医用点滴输液报警器的研制

显示。 其基本原理是利用人眼的“视觉暂留”效应和发光二极
管的余晖现象来工作的。 接口电路把所有显示器的 8 个笔段
a~h 分别并联在一起，构成“字形端口”，每个显示器的公共端
COM 各自独立地受 I/O 线控制，称为“位扫描 口 ”单 片 机 向 字
形输出口送出字形码时，所有的显示器都能接收到，但是点
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2012 年 8 月第 24 期
医用点滴输液报警器的研制
欧祖常 (增城市职业技术学校 广东 增城 511300)
【摘 要】本文研制的医用点滴输液报警器，能实现药液余液的递减显示、键盘输入、滴液检测，声光报警的功能和实现不同 体积类型的药液瓶和不同类型的病人使用。
}
}
}
if(key1==1)d1=0;
}
6.3 点滴速度的测定软件设计
单片机 STC11L01 有两个 定 时 器 T0 和 T1，其 中 T0 作 计
数用，T1 作定时器用。 部分程序如下：
void init()
{
TMOD=0x15;//T0 计数，T1 定时
TH1=0xfc; //定时初值设定
TL1=0x66;
为了减少体积，药液余液显示电路采用四位一体共阳的 数码管和四个贴片的 NPN 三极管（9012）作为驱动电路。 5.3 声光报警电路
光报警采用贴片的红色发光 LED。 声报警采用 3V 的蜂 鸣器，其发声原理：是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁 场来驱动振动膜来发声的， 因此需要一定的电流才能驱动 它 ，STC11L01 贴 片 单 片 机 的/O 口 可 以 设 置 成 强 推 挽/强 上 拉 模式直接驱动蜂鸣器工作。 5.4 光电传感器（如图 2）
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肌群的始发用力、增强肌肉的收缩力。 2.3 拉橡皮筋摆腿练习
练习者两手握住双杠栏杆，保持上体直立，一腿支撑，在 另一腿的踝关节处系上拉紧的橡皮筋，由后向前进行摆腿练 习，速度由慢变快、幅度由小变大，循序渐进地进行。 练习者 在前摆过程中，要求摆动腿屈膝折叠，支撑腿随摆动腿的前 摆动作进行伸髋与后蹬，同时重心前移。 在练习时由于大腿 是从后伸部位向前摆动，因此，可以使髋部肌群提前发力，不 断改进摆动腿工作肌群的用力顺序。 2.4 仰卧抗阻摆腿练习
测速系统：当无液体通过时，接收器可由发射装置发出 的 光 波 ，电 路 导 通 ；由 于 单 片 机 的 T0 是 低 电 平 有 效 ，当 电 路 导通时（如图 2）T0 接的是高电平，单片机的 T0 不计数。 当液 滴通过时，由于液体的折射与空气的不同，光线不能按原路 直线传播电路不导通，单片机的 T0 接的低 电 平 ，单 片 机 的 定 时器 T0 计数, 定时器 T1 开始定时， 定时器闸门时间为“1S” 时 ，计 数 值 就 是 药 液 的 速 度 V,“1S”内 通 过 的 药 液 体 积 1L 为 0.06mL*V。 4.3 药液余液的计算显示
3 讨论
综上分析， 髋部伸展技术对提高短跑成绩有明显的作 用，在短跑中恰当运用这个技术是提高短跑成绩的关键。 运 用这个技术，首先要掌握关键要素，即摆动腿的前摆速度和 支撑腿与地面的角度问题。 因为这对提高跑速有改进作用 [2]。 髋部伸展技术的辅助练习对改善髋部力量、技术、灵活性都 有明显促进作用，建议在短跑训练中要重视髋部伸展技术的 练习，使之在正式比赛中能得到很好地运用，以不断提高短 跑成绩。 S
4 点滴速度和药液余液的测量原理
4.1 点滴速度测量原理 流量，是表征流体（药液）特征的一个物理量，一般用单
位时间内通过某个关口流体的数量来反映。 用体积法就可以 算 出 医 院 打 点 滴 药 水 的 输 液 流 量 ，一 滴 药 水 约 0.06mL.测 量 点滴速度就是统计 1S 的点滴 计 数 值 。 测 量 速 度 需 要 使 用 两 个定时器，一个设置为计数方式，一个设置为定时方式。 定时 器来产生闸门信号。 定时器启动时开始计数，定时时间到，停 止计数，并读取计数值。 当定时器闸门时间为“1S”时，计数值 就是点滴的速度。 4.2 药液余液的测量原理
作为字形码的数据口，P3.7、P3.6、P3.5、P3.4 作为位扫描口。
Include<STC11L01.h> //头文件
sbit qian =P3^4;
sbit bai =P3^5;
sbit shi =P3^6;
sbit ge =P3^7;
Viod xianshi()
{
qian=0;
P1=table[shu1];ys(1);P0=0xff;qian=1;
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8051，内 部 集 成 高 可 靠 复 位 电 路 ，具 有 低 功 耗 、超 低 价 、强 抗 静电、强抗干扰、高速，高可靠和体积小等特点，非常适合本 系统。 其 I/O 口可以设置成强推挽/强上拉模式直接驱动蜂鸣 器工作，其 2.4V-3.6V 的工作电压也满足本系统。 5.2 余液显示电路
bai=0;
P1=table[shu2];ys(1);P0=0xff;bai=1;
shi=0;
P1=table[shu3];ys(1);P0=0xff;shi=1;
ge=0;
P1=table[shu4];ys(1);P0=0xff;ge=1;
}
6.2 按键的软件设计
用 P3.0 和 P3.1 作为按键 1 和按键 2 的 输 入 脚 。 部 分 程
练习者小腿绑上一定重量的沙袋， 上体仰卧于练习台 上，髋部以下悬空，两腿自然下垂使髋部伸展，练习者以最快 速度模仿跑的摆腿动作[1]。 练习中，髋部肌群的收缩基本与摆 髋带腿跑动技术的要求吻合， 大腿在上摆与回压过程中，髋 部肌群的收缩和伸展得到有效锻炼。 经过一段时间的练习， 既能提高髋部肌群收缩与放松转换的频率，又能增强下肢以 髋为轴的摆动力量。 2.5 仰卧直腿绕环练习
【参考文献】 ［1］张 一 鸣.改 进 摆 腿 技 术 对 提 高 中 学 生 运 动 员 短 跑 速 度 的 作 用 [J]. 魅 力 中 国 ，2010(25) ：236. ［2］丁 富 春.学 习 “髋 部 伸 展 技 术 ”有 效 提 高 短 跑 成 绩 [J]. 田 径 ，2010，8： 48-49.
序如下：
void anjian()
{
if(key1==0&&d1==0)
{
ys(10);
if(key1==0&&d1==0)
{
d1=1;
n1++;
（下转第 173 页）
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3 研制方案
根据输液瓶与药液的情况，提出了两种方案： （1）利 用 称 重 的 方 法 检 测 药 液 的 输 液 情 况 ，当 输 液 瓶 满 液数据编号为 1，接近空液时数据编号为 2，利用重力传感器 把重量信号转变成电信号反馈到处理器单片机，由单片机传 输报警信号到报警系统，从而达到提醒陪护人员或护士的作 用。 这种方案的优点是：电路简单，单片机编程简单。 但缺点 很多：精确度不高，不同类型的输液瓶的重量不同，使用时要 重新设置。 （2）利用光电传感器对药液检测 ，实现点滴的计数功能 ， 并利用四位一体的数码管显示剩余的药液，当药液余液少于 6ml 时，由单片机发出信号到报警系统进行报警，从而达到提 醒陪护人员或护士的作用。 这种方案的优点是：精确度高，体 积小，重量轻，任类型的输液瓶使用时不用重新设置，缺点是 编程复杂，需要多次调试。 考虑到实用性、成本、灵活性等问题，我们使用方案 2。
练习者仰卧屈体在垫子上，两手向下成侧平举状，以臀 部为圆心，两腿并拢伸直为半径做画圆运动，这种练习方法 能全面锻炼腹部肌群。 2.6 负重转体练习
练习者两腿开立， 两手持杠铃或其他重物置于肩上，上 体向一侧转体 90 度， 头部保持 正 前 方 位 置 不 动 ， 稍 停 后 复 位，再向另一侧转体 90 度。 这种方 法 主 要 练 习 腹 外 斜 肌 ，增 强髋关节的灵活性。
EA=ET0=ET1=1;开 中 断
}
7 结束语
本系统经过调试，能准确的实现输入、显示，报警等各项 功 能 ，当 点 滴 瓶 内 药 液 少 于 6mL 时 能 自 动 报 警 ，完 全 实 现 了 研制的要求，并能保持很好的稳定性和可靠性。 该系统把光 电技术和先进的单片机技术很好的融合一起，应用于临床实 践，给护士工作和陪护人员带来了方便，具有较高的价值。 在 不改变传统的点滴系统的基础上增加本系统可获得较好的 价值。 因此本系统设计具有很好的市场前景。 S
光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利 用被检测物对光束的遮挡或反射， 由同步回路选通电路，从 而检测物体有无的。 物体不限于金属，所有能反射光线的物 体均可被检测。 光电开关将输入电流在发射器上转换为光信 号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物 体进行探测。 光电传感器的种类有很多，其中我们选用的光 电开关（光电三极管）就其中一种，光电开关的一个特点是体 积小，灵敏度高。 5.5 按键电路
通过按键设置药液的容积 L，药液余液 SL=L-1L.
5 硬件设计
系统总框图如图 1
图 1 系统总框图
5.1 处理器（单片机 STC11L01） STC11L01 贴 片 单 片 机 是 STC 生 产 的 单 时 钟 /机 器 周 期
（IT） 的 新 一 代 的 8051 单 片 机 ， 指 令 代 码 完 全 兼 容 传 统 的
【参考文献】 ［1］雷伏容.51 单片机常用模块设计查询手册[M].清华大学出版社. ［2 ］ 雷 林 均 .单 片 机 控 制 装 置 安 装 与 调 试 [M].电 子 工 业 出 版 社 . ［3］郑锋.51 单片机典型应用开发范例大全[M].中国铁道出版社. ［4 ］ 葛 金 印 .单 片 机 控 制 项 目 训 练 教 程 [M].高 等 教 育 出 版 社 . ［5］郭天祥.新概念 51 单片机 C 语言教程[M].电子工业出版社. ［6］丁向荣.STC 系列增强型 8051 单片机原理与应用[M].电子 工 业 出 版社.
为了减少体积， 采用贴片的两脚轻触开关 规格为 3*6*4.3 如图 3：电路设计两个按键：一个作功能选择，实现的 功能有：一是加/减的转换，二是开始和停止。 另外一个按键可 以实现加减键。
图 2 光电传感器
图 3 贴片按键
图 4 流程图
6 软件设计
流程图如图 4 所示。
6.1 数码管显示
为了简化硬件电路和节省空间，采用数码管的动态扫描
【关键词】点滴输液报警；数码管显示；声光报警
1 研制背景
出入医院输液室的人都知道， 在病人输液打点滴时，需 要陪护人员随时注意剩余药液量，时间一久非常疲乏，尤其 是在夜间。 本报警器可以大大减轻陪护人员的负担。 避免医 疗事故的发生。
2 研制要求
2.1 药液余液的递减显示； 2.2 当药液余液少于 6mL 时报警提示； 2.3 能实现不同体积类型的药液瓶和不同类型的病人使用； 2.4 低 成 本 ，不 仅 医 院 可 以 批 量 购 买 ，而 且 病 人 或 病 人 家 属 也可以自行购买。 整个系统采用最新的 STC11L01 贴片单片 机作为处理器， 四位一体的数码管作为余液显示，3v 的蜂鸣 器作为报警音乐的播放器， 用光电传感器来记录药液的滴 数，采用多种软件处理方法实现双重提示报警，保证系统的 可靠性。
［责任编辑：曹明明］
（上接第 84 页）
if(n1==5)n1=1;
switch(n1)
{
Baidu Nhomakorabea
case 1:n3=n4=1;break; //加功能
case 2:n3=n4=2;break; //减功能
case 3:n3=n4=3;break; //启动
case 4:n3=n4=4;break; //停止
亮哪一个显示器，取决于此时位扫描口的输出端接通了哪一
个 LED 显示器的公共端。
所谓动态，就是利用循环扫描的方式，分别轮流选通各
显示器的公共端，使各个显示器轮流导通。 当扫描速度达到
一定程度时，人眼就分辨不出来了，认为是个显示器同时发
光。 子程序如下：由于单片机 STC11L01 没有 P0 口，用 P1 口