基于单片机的智能输液控制系统设计
基于单片机的医疗点滴输液控制系统设计
基于单片机的医疗点滴输液控制系统设计0 引言目前医院普遍使用的是人工监控点滴输液装置器,将液体容器挂在一定高度,利用势差将液体输入病人体内,用软管夹对软管夹紧和放松控制滴速,医护人员按药剂特性对滴速进行控制。
如何使这种手工操作走向自动化或半自动化,让护理人员监控病人打点滴的进程时间得到充分利用,使能自理的病人自己能掌握点滴的速度,这就要求医疗器械加速自动化与半自动化进程,提高医护质量。
本文介绍了一种操作方便、显示直观、可集中控制、具有报警功能的智能型液体点滴速度监控系统。
该系统可让医护人员在控制室(通过主机)改变不同受液者(控制从机)的输液状况,也可以直接到输液室直接改变输液状态(直接控制从机),了解病人的输液进程,及时通知处理将快完成的输液。
1硬件结构与工作原理1.1 系统框图整个系统由主站和从站两部分组成。
主站安装在护理室,主要功能是观察各从站的工作状态和相应的一些简单的控制功能,当从站的有特殊情况报警时,主站也同时报警,提醒护理工作人员进行相应的处理。
从站安装在每个输液器上,以完成输液点数的设置、检测、控制和报警等功能。
主、从站之间采用串口方式相连。
因为从站个数较多,用AT89C52 自带的URAT 不易实现,为此在主、从站之间采用扩展的方式来完成通信功能,只要在从站中用一8 位寄存器就可完成256 个从站的控制。
在AT89C52 上扩展扩展I2C 的方法可参见文献[1]。
1.2 主站硬件设计如图2 所示,主站AT89C52 的P0 口接4×4阵列式键盘,P1 口接八位LED 显示模块,P3.6 和P3.7 与从机的P3.6 和P3.7 对接,通过扩展I2C 总线串行通信,P3.0 作为报警控制端口,通过一4.7K 限流电阻接至三极管8050 的基极,由8050 驱动蜂鸣工作。
八位共阴LED 用CD4511 七段译码驱动器驱动,74LS138 译码位选通;复位电路采用复位芯片。
基于单片机的智能点滴监控系统
基于单片机的智能点滴监控系统智能化医疗设备在近年来得到广泛应用,其中基于单片机的智能点滴监控系统即为一种重要的创新。
该系统通过集成电路技术和智能算法,能够实时监测患者点滴输液情况,并及时报警提醒医护人员。
本文将详细介绍该智能点滴监控系统的原理、设计以及应用前景。
一、系统原理智能点滴监控系统由若干个关键组件构成,其中最核心的是单片机。
单片机具备高度集成的特点,能够完成数据采集、处理和控制任务。
在该系统中,单片机通过传感器模块实时采集点滴流速、液位等参数,并将数据传输给控制器进行分析。
当监测结果超出正常范围时,控制器则会触发报警装置,警示医护人员出现问题。
二、系统设计2.1 硬件设计智能点滴监控系统的硬件设计包括单片机、传感器模块、显示屏和报警装置等。
单片机作为系统的核心部件,负责控制和处理数据。
传感器模块主要用于采集点滴流速、液位等信息,并将其转换为电信号输入单片机。
显示屏用于实时显示监测结果,报警装置则能够通过声音和光线等方式提醒医护人员。
2.2 软件设计系统的软件设计主要包括数据处理算法和用户界面。
数据处理算法是通过对传感器采集数据的分析和计算,判断点滴情况是否异常。
当监测结果超出预设门限时,算法将触发报警机制。
用户界面则为医护人员提供友好的操作界面,便于他们查看监测结果和设定参数。
三、应用前景基于单片机的智能点滴监控系统具有广阔的应用前景。
首先,在医疗领域中,该系统能够大大提高医护人员的工作效率和监测准确性,降低医疗事故的发生率。
其次,在护理机构和家庭中,智能点滴监控系统也能够为患者提供更安全和便捷的治疗环境。
此外,该系统还可以与其他智能医疗设备相结合,实现更全面的健康监控和管理,为人们提供更好的医疗服务。
总结:基于单片机的智能点滴监控系统在医疗领域具有重要意义和广泛应用前景。
通过集成电路技术和智能算法,该系统能够实时监测点滴输液情况,并提醒医护人员出现异常情况。
该系统的设计包括硬件和软件两个方面,其中单片机作为核心部件承担控制和数据处理任务。
基于单片机的输液滴速控制系统设计
流畅输液,用单片机控制滴速
输液是医院中常见的治疗手段之一,而输液滴速的控制对患者的
治疗有着至关重要的作用。
因此,设计一种基于单片机的输液滴速控
制系统就显得尤为重要。
下面,就来介绍一下本系统的设计理念和具
体实现步骤。
首先,我们需要清楚地了解输液滴速的控制原理。
在常见的输液
滴速控制装置中,滴速控制器通过手动调节,从而控制输液滴数和滴速。
但手动调节存在着误差和不方便的问题,因此,我们需要采用自
动控制的方式,利用单片机进行精确的控制。
接着,在硬件设计方面,我们需要选用高精度的流量传感器和电
磁阀,以确保输液精度和可靠性。
同时,我们将采用LCD1602液晶显
示屏来显示当前的滴速和设定的滴速值,使医护人员能够随时掌握输
液情况。
在软件设计方面,我们将采用PID算法来控制滴速。
PID算法是一种经典的控制算法,具有控制精度高、响应速度快等优点。
具体地,
我们将通过流量传感器实时采集流量数据,并通过PID算法进行处理,计算出当前的滴速值与设定的滴速值进行比较,从而控制电磁阀的开
启和关闭,实现准确的滴速控制。
最后,本系统还具有报警功能。
当输液滴速偏差超过设定值范围时,系统会通过声音和液晶屏等方式进行报警,以提示医护人员及时
处理。
综上所述,基于单片机的输液滴速控制系统为临床治疗提供了可靠的仪器设备,具有快速、准确、智能化等优点,进一步提高了医疗的质量和效率。
基于STC12C5A60S2单片机的智能输液监控系统的研究
本控制系统主要由STC12C5A60S2单片机、电源模块、按键输入模块、LED显 示模块、电机驱动模块和水位传感器模块组成。各部分的功能如下:
1、STC12C5A60S2单片机:作为控制系统的核心,负责处理输入信号、控制 电机的运转以及输出显示。
2、电源模块:为整个控制系统提供稳定的工作电压。
基于STC12C5A60S2单片机的 智能输液监控系统的研究
01 引言
03 系统设计
目录
02 文献综述 04 参考内容
基于STC12C5A60S2单片机的智能输液监控系统研究
引言
随着医疗技术的不断发展,智能化、自动化的医疗设备在临床上的应用越来 越广泛。智能输液监控系统作为一种能够实时监测患者输液状况、提高输液安全 性的系统,受到了越来越多的。本次演示以STC12C5A60S2单片机为基础,对智能 输液监控系统进行研究,旨在提高输液过程的自动化水平和安全性。
3、优化人机交互界面,使得医护人员能够更方便地进行操作。
参考,洗 衣机作为家庭生活中的重要电器,其功能和性能的提升对人们的生活质量有着重 要影响。本次演示以STC12C5A60S2单片机为基础,探讨洗衣机控制系统的设计。
一、系统总体设计
3、按键输入模块:用户通过按键输入洗衣机的操作指令,如启动、暂停、 模式选择等。
4、LED显示模块:显示洗衣机的运行状态、水位信息等。 5、电机驱动模块:驱动洗衣机的电机运转,实现洗涤、漂洗等功能。
6、水位传感器模块:检测洗衣机的水位,为控制水位提供依据。
二、硬件设计
1、STC12C5A60S2单片机
3、软件设计:系统软件采用C语言编写,主要包括输入模块、输出模块、监 控模块等多个部分。软件设计采用模块化思想,便于后续功能扩展和维护。
基于单片机的输液滴速控制系统设计 -毕业论文
毕业设计题目:基于单片机的输液滴速控制系统设计系:电气与信息与工程系专业:自动化班级:XX学号:XX学生姓名:XX导师姓名:XX完成日期:20XX.XX.XX毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:基于单片机的输液滴速控制系统设计姓名XX系部电气与信息工程系专业自动化班级XX学号XX指导老师XX 职称高级实验师教研室主任XX本任务及要求:以单片机为核心,设计一个液体点滴速度监测与控制的系统,能检测点滴速度,控制点滴速度,并能发出报警信号。
系统采用主站控制从站的有线监控系统方式实现医疗输液过程的群控。
设计的主要内容是完成群控系统控制装置的软、硬件设计及调试。
设计包括:1、总体方案的确定;2、单片机的选择;3、各模块电路的设计;4、软件设计;5、各模块调试;6、编写设计说明书等。
一、进度安排及完成时间:1、第二周:明确课题任务及要求,搜集课题所需资料,掌握资料查阅方法,了解本课题研究现状、存在问题及研究的实际意义。
2、第三周至第四周:查阅相关资料,自学相关内容,确定课题总体方案,明确课题任务,确定个人研究重点,做好文献综述、开题报告。
3、第七周至第十周:根据自己研究的方向,确定自己的总体设计方案,设计硬件总体模块图及软件模块图。
4、第十一周至第十三周:完成本系统的软、硬件设计及调试。
5、第十四周至第十七周:整理资料,撰写毕业设计论文。
6、第十八周答辩。
目录摘要 (1)Abstract (2)第1章单片机及多单片机应用系统 (1)1.1单片机的概述 (1)1.2单片机的特点与应用 (1)1.3MCS-51单片机的基本组成 (3)1.3.1MCS-51单片机的内部结构及管脚功能 (3)1.3.2 单片机最小系统构成 (5)1.4多单片机控制系统的概述 (7)1.5单片机在输液点滴的研究现状 (8)1.6 课题的主要内容及发展前景 (9)1.6.1 课题的主要内容 (9)1.6.2 课题的发展现状与前景展望 (9)第2章系统方案确定 (11)2.1系统设计要求 (11)2.2系统设计总体方案 (12)2.3系统各模块方案选择 (12)2.3.1单片机型号的选择 (12)2.3.2点滴速度检测和液面检测方案的论证与比较 (13)2.3.3滴速控制方案的论证与比较 (13)2.3.4电机控制算法的选择 (14)2.3.5键盘、显示及声光报警部分 (15)2.3.6主从站协议部分 (15)第3章硬件设计 (16)3.1系统硬件设计 (16)3.2主站及通信网络的设计 (17)3.2.1主站硬件电路设计 (17)3.2.2通信网络设计 (20)3.3从站电路设计 (21)3.3.1滴速检测与液面检测电路设计 (21)3.3.2键盘显示电路设计 (22)3.3.3步进电机驱动电路设计 (24)3.3.4报警电路和通讯网络设计 (26)第4章软件设计 (27)4.1主站软件设计 (27)4.1.1主站总体流程设计 (27)4.1.2键盘显示程序设计 (27)4.1.3 报警程序设计 (28)4.1.4与从站通讯 (29)4.2从站软件设计 (30)4.2.1系统定义和总体流程 (30)4.2.2滴速和液面判断及报警 (32)4.2.3滴速控制程序设计 (33)4.2.4键盘及显示程序设计 (34)4.2.5与主站通信 (35)第5章系统调试、抗干扰及制板 (36)5.1系统调试 (36)5.2单片机应用系统中常见的干扰现象及影响 (36)5.2.1常用硬件抗干扰与保护措施 (37)5.2.2软件抗干扰 (37)5.3PCB板设计 (37)结束语 (38)参考文献 (39)致谢 (40)附录 (41)附录A主站程序 (41)附录B从站程序 (48)附录C主站硬件电路总图 (58)附录D从站硬件电路总图 (59)附表E3D效果图 (60)基于单片机的输液滴速控制系统的设计摘要:近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
基于51单片机的点滴输液报警系统设计
基于51单片机的点滴输液报警系统设计
标题:基于51单片机的点滴输液报警系统设计
摘要:本文介绍了一种基于51单片机的点滴输液报警系统的设计。
该系统可对患者的点滴输液情况进行监控,并在输液出现异常时
及时发出报警,避免了输液过程中可能出现的健康风险。
该系统具有
结构简单、成本低廉、操作方便等优点,可应用于医院、家庭等场合。
关键词:51单片机;点滴输液报警;输液监控;异常报警
引言:点滴输液是临床常用的一种治疗手段,而输液过程中出现
异常情况则可能会对患者的健康造成威胁,因此需要对点滴输液情况
进行监控和报警。
基于51单片机的点滴输液报警系统结构简单、成本
低廉、容易操作,是一种可行的解决方案。
设计思想:本系统采用51单片机控制器为核心,通过电路板连
接传感器和报警器等外设,实现了对点滴输液情况的监控和异常报警。
具体实现:传感器采用光电传感器,通过光电反射原理,检测液
体的流动情况。
若液体不再流动,则触发报警器,同步闪烁LED灯,
以此提醒监护人员。
结论:本文设计的基于51单片机的点滴输液报警系统在实验中
表现出结构简单、成本低廉、操作方便等优点,并能及时识别输液异
常情况,发出警报,达到监护患者的目的,在医院、家庭等场合具有
广泛应用价值。
关于改进:在未来研究中,可以考虑增加传感器的敏感度,提高
系统的准确性和响应速度。
同时,可以加入更多的功能,如语音提示等,以满足不同用户的需求。
基于单片机的智能输液系统设计
基于单片机的智能输液系统设计院系:专业班:姓名:学号:指导教师:年月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1目录摘要.......................................................................... 错误!未定义书签。
Abstract....................................................................... 错误!未定义书签。
绪论 (1)1 课题的背景和意义 (2)1.1 医疗输液监控系统设计背景 (2)1.2 医疗输液监控系统设计意义 (2)1.3 系统设计的关键问题 (3)2 系统方案设计与论证 (4)2.1 系统硬件结构设计方案 (4)2.2 点滴速度测量电路方案 (4)2.3 液面检测电路方案选择 (5)2.4 电机控制滴速电路 (6)2.5 显示器接口电路方案 (6)2.6 键盘接口电路方案 (7)2.7 单片机型号的选择与论证 (7)3 输液系统各模块硬件设计 (12)3.1 控制电机模块设计 (13)3.2 数据采集模块 (14)3.3 电源模块 (16)3.4 声报警模块 (18)23.5 复位电路 (18)3.6 显示模块 (19)3.7 键控模块 (18)4 系统软件及框图设计 (20)4.1 滴速检测子程序 (20)4.2 电机控制子程序 (21)4.3 键盘程序 (22)结论 (24)致谢 (25)参考文献...................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的输液监控专业系统设计
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。
基于单片机的医疗点滴输液控制系统设计
基于单片机的医疗点滴输液控制系统设计学科专业名称:研究方向:姓名:论文起止时间:摘要随着科技的发展,越来越多的领域需要对流体量或流速进行精确控制。
尤其现代医疗领域对静脉输液流速和护理的要的流求越来越高目前,我国的医疗机构进行点滴注射时,大都采用传统的人工监护手动控制的方法,由于医护人员少病人多,容易因监控处理不及时而引发的医疗事故. 由此可见对类似于这些治疗过程采用自动化监控和管理势在必行..本装置就是采用89C51控制步进式电机挤压输液管控制液体点滴速度,并采用红外线光电传感器检测点滴速度,具有反应快,灵敏度高的优点。
并详细介绍了单片机组成的电机控制系统,以及通过BC7281芯片完成键盘和现实电路的设计。
该系统还可以通过RS-485芯片与上位机组成主从控制网络,实现统一控制。
并具有输液和报警等功能,使用灵活方便。
关键词:89C51 步进式电机红外线传感器BC7281 RS-485AbstractAlong with the technological development, more and more realms need discharge or current velocities of the convection proceed precision control,The particularly modern medical treatment realm loses the liquid current velocity to the vein to want with the nursing of flow to beg more and more high.At present, China's medical institutions to drip injection, the most Guardianship of the traditional manual method of manual control, as a result of health care Less staff and more patients, easy to deal with due to monitor timely and triggered Medical malpractice. It can be seen on the course of treatment similar to those used Automated monitoring and management is imperative. This device is to adopts a 89C51s enter the type electrical engineering squeeze to lose the liquid control system liquid intravenous drop speed. Combining the adoption infrared ray light fax feels machine examination intravenous drop speed,respond quick,the sensitivity is good. Combine detailed introducing the single electrical engineering control system that a machine constitute, and pass to expand BC7281 design for completing keyboard with realistic electric circuits. That system can also pass the slice of RS-485 constitutes with place of honor machine the lord from the control network, realizes to unify the control. Combine to have the liquid of lose over the friendly bubble reports to the police to wait the function, using the vivid convenience.Keywords: 89C51s the type of stepping the sensor BC7281 RS-485目录摘要Abstract目录第一章绪论 (1)1.1 计算机控制系统概述 (1)1.2 智能化输液系统的展望 (2)1.3 智能化输液系统的发展状况 (3)1.4 课题来源及意义 (5)1.5 本课题解决的主要问题 (5)第二章方案论证 (7)2.1 系统设计要求 (7)2.2 方案比较 (7)2.3 设计方案 (11)第三章硬件系统分析 (13)3.1 硬件总体结构 (13)3.2 检测与控制电路设计 (16)3.2.1 滴速检测电路 (16)3.2.2 液位报警检测 (17)3.2.3 电机驱动控制电路 (18)3.2.4 键盘、显示和报警电路 (20)3.2.5 串行通讯接口电路 (25)3.2.6 电源转换模块 (26)第四章软件设计 (28)4.1 总体软件设计流程图 (28)4.2 中断子程序软件设计 (29)4.3 显示模块软件设计 (31)4.4 上位机通讯模块 (32)第五章结论 (34)第六章致谢 (35)参考文献 (36)附录I (37)第一章绪论随着我国医疗事业的发展和计算机的普及与提高,计算机控制技术越来越多地应用于各行各业中,传统的医疗护理方式已经不能满足医护人员和患者的需求了。
基于单片机智能输液系统的设计说明
里仁学院课程设计说明书设计题目系别:电气工程系年级专业:生物医学工程12-1学号: 5学生:周欢指导教师:成博教师职称:副教授里仁学院《课程设计》任务书课程名称:基于单片机的智能输液系统设计说明:1、此表一式三份,系、学生各一份,报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
里仁学院教务科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,报警系统. . .目录1引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题的研究现状 (2)1.3本课题的研究容和预期目标 (3)2总体方案的设计和工作原理 (3)2.1设计方案的选择 (3)2.2设计方案总体结构 (4)2.3方案论证与比较 (5)2.3.1控制方案选择 (5)2.3.2电机方案的选择 (5)2.3.3步进电动机的选型 (6)2.3.4无线模块的选型 (7)2.3.5液滴检测方案选择 (8)3硬件设计 (9)3.1单片机的选型 (9)3.2键盘设计 (13)3.3数码显示电路 (15)3.4声光报警电路 (16)3.5液滴检测电路 (17)3.6液位监测单元 (18)3.7电源电路的设计 (19)4软件设计 (20)4.1主控模块设计 (20)4.2点滴速度的测量模块设计 (20)4.3报警模块的设计 (22). . .1引言1.1课题背景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。
基于单片机的智能输液监控装置设计
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]。
基于单片机的输液监测系统设计
基于单片机的输液监测系统设计郭洁修位蓉理艳荣【摘要】本文设计基于单片机的输液监控系统能够实现实时监测和报警功能。
采用单片机和数字显示技术对液体的量和速度进行计实时监测,并在滴速异常时报警;采用串行通信进行输液监控系统与手机App 之间的通信,以实现对病人静脉输液全过程的实时监控和管理。
系统综合运用传感器技术、自动控制技术和无线通信技术设计了滴速检测、回血报警、液晶显示、 无线传输、声光报警等功能模块。
该系统操作方式简单易懂,通过终端即可达到观察以及管理的效果,减轻医护人员的压力同时提高医护工作效率叫【关键词】输液监测;传感器;App ;无线通信一、设计方案主控制器为STC89C52RC 单片机,实现信息交互与信 息处理功能,功能模块包括红外光敏滴速监测模块、按键控制模块、信息显示模块、异常报警模块、无线传输模块 五部分。
滴速检测模块采用非接触式红外对管发射接收。
根据光学原理,检测两次液滴滴下的时间差来计算滴速。
按键控制模块采用独立按键,通过手动方式向单片机输入 信号进而实现对系统的控制,包括提高滴速、降低滴速功 能。
信息显示模块,采用LCD 液晶显示屏显示设定值和实 际滴速等重要参数。
报警模块,根据实时监测数据,当发现滴速不在阈值范围时发出声音,在患者端进行警报。
无 线传输模块通过采用蓝牙模块,将检测并采集到的输液情况发送给App 医护端,App 医护端通过蓝牙匹配获取数据, 并显示在监测系统上且判断是否报警。
系统总体框图如图1图1系统总体框图系统红外光敏滴速检测模块,检测当前液滴情况,通过主控电路与设定阈值对比,在信息显示模块进行显示, 若出现异常,控制报警模块则发出报警。
检测滴速同时通过无线传输模块传送至App 端,显示当前液滴与液体剩余 fi [2]o 按键控制模块根据不同液体可设置液体的滴速。
二,软硬件设计硬件电路,主控制器为STC89C52RC 单片机,实现 信息交互与信息处理功能,功能模块包括红外光敏滴速监测模块、按键控制模块、液晶显示模块、异常报警模 块、蓝牙无线传输模块五部分。
基于单片机的液体点滴控制系统设计 精品
南京工程学院毕业设计 (论文)作者:陶峰学号: 202090626院系:计算机工程学院专业:电子信息科学与技术题目:基于单片机的液体点滴控制系统设计指导者:田丽鸿副教授评阅者:刘勤讲师2013年5 月南京毕业设计说明书(论文)中文摘要毕业设计说明书(论文)外文摘要目录前言 (1)第一章背景知识介绍 (4)1.1光电传感器介绍 (4)1.2单片机介绍 (5)1.3P OTEL99介绍 (7)1.4K EIL介绍 (7)1.5P ROTUES介绍 (8)第二章方案比较与论证 (10)2.1方案一 (10)2.2方案二 (10)2.3方案比较与选择 (11)第三章液体点滴速度监控装置的理论分析与参数计算 (12)3.1液体检测 (12)3.2影响测量精度的因素分析 (13)3.3系统设计思路 (14)第四章液体点滴速度监控装置硬件电路设计 (15)4.1系统硬件框图 (15)4.2单片机主机系统电路 (16)4.3按键输入电路 (19)4.4液晶显示 (20)4.5报警电路 (24)4.6光电传感器电路 (25)第五章液体点滴速度监控装置系统软件设计 (27)5.1系统主程序流程图 (27)5.2初始化程序 (27)5.3中断程序 (28)5.4按键程序 (30)5.5显示程序 (32)5.6延时子程序 (34)第六章液体点滴速度监控装置仿真与实现 (35)6.1软件仿真 (35)6.2硬件实现 (36)6.3测试结果与误差分析 (39)第七章优化及改进 (42)7.1系统的问题 (42)7.2系统的改进方法 (42)参考文献 (43)结束语 (44)致谢 (45)附录一中英文技术资料翻译 (46)附录二:程序清单 (57)附录三:PROTEL电路图 (64)附录四:PROTEUS仿真图 (65)附录五:基于单片机的液体点滴控制系统实物图 (66)前言问题的提出随着现在社会医疗水平的提高,医院的的智能化水平也越来越高,很多医疗设备都需要无人照看或者说需要照看的精力变少。
基于单片机智能输液系统设计
工作条件及解决方法
研究步骤:
理论准备 模块构成
电路连接
软件编写
调试修改
原理设计
研究方法:
理论结合实际,文献查阅,理论分析,实际电 路调试。
措施:
1.深入分析,办证课题可实践性; 2.软硬件结合,调试修改设计不足;
工作进度安排
1月10日~1月20日 了解课题内容,收集与课 题相关的文献资料
1月20日~2月27日 学习相关知识,完成老师 给定英文翻译
基于单片机智能输计
生: 业:电子信息工程
学 专 指导教师:
我将从六个方面做出展开:
1.研究目的和意义 2.需要参考的文献及资料 3.国内外现状和发展趋势与方向 4.主要研究内容,关键问题和解决方法 5.需要的工作条件及解决的方法 6.工作安排
国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向
国外对智能型输液装置的研究较早,如日本、美国和德国等国家上 世纪八十年代末就进行了智能型输液装置的研制。输液泵是一种多 功能输液控制器,能够较为精确地控制输液速度,并实现输液阻塞、 气泡混入和输液完成报警。但是价格普遍比较昂贵,在两万元人民 币左右。国内对输液装置的研制起步较晚,大都在九十年代中期开 始研究。不过总体来说其功能也只是侧重于精确输液控制,种类较 少,性能也需改进。由于规范操作下,输液阻塞、气泡混入是可以 避免的,因此输液速度的控制和输液完成报警成为了人们更为关心 的问题。作为一种医疗器械,安全性、可靠性是基础,作为一种只 有普及到每一位输液病人才有实际意义的产品,使用方便和足够低 的价格又是一种基本要求,所以,这种产品即便安全性、可靠性得 到了充分保证,但如果没有简便的操作和足够低的价格作支撑,想 要顺利推广也是不可能的。本系统对输液没有任何影响,安全性高。 系统简单,可靠性高,检测精度高。本系统整体造价低廉。无使用 成本,有较强的市场竞争力和推广前景。
基于单片机的输液点滴监控系统
目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................................................ I I 1 引言. (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题研究的目的和意义 (1)1.3 本文主要工作内容 (1)1.4 论文组织结构 (2)2 系统硬件设计 (3)2.1 方案论证 (3)2.1.1 点滴速度检测方案 (3)2.1.2 液位检测方案 (3)2.1.3 速度控制方案 (3)2.1.4 电机选择及控制方案 (4)2.1.5 键盘显示单元 (4)2.1.6 通信单元 (4)2.2 系统总体框图 (5)2.3 通信接口电路设计 (5)2.4 系统从站的硬件设计 (6)2.4.1 从站系统组成单元 (6)2.4.2 C8051F410简介 (7)2.4.3 点滴信号检测单元 (7)2.4.4 键盘及显示单元 (7)2.4.5 声光报警 (9)2.4.6 电动机模块 (9)3 系统软件设计 (10)3.1 软件设计框架 (10)3.2 芯片主要寄存器介绍 (12)3.2.1 PCA计数器/定时器: (12)3.2.2 捕捉/比较模块 (12)3.2.3 PCA控制寄存器 (13)3.3 算法分析与实现 (13)3.3.1 电动机的转速 (13)3.3.2 蜂鸣器音频和音量 (14)3.3.3 滴速的检测 (15)4 测试结果及分析 (17)4.1 测试方案 (17)4.2 主要测试结果 (17)4.3 测试结果分析 (17)5 结论与展望 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附件 (21)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。
基于AT89C52单片机的点滴输液滴速控制系统设计
基于AT89C52单片机的点滴输液滴速控制系统设计点滴输液滴速控制系统是医疗设备中非常重要的一种控制系统,其功能主要是实现对输液滴速的精准调节,保证患者药物输液的安全有效。
本文基于AT89C52单片机,设计了一种高可靠性的点滴输液滴速控制系统。
本文首先系统地介绍了点滴输液滴速控制系统的组成结构,然后详细阐述了各个组成部分的功能和运作原理。
点滴输液滴速控制系统包括输液瓶、滴计、电机、电路板等几个主要部分。
在本设计中,选用AT89C52单片机作为处理器,完成对输液滴速的实时监测和控制。
首先,本文对AT89C52单片机进行了详细介绍,包括其内部结构和外围器件的连接方式。
其次,本文介绍了系统中的传感器,包括温度传感器、压力传感器和光电传感器,分别用来检测输液瓶内的液位、压强和流速。
接下来,本文详细阐述了系统中的电机控制模块的设计,包括电机驱动电路和PID控制算法。
在电机驱动电路中,本文选用L298N驱动模块来驱动直流电机,通过PWM调节电机的转速。
在PID控制算法中,首先通过传感器读取实时参数,然后根据设定的目标值,计算出误差,再根据误差来调节PWM,以实现对电机的精准控制。
最后,本文介绍了系统的软件部分,主要包括系统的初始化和中断服务程序。
在系统初始化过程中,包括对各个传感器进行初始化,检测硬件连接是否正确等。
在中断服务程序中,主要实现对电机控制和串口通信的中断处理。
本文的设计结果表明,基于AT89C52单片机的点滴输液滴速控制系统可以实现对输液滴速的精准控制,具有高可靠性和良好的稳定性。
同时,本文的设计考虑到了系统的实际应用需求,对系统的安全性和稳定性进行了充分考虑,具有一定的实用价值。
总之,本文的研究结果为点滴输液滴速控制系统的设计和制造提供了可行的技术解决方案。
在系统实现过程中,还需要进一步对系统的软件和硬件进行优化和完善,以实现系统的更加稳定和可靠。
基于单片机的输液监控系统设计毕业设计
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。
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系统软硬件设计完成后,测试系统所实现的功能有:a.按键确定床位号、设定输液滴速及输液总量;b.红外收发二极管检测液滴及输毕报警信号并计算实际输液滴速;c.根据实测滴速和设定滴速的差值有效控制步进电机达到自动调节滴速的目的;d.根据设定滴速估算输液总时间;e.根据实测滴速计算剩余时间;f.从站输液信息均由12864液晶屏显示,通信相关信息由数码管及1602液晶屏显示,主站监控信息由PC机储存显示;g.由PTR8000模块将床位号、实测速度等数据以无线的方式传输至PC机,达到实时监控的目的;h.利用基于VC++的MSC控件设计合理的人机互动界面。
基于单片机的智能输液控制系统设计
0 引言
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。本文以远程监控实现输液实时监测为目标,通过下位机采集各床位患者的输液信息,再以无线的方式将数据传达至上位机,实现输液数据的实时显示和存储,以及在特殊情况下的报警等功能。
3.2 从站程序设计
从站程序设计主要由以下几部分子程序组成:键盘控制子程序、中断控制子程序、步进电机控制子程序、液晶屏显示子程序及无线模块收发控制子程序。其中数据处理单片机由键盘控制子程序设定滴速及输液总量等信息,中断子程序采集输毕及液滴信号并计算输液滴速及时间等数据,通过比较实测滴速和设定滴速产生控制信号调用步进电机控制子程序完成调速功能,所有信息均由12864液晶屏显示;数据通信单片机经串口接收处理单片机的实时信息并控制无线模块PTR8000发射出去。对于PTR8000的编程,必须在配置模式中对其进行配置,在RX模式中,地址匹配(AM)和数据准备就绪(DR)信号通知MCU一个有效的地址和数据包已经自动接收完成,MCU即可通过SPI接口读取接收的数据,在TX模式中,PTR8000自动产生前导码和CRC校验码,准备就绪(DR)通知数据传输已经完成。
2.2.2 信号采集电路的设计
信号采集处理电路,若测试时检测液滴的电压差信号过小,可在比较器前加上一级差动放大电路增大检测的可靠性。由信号采集电路原理图可以看出,当瓶内药液液面在光路之上时(或液滴滴落切断光路),红外接收二极管Receivel不能接收到红外发射二极管Sendl发出的光,从而Receivel截止,晶体管也截止,OP07输出端为高电平:当瓶内药液液面逐渐下降至光路附近时(或没有液滴滴落时),红外接收二极管Receivel能接收到红外发射二极管Sendl发出的光,从而Receivel导通,晶体管导通,OP07输出低电平,此时对单片机产生外部中断,驱动相应电路发出报警信号,通知医护人员及时采取措施,从而达到采集数据及控制报警的目的。系统从站电路,原理图上半部分为数据采集部分,下半部分为数据通信部分。
2 硬件设计
2.1 主站设计
主站主要实现数据的无线接收,并将数据以串口形式传送至PC机储存。PC机接数据并实时显示床位号、输液速度、报警信息等。主站以单片机作为无线模块PTR8000的控制器,且控制1602液晶屏显示相关通信信息。电路。
2.2 从站设计
2.2.1 从站硬件电路组成
1 系统总体设计
系统由主、从站(或上位机和下位机)构成,核心控制器件是单片机单片机。主站由数据通信单片机组成,从站由数据处理单片机和数据通信单片机组成。主要包括四个设计模块:a.从站数据采集电路,包括液滴信号的采集和输毕信号的采集;b.从站数据处理电路,包括实时数据的显示、处理及控制;c.从站数据发送部分电路,包括数据处理单片机与数据发送单片机之间的串口通信及数据发送单片机与无线发射模块PTR8000之间的SPI通信;d.主站数据接收部分电路,主要为主站无线接收模块PTR8000与单片机之间的SPI通信及单片机通过RS232接口与PC机之间的通信。系统设计。
3 系统பைடு நூலகம்件设计
3.1 主站程序设计
主站程序设计主要分为两部分:单片机通信控制及PC机监控软件设计,即单片机无线接收子程序控制PTR8000接收数据及串口通信子程序控制将接收的数据传送至PC,PC机端采用微软的VC++6.0实现客户端软件的开发,其中在串口开发部分直接使用MSCoom控件。MSCoom控件是微软公司开发的专门用于串行通信的控件。通过设置控件的几个属性,然后添加控件的事件响应代码就可以使串口按照要求进行工作。
根据系统总体设计方案及实际功能需求,把从站作为设计重点,功能细化后硬件电路包括AT89S52单片机最小系统电路、液滴检测电路、输毕检测电路、键盘电路、12864LCD接口电路、1602接口电路、共阴双8数码管显示电路、指示灯电路、声光报警电路、无线收发接口电路、步进电机控制电路、RS232接口电路等。其中,液滴和输毕信号主要采用红外收发二极管来采集,信号经过整形电路处理后送至单片机的外部中断接口;采用步进电机作用微控装置压迫输液软管的松紧程度来实现自动控制液滴速度的目的。从站设计框图,。