 disp:acalldisp0ajmp disp;中断优先级;脉冲触发方式;启动定时;调用显示子程序disp0: push accmov dptr,#tablejnb f0,disp1 mova,54h cjnea,#01h,zzz1movc a,@a+dptrmov sbuf,a jnbti,$ clr ti mova,#0ffh movsbuf,a jnb ti,$ clrti acall dealy;选择值显示ajmp disp1 zzz1:cjne a,#02h,zzz2 movca,@a+dptr mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti mova,#0ffh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealy ajmp disp1 zzz2:cjne a,#03h,zzz3 movca,@a+dptr mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti mova,#0ffh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealy ajmp disp1 zzz3:mov 54h,#00hdisp1:mov a,5ah ;测定值显示cjne a,#00h,disp2 ajmp disp3 disp2:cjnea,#01h,disp4 disp3:movc a,@a+dptr mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti mov a,#0feh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealydisp4:mov a,5bh movc a,@a+dptr mov sbuf,a jnb ti,$ clr timov a,#0fdh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealymov a,5ch movc a,@a+dptr mov sbuf,a jnbti,$ clr ti mov a,#0fbh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealymov a,5dh ;设置值显示movc a,@a+dptr mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti mov a,#0dfh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealymov a,5eh movc a,@a+dptr mov sbuf,a jnbti,$ clr ti mov a,#0bfh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealymov a,5fh movc a,@a+dptr mov sbuf,a jnb ti,$clr ti mov a,#7fh mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti acall dealy pop acc retdealy: mov r0,#0fah lll: nop nop djnz r0,lll ret table:db 03h db 9fh db 25h db 0dh db99h db 49h db 41h db 1fh db 01h db 09hjpint: ;键盘控制子程序push acc push 07h mov r2,#0ah zzz:acall dealy djnz r2,zzzjb p1.0,x2 ;选择键子程序inc 54h clr ex1 setb f0 mov a,54h cjnea,#04h,x1 mov 54h,#01h x1:ajmp ret0 x2:jb p1.1,x3 ;加 1 键子程序mov a,54h cjne a,#00h,lll1ajmp ret0 lll1:cjne a,#01h,lll2 inc 5fh mov a,5fh cjne a,#0ah,zhongju mov 5fh,#00h ajmp ret0 lll2:cjne a,#02h,lll3 inc 5eh mov a,5eh cjne a,#0ah,ret0 mov 5eh,#00h ajmp ret0 lll3:inc 5dh mov a,5dh cjne a,#0ah,ret0 mov 5dh,#00h ajmp ret0 x3:jb p1.2,x4 ;减 1 键子程序mov a,54h cjne a,#00h,llll1 ajmp ret0llll1:cjne a,#01h,llll2 dec 5fh mov a,5fh cjne a,#0ffh,ret0 mov 5fh,#09h ajmp ret0 zhongju:ajmp ret0 llll2:cjne a,#02h,llll3 dec 5eh mov a,5eh cjne a,#0ffh,ret0 mov5eh,#09h ajmp ret0 llll3:dec 5dh mov a,5dh cjne a,#0ffh,ret0 mov 5dh,#09h ajmp ret0x4:jb p1.3,x5 ;确定键子程序clr f0 acall enter ; 因指令而修改ret01: ;对整数进行修正mov a,r7cjne a,#14,ccc1mov 57h,#03h ;为20 置 3setb ex1ajmp ret0ccc1:cjne a,#1eh,ccc2mov 57h,#02h ;为30 置 2setb ex1ajmp ret0ccc2:cjne a,#3ch,ret02mov 57h,#01h ;为60 置 1setb ex1ajmp ret0x5:jb p2.0,ret0 ;报警监测setb p2.1 ;送报警声音ajmp ret0 ret02:setb ex1 ret0:pop acc pop 07h reti enter:mov 54h,#00h clr cmov a,5dh ;求时间段程序mov b,#64h ;百位数mul abmov r7,amov a,5ehmov b,#0ah ;十位数mul abadd a,r7mov r7,amov a,5fhadd a,r7mov r7,a ;此时r7 中为设定值clr csubb a,#14h ; 查表前减20mov dptr,#table1 ;由数值查时间段表movc a,@a+dptrmov 58h,arettimes: ;时间设置push accmov tl0,#0f0hmov th0,#0d8hsetb tr0 inc 56h mov a,56h cjnea,#64h,quit0 mov 56h,#00h inc 55hquit0:pop acc reticgint: ;传感测量mov r2,#0ah zzzz:acall dealy djnz r2,zzzz jnb p3.3,cgint1 reticgint1:push acc push 03h push 04h push 05h push 06h inc r7cjne r7,#0ah,zhongju1mov r7,#00hmov a,53h ;数值转移mov 51h,amov a,54hmov 52h,amov a,55h ;读取当前时间mov 53h,amov a,56hmov 54h,aclr c ;求10 个脉冲差值子程序mov 47h,#00h ;10 差值寄存区mov 48h,#00hmov a,53hsubb a,51hmov 47h,aclr cmov a,54hsubb a,52hjnc zero ;如果当前值大就跳转dec 47hclr cmov a,#00h mov a,54h add a,#64h subb a,52hzero:mov 48h,a mov a,47h mov b,#0ah div ab mov4fh,a mov a,b mov r3,a mov a,48h mov b,#0ah div ab mov 50h,a mov a,b movr4,a mov a,r3 mov b,#0ahmul ab add a,50h mov50h,a zhongju1:mov a mov42h,a mov a,43h mov 41h,amov a,55h mov 43h,a mova,56h mov 44h,a clr c ;求差值子程序,供电机使用mov 45h,#00h mov46h,#00h mov a,43h subba,41h mov 45h,a clr c mova,44h subb a,42h jnc zero1 ;如果当前值大就跳转dec 45h clr c mov a,#00h mov a,44hadd a,#64h subb a,42h zero1:mov 46h,a mov a,45h mov a,4fhcjne a,#03,ddd1 mov 5ah,#00h mov 5bh,#02h mov 5ch,#00h ajmp exit ddd1:cjne a,#02h,ddd2 mov a,50h jnz ddd01 mov 5ah,#00h mov5bh,#03h mov 5ch,#00h ajmp exit ddd01:mov b,#0ah div ab mov dptr,#table2 ;秒值为 2 地表movc a,@a+dptr mov r5,a anl a,#0fh mov 5ch,a mov 5bh,#02h mov 5ah,#00h ajmp exit ddd2:cjne a,#01h,ddd3 mov a,50h jnz ddd02 mov 5ah,#00h mov 5bh,#06h mov 5ch,#00h ajmp exit ddd02: mov b,#0ah div ab mov dptr,#table3 ;秒值为 1 地表movc a,@a+dptr mov r5,a anl a,#0fh mov 5ch,a mov a,r5 swap a anl a,#0fh mov 5bh,a mov5ah,#00h ajmp exit ddd3: mov a,50h cjnea,#3ch,ddd03 mov 5ah,#01h mov 5bh,#00h mov 5ch,#00h ajmp exit ddd03:clr csubb a,#3chjc lar100 ;大于100 跳转mov 5ah,#00h ;小于100mov dptr,#table4 ;60 到99 地表movc a,@a+dptrmov r5,aanl a,#0fhmov 5ch,amov a,r5swap aanl a,#0fhmov 5bh,aajmp exitlar100:mov 5ah,#01hclr cmov r5,50hmov a,#3chsubb a,r5mov dptr,#table5 ;100 到150 地表movc a,@a+dptrmov r5,aanl a,#0fhmov 5ch,amov a,r5swap aanl a,#0fhmov 5bh,aexit:jb f0,exit1 ;F0为 1 时电机不工作acall dianjic ;送步进电机子程序exit1:pop 05hpop 03h pop 04h pop acc pop 06h reti dianjic: ;电机控制子程序.zhengzh 为前进，fanzh 为后退push accclr cmov a,57hsubb a,45hjz lowdc ;如果高位相等则进行低位比较;平均差值;秒余数暂存;0.01 秒暂存,44h ;送动态显示缓冲区;整值判断jc jcc1 ;当前滴速小于设定滴速，须反转放松acall zhengzh ;当前滴速大于设定滴速，须正转挤压ajmp outjcc1:acall fanzhajmp outlowdc:clr cmov a,58hsubb a,46hjz outjc jcc2acall zhengzhajmp outjcc2:acall fanzhout:pop accretzhengzh: ;前进挤压mov dptr,#table0inc r4mov a,r4cjne a,#06h,zhengzmov r4,#00hmov a,#00hzhengz:movc a,@a+dptrmov p1,aretfanzh: ; 反转放松mov dptr,#table0dec r4mov a,r4 cjnea,#0ffh,fanz movr4,#05h mov a,#05h fanz:movc a,@a+dptr mov p1,a ret table0: db 80h db 0c0h db40h db 60h db 20h db 0a0h table1: dB 00H dB 86H dB 73H dB 61H dB 50H dB 40H dB 31H dB 22H dB 14H dB 07H dB 00H dB 94H dB 88H dB 82H dB 76H dB 71H dB 67H dB 62H dB 58H dB 54H dB 50H dB 46H dB 43H dB 40H dB 36H dB 33H dB 30H dB 28H dB 25H dB 22H dB 20H dB 18H dB 15H dB 13H dB 11H dB 09H dB 07H dB 05H dB 03H dB 02H dB 00H dB 98H dB 97H dB 95H dB 94H dB 92H dB 91H dB 90H dB 88H dB 87H dB 86H dB 85H dB 83H dB 82H dB 81H dB 80H dB 79H dB 78H dB 77H dB 76H dB 75H dB 74H dB 73H dB 72H dB 71H dB 71H dB 70H dB 69H dB 68H dB 67H dB 67H dB 66H dB 65HdB 65H dB 64H dB 63H dB 63H dB 62H dB 61H dB 61H dB 60H dB 59H dB 59H dB 58H dB 58H dB 57H dB 57H dB 56H dB 56H dB 55H dB 55H dB 54H dB 54H dB 53H dB 53H dB 52H dB 52H dB 51H dB 51H dB 50H dB 50H dB 50H dB 49H dB 49H dB 48H dB 48H dB 48H dB 47H dB 47H dB 47H dB 46H dB 46H dB 45H dB 45H dB 45H dB 44H dB 44H dB 44H dB 43H dB 43H dB 43H dB 43H dB 42H dB 42H dB 42H dB 41H dB 41H dB 41H dB 41H dB 40H dB 40H table2: db 29h db 28h db 27h db 26h db 25h db 24h db 23h db 22h db 21h table3: db 57h db 52h db 49h db 45h db 42h db 39h db 37h db 35h db 33h db 31h table4: db 99h db 98h db 97h db 95h db 94h db 93h db 91h db 89hdb 88h db 87h db 86h db 84h db 83h db 82h db 81h db 80h db 79h db 78h db 77h db 76h db 75h db 74h db 73h db 72h db 72h db 71h db 70h db 69h db 68h db 68h db 67h db 66h db 65h db 65h db 64h db 63h db 63h db 62h db 61h table5: db 00h db 02h db 04h db 06h db 08h db 10h db 12h db 14h db 16h四、 系统测试1、仪器1） 数字示波器 2） 信号发生器 3） 数字计数器2、 波形测试 利用示波器观察红外传感电信号是否规则 .若不规则，说明传感器转化地电信号需要进一步处理， 或者是传感器本身有问题， 需要检查 .直到有规则地方波输出为止 .文档收 集自网络，仅用于个人学习用数字计数器对液滴计数 .在系统电路工作时，用数字计数器地表笔从传感器转化 地电信号输出端相接， 对点滴数计数与系统显示做比较， 从而进一步校正电路测量地准 确度 .文档收集自网络，仅用于个人学习3、 测量数据单机测量： 与计数器比较：db 18h db 20h db 22h db 25h db 28h db 30h db 33h db 36h db 39h db 43h db 46h db 49h end。
液体点滴速度监控装置毕业设计(高)
前言目前医院使用的点滴输液装置是将液体容器挂在一定的高度上，利用势能差将液体输入到病人的体内（图1），通过软管口径的压紧和放松来控制点滴速度。
有经验的医护人员可以根据药剂的特性对点滴速进行控制，但是一般的病人却无法做到，控制不好还有一定的危险性。
在一些大医院一个护士常常需要负责十几个、甚至几十个床位的液体点滴,很容易出现混乱局面,导致工作效率降低。
为了提高医院本身的管理水平和工作效率,减轻医护人员的劳动强度，对于可以进行自助式护理的病人来说，需要一种可以由病人自己操作，自动定时、定量向病人进行输液的装置；而对于医护人员来说，需要一种可以对所有的病人进行统一监控的智能监控装置。
本设计就是针对以上问题而做的智能型液体点滴速度监控装置。
设计要求为能有以下几种功能：（1）检测输液点滴速度（2）检测输液点滴高度（3）控制点滴速度（4）显示点滴速度（5）能设置点滴速度图1第一章硬件设计说明1.1 系统简介本设计分为主机控制，从机测量，主从通信三个框架。
由从机测量并控制点滴速度，得到的数据送到单片机进行处理，再通过RS485通信将数据反馈给主机进行显示处理，主机也可以通过RS485通信对从机进行控制。
本人负责点滴速度检测及控制部分。
系统框图（图2）如下：图2 系统框图1.2方案设计过程及实现方法1.2.1 点滴速度检测电路设计点滴速检测是整个系统的核心，检测精度是衡量系统精确性的一个最重要指标。
这样就不会因为点滴速度异常而使患者面临危险。
出于安全性考虑，在检测点滴速度时不能使原胶管破损，否则就会对输液造成严重感染而影响患者，因此在检测点滴速度时要用非接触的方式。
方案一：利用发射型光电传感器，传感器工作时，当物体经过射程之内，就会对红外光进行反射，传感器接受到这个感反射信号后动作，以检测物体稳定动作的最大距离。
但是光电传感器对各种介质的反射程度不同，对水的动作距离近，对玻璃的动作距离远。
而且光电传感器体积较大，需要距离滴斗一定距离才能分辨不同介质，无法安装在合适的位置上，所以最终放弃这种方案。
输液恒温控制及报警装置的设计
输液恒温控制及报警装置的设计
输液恒温控制及报警装置可以通过以下步骤设计：
1. 确定温控目标：根据输液液体种类及医疗需求，确定温度范
围和精度，如常见的37°C或其他特定温度。
2. 选择传感器：选择适合液体温度测量的传感器，如热敏电阻、热电偶或红外线温度计。
3. 设计恒温控制电路：根据传感器输出信号，设计一个恒温控
制电路以维持输液液体在目标温度范围内，可以采用PID控制算法
实现精确控制。
4. 设计报警电路：设置上下限温度报警阈值，当温度超过阈值时，设备会发出声音或其他警报信号。
同时，还可以设置电路保护
功能，防止电路短路、过流等情况的发生。
5. 组装装置：将传感器、恒温控制电路和报警电路等组合在一起，制成一个完整的输液恒温控制及报警装置。
6. 测试：进行一系列的测试和验证，确保装置的功能和性能符
合设计要求，同时要进行安全性和稳定性等方面的测试。
7. 推广和使用：完成装置的设计和测试后，可以开始批量生产
并推广使用，为输液治疗提供更加稳定和安全的支持。
一种基于输液速度与温度实时监控的输液监护仪设计
一种基于输液速度与温度实时监控的输液监护仪设计付蓉;方安安;卢宗武;朱丽丽【摘要】为了实时有效地监控输液速度、输液温度等输液状态信息,提出了一种新型输液监护仪的系统设计.该输液监护仪采用红外对管作为传感器对液滴滴落采集计数,实现对输液速度和剩余输液量的监控.用温度传感器DS18B20采集温度数据和用PTC加热器对输液管加热,实现对输液温度的控制.特别是对输液温度的监控,可以精确地将输液温度控制在恒温,让患者处于舒适的输液环境,提高患者对药液的吸收,避免寒冷输液给患者带来的负面影响.同时系统预设报警值,将采集到的数据与预设报警值进行比较判断,完成报警功能.实验测试证明,该监护仪能够准确地对输液状态信息进行监控,验证了输液监护仪设计的可行性与可靠性.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)015【总页数】6页(P183-188)【关键词】输液温度;输液监护仪;红外对管;温度传感器【作者】付蓉;方安安;卢宗武;朱丽丽【作者单位】南昌大学电子信息工程系,南昌330031;南昌大学电子信息工程系,南昌330031;南昌大学电子信息工程系,南昌330031;南昌大学电子信息工程系,南昌330031【正文语种】中文【中图分类】TP271.5静脉输液作为临床医学的主要治疗手段，因其治疗方便、刺激小、见效快等特点，已被广泛应用。
随着当今医疗水平的不断提高，静脉输液行疗成为医疗工作中不可或缺的方法。
据资料统计，目前70%～80%患者使用过静脉输液进行康复治疗[1]。
尽管如此，但目前使用的输液模式大多仍然是传统的人工监护模式，需要监护人员在旁对患者进行输液监护，这时监护人员往往凭借经验对患者的输液状态进行调整。
比如，通过肉眼观察输液的快慢和调节滑轮对患者输液进行调节。
这种输液模式主要凭借监护人员的经验进行调控，不具有很好的准确性，且整个过程需要监护人员陪同，给输液治疗带来很大的不方便，特别是当监护人员没有注意或者忙不过来时，会导致差错率提升，甚至导致医疗事故的发生[2,3]。
医院输液监控系统设计——毕业设计
SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ毕业设计说明书医院输液监控系统设计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 (1)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。
医用输液监控装置设计
医用输液监控装置设计作者：王致杰，孙霞来源：《教育教学论坛》2012年第45期摘要：本文提出一种基于美国德州仪器（TI）生产的LF2407DSP处理器作为控制器来实现医用输液的自动化及智能化的设计方法。
该装置主要通过采集三种不同的模拟信号，分别是当时输液的环境温度、输液患者的脉搏、输液滴管的流速，经DSP处理后，做出相应的动作。
以实现根据当时环境及适合患者的方式进行自动输液。
同时本设计添加报警装置，避免出现患者吊空瓶的现象。
关键词：医用输液监控装置；自动控制；技术路线；技术方案中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0175-02在中国，护士与病患的配比量是超过国际通行配比量的好几倍；这也就意味着在中国，护士的工作量大、劳动强度大。
这款医用输液监控装置设计恰好能解决这样的问题，它减少了护士的工作量，同时也保证了患者在输液时能得到最安全高效的输液方式。
现有的医用输液系统结构简单，功能性不强。
在输液的过程中，护士要凭借经验来判断适合患者的输液流速，不免有失偏颇。
医用输液监控装置设计就是在原有的输液系统上使其智能化、自动化，减少人为因素及环境不确定因素在输液过程中对患者造成的不适。
本医用输液监控装置设计能克服了一般医用输液系统的不足，提供了一种新型、多功能的智能控制系统。
它改变了过去全凭经验对患者进行输液的传统方式，防止患者为了贪图在输液速度上的高效而擅自改变输液速度的情况发生；还能在最大程度上减少患者在输液时的不适感。
本设计改造结构简单，成本低廉。
医用输液监控装置设计具有较高的实用性，有广阔的市场前景，并且可以应用于所有人群。
一、系统总体方案设计本课题为医用输液监控装置设计的研究与设计，本设计的主要内容是利用数字信号处理器（DSP）、传感器等设备，根据不同患者的需求，以达到输液过程的自动化和智能化的目的。
使用脉搏传感器在测定好患者心跳值，在选择合适的输液速度后，就不再需要人为因素参与输液过程，保证了患者输液的安全性，本设计增加的加热装置是用来缓解患者在输液过程中的冷胀感，红外线传感器自动监测输液袋的液面高度变化，在输液袋液体量为零时启动夹紧装置，输液完成。
一种基于输液速度与温度实时监控的输液监护仪设计
性， 且整个 过 程需要 监 护人员 陪 同 ， 给输 液 治疗带 来 很大 的不 方便 ， 特 别 是 当监 护 人 员 没有 注意 或 者 忙
计， 它 采用 红外对 管 作 为 传感 器 对 液 滴 滴 落 采集 计 数， 实现 输液 速 度 和输 液 剩 余 量 的监 控 。用 温度 传 感器 Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０和 Ｐ Ｔ Ｃ加 热器 ， 分别 采集 温度 数据 和
加 热输 液管 ， 以实 现输 液 温 度 的控 制 。它 具有 很 好
不过 来 时 ， 会 导致差 错 率提升 ， 甚 至导致 医疗 事故 的
发生 。
的输液 速度 监控 、 输液 温度 监控 等功 能 。
鉴于 传统 人工监 护模 式 的缺 陷 ， 近年 来 ， 许多 国
内外 学者 以及 医疗机 构研 究 了多种类 型 的智 能输 液 监 控 系统 ， 文献 ［ ４ － ＿ ９ ］ 都 对 智 能输 液 监 护 系统 进 行 了相应 的研 究 ， 但是 这 些 智 能 输 液 系统 仍 然 存 在 智 能化程 度 与精度 低 的缺 陷 ， 所 以并 没 有 得 到 广 泛 的
结构 图如 图 １ 所 示 。输液 监护 仪 系统 的设计采 用 模 块化 思想 ， 分 为输 液 监 控模 块 、 温度 控 制 模 块 、 报 警 模块 、 通信 模块 以及 人 机 交互 模液器 ， 只有输液异常报警 和 输液 完 成 报 警 ， 并 不 能 完 全 显 示 病 人 的输 液 信 息¨ 。现 阶段 ， 大 部分静 脉输 液 监护 系 统还 有 个共
液体点滴速度监控装置设计报告
液体点滴速度监控装置设计报告一、引言液体点滴在医疗领域中广泛应用，用于输液、给药等目的。
监控液体点滴的速度对于保证患者的安全和治疗的有效性至关重要。
为了满足对液体点滴速度进行实时监控的需求，我们设计了一种液体点滴速度监控装置。
二、设计原理三、装置设计1.液位传感器：液位传感器是用于测量液体液位变化的关键组件。
传感器采用了浮球原理，即将一个浮球固定在导轨上，当液位升高时，浮球被抬升，随着液位降低，浮球被下压。
通过浮球的位置变化，可以得到液体的液位变化情况。
2.电子控制单元：电子控制单元包括微控制器、模数转换器和显示屏。
微控制器用于处理传感器的信号，并计算液体点滴的速度。
模数转换器用于将传感器的模拟信号转换为数字信号，供微控制器处理。
显示屏用于实时显示液体点滴的速度。
3.其他组件和接口：装置还需要其他一些组件和接口来支持工作，如电源、按键开关和数据输出接口。
电源用于为整个装置提供电力，按键开关用于启动和停止液体点滴速度监控功能，数据输出接口用于将监控结果输出给其他设备。
四、工作流程1.用户启动装置，并通过按键开关选择开始监控液体点滴速度。
2.液位传感器感知液位的变化，并将模拟信号传递给模数转换器。
3.模数转换器将模拟信号转换为数字信号，传递给微控制器。
4.微控制器根据液位的变化计算出液体点滴的速度，并将结果显示在显示屏上。
5.用户根据显示屏上的速度信息判断液体点滴是否正常，并根据需要进行调整。
五、性能评估1.准确性：液体点滴速度监控装置应具备高精度的液位测量和速度计算能力，以保证监控结果的准确性。
2.稳定性：装置应具备良好的稳定性，能够在各种环境条件下正常工作，不受外界干扰影响。
3.实时性：装置应能够实时监测液体点滴的速度，并将结果及时显示在显示屏上，以满足临床医疗的需求。
六、结论本设计报告介绍了一种液体点滴速度监控装置的设计原理和工作流程。
该装置通过液位传感器和电子控制单元实现对液体点滴速度的实时监控，并通过显示屏将监控结果显示出来。
输液速度监控器的设计
输液速度监控器的设计首先，一个输液速度监控器应包括以下组件：1.流量传感器：用于检测药液的流速。
传统的流量传感器使用机械式流量计，但这种传感器不够精确，容易受到温度和压力等因素的影响。
因此，我们可以采用电子式流量传感器，它可以通过电磁感应或者超声波技术来实现非接触式测量，提高测量精确度。
2.控制模块：用于计算药液的流速和输液时间。
控制模块应该具备高精度的时钟和计数器，以确保计算结果的准确性。
同时，它还应该具备数据存储和处理功能，以便对输液速度进行记录和分析。
3.显示屏：用于显示药液的流速和输液时间，并向操作人员提供警报信息。
显示屏应具备足够的亮度和清晰度，以便在光线不好的情况下也能清晰可见。
4.警报装置：当输液速度超出安全范围时，警报装置应该及时发出警报信号，以提醒操作人员注意。
警报装置可以使用声音、光线或振动等方式进行警示，以适应不同环境和操作人员需求。
5.电源：输液速度监控器需要一个稳定可靠的电源，以保证设备的正常运行。
通常可以使用可充电电池或者直接接入交流电源进行供电。
在设计输液速度监控器时，还需要考虑以下几个方面：1.界面设计：设备的界面应该简洁明了，操作方便。
可以使用触摸屏或者物理按键进行操作，以满足不同操作习惯和需求。
2.数据处理与记录：监控器应该具备数据存储和处理功能，可以将输液过程中的流速数据进行记录，并进行分析。
可以使用内置存储器或者外接存储卡等方式进行数据的保存。
3.轻便便携：由于输液速度监控器需要随时使用，因此应该设计成便携轻便的形式，方便携带和操作。
4.安全性能：输液速度监控器应具备良好的安全性能，可以检测药液的流速并及时发出警报。
同时，设备应具备防水、防尘和防震等功能，以提高设备的稳定性和耐用性。
5.耗能情况：输液速度监控器应该具备高效节能的特点，以延长设备的使用时间。
在实际应用中，输液速度监控器可以广泛应用于医院、诊所和家庭等多个场景。
它可以帮助医护人员更好地掌握输液过程中药液的流速，提高治疗的准确性和安全性。
液体点滴速度监控装置的设计
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊液体点滴速度监控装置的设计【摘要】随着电子技术的发展，医疗设备也在发生着一些变化，而传统的人工式监护方式显然已经越来越不能满足当今的监护需要了。
目前，我国医疗机构在进行输液治疗时，输液速度的控制还是采用人工方。
常规临床输液，普遍采用挂瓶式输液，并用眼睛直接观察，依靠手动夹子来控制输液速度，这样的操作方式不能精确控制输液的速度，而且工作也量大。
因此，就需要既廉价又实用的医疗输液检测监控装置来满足现今的医疗需求。
本系统的设计是以单片机AT89C51为核心，以键盘及光电传感器作为输入系统，以数码管及电动机作为输出系统的智能化输液控制及监测系统。
键盘系统为独立式按键系统，光电传感器的功能为液体点滴的速度以及输液瓶页面高度的可靠检测。
当液面低于警戒值时，系统发出警报，并可以手动除去警报。
电动机具有转速可控功率大及输入脉冲不变时可保持大力矩等优点，这样就可以通过控制吊瓶的上、下缓慢移动达到智能控制液体点滴速度的目的。
【关键字】单片机光电传感器步进电机┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊The Design Of Liquid Drip Speed Monitoring Device【Abstract】With the development of electronic technology, medical equipment is also undergoing some changes, but the traditional artificial way of manuai-style care has become increasingly clear that the guardian can not meet the needs of today.At present, China's medical institution at the time of infusion therapy, infusion speed control is the use of artificial parties. Routine clinical transfusion, infusion bottle hanging widely used, and direct observation with your eyes, relying on clips to control the infusion speed manual, this mode of operation can not precisely control the speed of infusion, and the large amount of work. Therefore, we need cheap and practical inspection and monitoring of medical infusion devices to meet today's health care needs.The system design is based on AT89C51 microcontroller as the core to keyboard and optical sensor system as input to digital control and the motor output system of intelligent infusion as a control and monitoring system. Keyboard keys for the stand-alone system, the function of photoelectric sensors the speed of the liquid drip infusion bottle and reliable detection of page height. When the liquid amount is less than the warning value, alert systems, and you can manually remove the alert. Large motors have speed control and input pulse power can be maintained constant high torque, etc. So you can control the bottle through the upper and lowerslow-moving liquid drip to control the speed of intelligent purpose.【Keywords】SCM Photoelectric sensor Stepper motor┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第1章系统方案选择与论证 (1)1.1各模块方案选择和论证 (1)1.1.1液体点滴速度检测 (1)1.1.2输液瓶液面检测 (2)1.1.3键盘方案 (3)1.1.4显示方案 (3)1.1.5电动机系统方案 (3)1.1.6点滴速度控制方案 (5)1.2方案确定 (5)1.3基本系统框图 (6)第2章系统的硬件设计与实现 (6)2.1系统硬件的基本组成部分 (6)2.1.1液体点滴速度检测电路 (7)2.2.2储液瓶液面检测电路 (7)2.2.3键盘电路 (8)2.2.4显示电路 (9)2.2.5步进电机驱动电路 (9)2.3原件说明 (10)2.3.1AT89C51 (10)2.3.2NE555 (12)2.3.3数码管 (13)第3章系统软件设计 (15)3.1液体点滴速度检测子程序 (15)3.2储液瓶液面检测子程序 (15)3.3点滴速度检测子程序 (16)3.4键盘显示子程序 (17)3.5系统的主程序设计 (18)第4章总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)长春大学毕业设计（论文）纸第1章系统方案选择与论证1.1各模块方案选择和论证1.1.1液体点滴速度检测红外线属于一种电磁射线，其特性等同于无线电或X射线[1]。
一种新型恒温输液输血装置设计
０ 引 言
一般情况下，输液输血不需要在恒温条件下进行，但 是在某 些 特 定 情 况 下， 恒 温 输 液 输 血 甚 至 能 拯 救 病 人 。 ［１］ 这是因为在进行抢救性治疗时，输液速度较快，倘若直接 用冰凉的液体进行输液，可能会造成病人体温快速下降而 增加生命危险，而加温后的液体不仅没有上述危险，而且 能 够 快 速 流 入 患 者 体 内 ， 唤 醒 患 者 的 身 体 机 能 ［２ ３］。
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计算 机 测 量 与 控 制 ．２０１９．２７（１） 犆狅犿狆狌狋犲狉 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋 牔 犆狅狀狋狉狅犾
设计与应用
文章编号：１６７１ ４５９８（２０１９）０１ ０１５０ ０６ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１９．０１．０３１ 中图分类号：Ｒ３１８ 文献标识码：Ａ
关 键 词 ：输 液 输 血 装 置 ；恒 温 ；ＳＴＭ３２；ＤＳ１８Ｂ２０；ＰＩＤ 算 法
犇犲狊犻犵狀狅犳犃 犖犲狑犜狔狆犲犇犲狏犻犮犲犳狅狉犆狅狀狊狋犪狀狋犜犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲 犐狀犳狌狊犻狅狀犪狀犱犜狉犪狀狊犳狌狊犻狅狀
Ｙｉｎ Ｈａｉｔａｏ，ＷｅｎＪｉａｐｉｎｇ，ＸｉｏｎｇＸｕａｎｊｉｎ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉａｎｙａｎｇ ６２１０００，Ｃｈｉｎａ） 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｃｏｎｓｔａｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｆｕｓｉｏｎｄｅｖｉｃｅｏｎｔｈｅｍａｒｋｅｔｏｒｒｅｌｙｉｎｇｏｎｉｍｐｏｒｔ，ｏｒｌａｒｇｅｓｉｚｅ，ｉｔｉｓｎｏｔ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅｉｎ ｍａｎｙｓｍａｌｌｈｏｓｐｉｔａｌｓ．Ａ ｎｅｗｔｙｐｅｏｆｃｏｎｓｔａｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｆｕｓｉｏｎｂｌｏｏｄｔｒａｎｓｆｕｓｉｏｎｄｅｖｉｃｅｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｅｘ ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｅｓｔｓ，ａｓｅｒｉｅｓｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎｓｓｕｃｈａｓｈｅａｔｉｎｇｏｆｌｉｑｕｉｄｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｂｌｏｏｄｈａｖｅｂｅｅｎｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｃｈｉｐｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅ ｉｓＳＴＭ３２ ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ｔｈｅｈｅａｔｅｒｉｓ２２０Ｖ，６８ Ｗｓｉｌｉｃｏｎｒｕｂｂｅｒｈｅａｔｉｎｇｐｌａｔｅ，ａｎｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｅｔｅｃｔｏｒｉｓＤＳ１８Ｂ２０．ＴｈｅＰＩＤ ａｌｇｏｒｉｔｈｍａｃｃｅｌｅｒａｔｅｓｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍａｎｄｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ａｔ ｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｊｉｔｔｅｒｉｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅｓｔｈｅｄｅｖｉｃｅｍｏｒｅｓｔａｂｌｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅｄｕｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｈｕｍａｎ－ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｕｃｈａｓｔｈｅｄｉｓｐｌａｙｓｃｒｅｅｎ，ｓｐｅｅｃｈｓｙｎｔｈｅｓｉｓｍｏｄｕｌｅ，ａｎｄｉｎｆｒａｒｅｄｒｅｍｏｔｅ －ｃｏｎｔｒｏｌｓｗｉｔｃｈ，ｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅｉｓｒｅａｌｉｚｅｄ，ｓｏｔｈａｔａｍｏｒｅｈｕｍａｎｉｚｅｄｓｅｒｖｉｃｅｉｓｐｒｏｖｉｄｅｄ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ｉｎｆｕｓｉｏｎａｎｄｂｌｏｏｄｔｒａｎｓｆｕｓｉｏｎｄｅｖｉｃｅ；ｃｏｎｓｔａｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ＳＴＭ３２；ＤＳ１８Ｂ２０；ＰＩＤａｌｇｏｒｉｔｈｍ
输液保温装置设计
输液保温装置设计输液保温装置设计输液是医院中常见的治疗方式之一，但是输液液体的温度往往会影响到治疗效果。
因此，输液保温装置的设计变得尤为重要。
本文将介绍一种简单易用的输液保温装置设计。
设计思路本设计的主要思路是通过加热元件和温度控制器来控制输液液体的温度。
具体来说，我们需要一个加热元件，一个温度传感器和一个温度控制器。
加热元件可以是电热丝或者加热板，温度传感器可以是热敏电阻或者热电偶，温度控制器可以是单片机或者普通的温度控制器。
设计步骤1.选择加热元件：根据输液瓶的大小和输液液体的体积，选择合适的加热元件。
如果输液瓶比较小，可以选择电热丝，如果输液瓶比较大，可以选择加热板。
2.选择温度传感器：根据加热元件的类型和控制器的类型，选择合适的温度传感器。
如果使用单片机控制器，可以选择热敏电阻，如果使用普通的温度控制器，可以选择热电偶。
3.安装加热元件和温度传感器：将加热元件和温度传感器安装在输液瓶的外壳上。
加热元件应该紧贴输液瓶，以确保加热效果。
温度传感器应该安装在加热元件的附近，以便及时感知输液液体的温度。
4.连接温度控制器：将温度传感器和加热元件连接到温度控制器上。
如果使用单片机控制器，需要编写相应的程序，实现温度控制功能。
如果使用普通的温度控制器，需要设置合适的温度范围和控制参数。
5.测试和调试：将输液瓶放入保温装置中，开启温度控制器，测试保温效果和温度控制精度。
如果发现问题，需要进行相应的调试和修正。
总结本设计采用简单易用的方式，实现了输液液体的保温和温度控制功能。
通过合理的选择和安装加热元件和温度传感器，以及合适的温度控制器，可以实现较高的保温效果和温度控制精度。
此外，本设计还具有成本低、易于维护等优点，适用于医院、家庭等多种场合。
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可加温的静脉输液监测装置设计作者：聂晓初曲延瑞来源：《艺术与设计·理论》2016年第07期摘要：经过调研和观测当前的静脉输液过程，归纳出在输液装置上存在两方面问题：其一，输液过程需要人工监测，输液仪器不能自主检测输液液位并且及时停止输液进程，导致患者出现回血状况。
其二，药液由于外界因素的影响，温度常常低于患者体温，这种情况下输液会使患者产生不适感，更甚会导致患者头昏乃至昏厥。
为避免以上两种情况的发生，经过观察和分析整个静脉输液过程中护理人员和患者行为，运用系统设计方法针对以上情况设计一种新型的静脉输液装置，从而给患者带来安全并且舒适的输液体验。
关键词：静脉输液；装置设计；体验检索：中图分类号：TB47 文献标志码：A 文章编号：1008-2832（2016）07-0108-03The Design of the Heating of Intravenous Infusion Monitoring DeviceNIE Xiao-chu，QU Yan-rui（Beijing University of Technology，Beijing 100124， China）Abstract ：Through investigation and observation of the current process of intravenous infusion， summed up two aspects of problems about the infusion device： one is that the process need manual monitoring，infusion apparatus can’t independent testing infusion liquid level and stop infusion process in a timely manner and lead to patients health status. Second， because of the impact of external factors the temperature of the liquid medic ine is often lower than the patient’s body temperature， this kind of circumstance can make the patients produce discomfort， even more will lead to dizziness and fainting. To avoid the occurrence of the above two situations， through observation and analysis of the entire nursing staff and patients behavior in the process of intravenous infusion， in view of the above situation， to design a new type of intravenous transfusion device by a systematic design method， thus brings to the patient safety and comfort infusion experience.Key words ：intravenous fluids； device design； experienceInternet ：静脉输液作为医疗护理中的一种重要医疗手段，由于其药效快、刺激小、给药迅速从而在当今医疗机构中普遍使用。
但是，现今的输液装置都或多或少存在不足，例如输液过程需要人工监测，输液仪器不能自主检测输液液位并且及时停止输液进程，从而导致患者出现回血状况。
其次，药液由于外界因素的影响，温度常常低于患者体温，这种情况下输液会使致患者产生不适感，更甚会导致患者头昏乃至昏厥。
本文所提出的新型输液装置综合了解决回血现象和药液温度过低现象的方法。
一、静脉输液中的常见情况分析（一）静脉回血静脉回血症状出现的原因：患者静脉压>输液管内压=回血1.静脉输液时，造成回血现象的原因有多种，比较普遍原因是当输液瓶或输液袋的位置过低，血管内压力升高，体内的压强高于外界的大气压，产生了回血现象，因此要举高输液瓶或输液袋，使液体压强增大，从而将药液压入体内。
2.静脉输液时，使得回血现象出现的另一原因是当输液完成时为及时拔掉输液管，瓶内压强小于体内压强，导致血液回流，直到注射器中的压力和体内压力一致才不会继续回血。
当患者进行加压输液时，由于输液管的中部有一段空气，同时上方还在持续输液，输液完成时未及时拔掉针头还会出现空气栓塞的危险。
3.空气栓塞当发生空气栓塞时，进入静脉的空气，首先被带到右心房，再进入右心室。
如空气量少，则被右心室压入肺动脉，并分散到肺小动脉内，最后到毛细血管，因而损害较少；如空气量大，则空气在右心室内将阻塞动脉入口，使血液不能进入肺内进行气体交换，引起严重缺氧，患者会感到呼气困难、胸闷，并严重发绀，重则致病人死亡，①这时应该由医护人员到场进行抢救，立刻暂停输液，进行抢救。
（二）药液温度过低影响患者输液感受经调研后得知，大部分医疗机构保存药液的方法是室内保存，所以药液温度过低这一现象通常出现在冬季，也有部分医疗机构会将药液在冷库中保存，这类情况也会导致药液温度过低。
低温情况下输入刺激性药物，对血管的刺激性更大。
当患者输液时，药液温度过低会引起输液局部皮肤冰冷、血管痉挛、血管刺痛，甚至引起畏冷、寒颤、体温降低、心率加速、静脉炎等症状，更甚者可致病人昏厥或病情恶化。
经调研后分析得知，一部分医疗机构会对药液进行加热后再进行输液，一部分医疗机构不会对药液进行任何加热处理，从而带来安全隐患，例如血管疼痛或头晕休克等现象，所以适当控制输液药液温度是十分必要的。
温度不适宜过高或过低，还要考虑到不同药液的特性和温度高低的关系，从而给患者带来最舒适且安全的输液感受。
二、针对以上常见情况解决办法的探索为解决以上输液时的常见问题，现提出以下解决办法。
（一）针对回血现象的解决方法1.研究意义本文所提出的新型输液装置综合了解决回血现象和药液温度过低现象的方法。
经调研得知，目前没有非常有效准确的监测装置，导致在病人的输液过程中需要家属的陪护，当家属不能陪护时，需要病人自主观察输液瓶中液体是否输完并及时呼叫医护人员，否则会造成回血等后果。
这一现象不仅加重了病人的思想负担，使病人不能安心静养，还增加了家属的劳动负担，也不利于病区的综合管理。
为此需要研制医用输液液位监测装置，该装置可以自动监测输液器滴壶中的液位，并可以通过蓝牙装置将各病床的输液液位情况实时传达到护士站，在护士站可以对各个病房的输液情况进行监测并及时加以处理。
当某个床位患者的输液液位低于设定值时，护士站相应的床位处可以发出声光警报，使医护工作者可以及时处理，避免患者在输液过程中未得到及时处理而产生的不良后果。
2.红外检测法工作原理目前，在输液液位传感器方面做了一些调研和研究，现有的液位检测装置主要有称重式、光电式、图像式、光纤式和电容式等液位检测方式。
本文所提出的检测方法是红外检测法，具体实现方法是：制作一个简单的装置置于滴壶外围，前端放置发射红外光线的模块，后端放置红外接收器，当滴壶中药液页面高于设定值时，红外光线会透过液面，由于折射原理，后方的红外接收端接收不到红外光线（图1），当液面低于设定值时，红外接收端可以直接接收到红外光线，仪器自动报警，并提示医护人员前来护理（图2）。
（二）自动加热药液控温装置1.研究意义本新型装置主要防止了在寒冷的季节进行静脉输液时，药液温度与患者体温温差较大给患者带来的不适感或痛感。
此新型装置使药液加温后再输入患者体内，减小了低温环境下药液温度和患者体温的温度差，给患者带来更加舒适的输液感受。
此装置主要针对于老年患者、婴幼儿或重病患者使用，是当今各大医疗结构必备的医疗器械，并且对社会的发展也具有深远的意义。
2.自动加热控温装置工作原理此新型加热控温装置的外观是由柔软布料制成，双层的柔软布料内夹一层加热片及控温装置（图3），控温加热装置设定值为36°-42°，当温度达到设定温度最高值时，控温装置将自动切断电源，当温度低于设定温度最低值时，控温装置将自动连接电源并加热，将温度值一直稳定在36°-42°之间。
此新型加热装置可以包裹在输液瓶或输液袋周身，大小可以用尼龙粘扣自行调节。
（图4）3.自动加热控温装置的优越性（1）加热控温装置由柔软布料制成，可折叠，体积小，便携性好。
（2）操作方便，成本低廉，适合各大医疗机构广泛应用。
（3）耗电量低，加温快且安全。
此装置自动控温，当温度升高至预设值会自动断电，可以避免温度过高给患者带来的危害。
（4）具有较长的使用期限，经济性好。
三、新型静脉输液装置的重要意义医疗机构是当今社会人们不可或缺的场所，作为健康的保障，人流量非常多的医疗机构的服务设计也是十分重要的。
静脉输液作为医疗护理中的一种重要医疗手段，因为其刺激小、药效快、给药迅速从而在当今医疗机构中广泛使用。
如何减少患者在输液过程中的安全隐患和给患者带来舒适的输液感受是本文要解决的首要问题。
当患者输液时，医护人员或病人家属需要全程护理照顾，观察输液速度，药液是否输完，以及患者的输液感受，有无血管疼痛或者头晕，心跳加速等感觉，尤其是遇到年老患者、婴幼儿、免疫力低下及高血压心脏病的患者时更需要细心监测，为避免因药液输完，血管进入空气而造成的回血和空气栓塞等隐患。
若患者没有家属陪护时，需要患者本人自主监测药液是否输完并及时通知医护工作者。
这一过程十分影响患者的输液感受，增加患者心理负担，并且也增加了家属和医护工作者的劳动负担。
若输液完成时未及时通知护士拔掉输液管，则会造成不良后果，带来安全隐患和医疗纠纷，使医患关系十分紧张。
输液自动监测装置则可大大避免这类问题的发生，既减少了患者的心理负担，提高患者的输液感受，又减少了家属陪护的劳动负担，最重要的是减少了安全隐患。
新型自动检测装置秉承成本低廉、操作简便、准确度高这三项基本原则进行设计，使更多的医疗机构可以投入使用。
加热控温装置同样是给患者带来舒适输液感受并且提高输液的安全性的新型输液装置。
药液冰冷输入患者体内会给患者带来疼痛的感觉，抑或头昏，严重者会休克。
加热控温装置投入使用后可以减少药液和患者体温的温度差，从而使输液更加舒适且安全。