基于单片机的输液点滴系统设计 开题报告

太原工业学院

毕业设计开题报告

学生姓名：刘轩学号：********* 系部：自动化

专业：自动化

论文题目：基于单片机的输液点滴系统设计指导教师:史建伟(讲师)

2016年2月29日

毕业论文开题报告

一．论文研究目的及意义：

通过本次毕业设计, 应该使自己了解输液点滴控制系统的原理和基本构成，完成液位点滴控制系统的单片机控制硬件和软件设计。充分掌握单片机和传感器的工作原理和特性，并完成整个系统从工作过程、硬件设计说明、软件设计说明和系统仿真，且做出实物演示。为自己在毕业后从事控制系统及大学四年知识的综合应用、熟练使用和设计相关工作做好坚实的基础。

病人住院时，静脉输液是临床中一种非常普遍的治疗手段。目前临床静脉输液有两种方式。一种是传统的人工方式，其缺点是护士要不断的巡视同时还必须有人陪护人力资源占用很大还有交叉感染的危险。另一种是自动化输液泵这种方法虽然解决了人力资源占用的问题，但成本较高，医院在使用过程中增加了输液成本，这种成本最终加到患者身上这种输液方式因成本较高在实际中很难普及。

随着现代科技的发展电子信息时代的进步。国家工业的迅速发展，输液点滴控制系统被广泛运用到医疗，服务等各个行业。如何人性化的管理点滴输送和调换是提高医疗质量的一个重要方面。面对医疗业竞争日益激烈的现实，如何加强管理、提高效率和改善服务质量成了亟待解决的问题。而解决这些问题的关键措施之一就是建立实用、先进、高效的监测与信息管理系统。因此能够设计出一套好的控制系统是很必要的。

二．国内外研究进展

国内对智能输液系统的研究起步较晚，直到20世纪80 年代后期．国内才开始从事智能输液监控设备产品的研发。于向英等利用弹簧变形和输液瓶质量变化的原理研制出一种医用输液报警器，但该设备误差较大，每次使用前需根据输液容器进行质量调整，弹簧移动易产生疲劳，使用和维护非常不便：赵金农等设计了一种微型激光输液报警器，利用激光多普勒原理检测流速。实现对输液过程中异常情况的报警，但是该仪器灵敏度较低，容易产生误差；李长胜嗍等利用光纤发出的光束在液面处发生全内反射的原理．研制了一种输液结束自动报警装置。该装置成本低且易于网络化，但是不便于安装，稳定性差；张爱华等将电容式液位传感器用于输液液位的非接触检测。其受吸附水作用和液位下降速度的影响较大，且不易操作；李云胜利用MSComm通信控件和VC++语言编程，设计了一套可视化输液实时监控系统，此系统界面直观，操作简单，提高了医院的管理水平和工作效率。国内对智能输液系统研制较早的厂家有北京科力建元公司和浙

毕 业 论 文 开 题 报 告 三．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

本设计是以单片机为核心的点滴输液控制系统，其中需要注意各个模块的功能实现，和各模块之间的合理分配和应用，以及在将该系统做好的情况下节约成本。

图1 控制器原理框图 当输液瓶内液体到达设置最低处时，红外发射与接收传感器检测到后，液位监测模块将信息通过主控器传输给液位报警模块，提示报警，提醒护理人员更换输液瓶。通过滴速控制模块，当滴速与设定值不符时，主控器控制步进电动机正反转，使机械夹夹紧或放松，达到滴速调节。在液体温度未达到设定值时，通过一定大小的电流通过电阻产生热量用以对液体加温，达到设定值后通过单片机控制断开电流停止加热。

本次设计的基本方案是利用单片机为控制核心, 设计一个对于输液点滴进行监控的系统。

液位监测模块：采集输液瓶的液位信息。

温度监测模块：采集输液瓶的液体温度信息。

显示模块：显示液位，滴数和当前温度等信息。

滴速监控模块：根据设定的滴速对输液速度进行监测和控制。

液温控制模块：根据设定值对液体温度进行调节。

按键设置模块：用于各种初始值的设定以及系统初始化。

外部通信接口：可以根据实际需要与其他控制系统连接用以控制和监测。

在设计中需要解决整个系统的各模块电路设计，各个硬件如何选型，尽量保证系统温度监测模块 按键设置模块 液温控制模块

液位报警模块 滴速监控模块 信息显示模块 液位监测模块

主控制器 单片机

STC89C52 外部通信接口

能以较低的成本实现高效稳定的控制。对于单片机输液点滴控制系统已经有很多的研究成果，通过对大量文献资料的研习，多次的实验对本系统不断的改进完善。尝试用不同的方式解决问题，找到效率较高，资源浪费少，造价便宜的控制系统。

四．论文工作进度安排：

设计（论文）各阶段名称起止日期

1 通过查阅资料，了解液位控制器的原理

和基本构成，提出系统总体设计方案

2016.03.02 ~ 2016.03.14

2 通过学习完成输液点滴控制器的各个

控制硬件电路设计

2016.03.15 ~ 2016.03.31

3 完成输液点滴控制器的软件设计2016.04.01 ~ 2016.04.22

4 完成系统的调试、仿真和实物的制作2016.04.23 ~ 2016.05.18

5 完成设计说明书2016.05.19~ 2016.06.17

五．主要参考文献：

[1] 谢春思,李军民,董受全.基于单片机的静脉输液监视器工程实现[J],微计算机信息，2004

[2] 王立红.基于单片机的智能静脉输液控制系统.[J]网络财富,2010

[3] 赵合运,赵峰.静脉输液无线监护系统的设计[J].河南师范大学学报,2009

[4] 江勇,段文群.一种面向医院的输液监控系统的设计.传感器世界,2009

[5] 张迎新,王盛军.一种新型静脉输液控制器的研制.医疗设备信息,2004.

[6] 胡修玉,等.微型输液气泡控制和报警器的研制与应用[J].中国医疗疗设备,2009.

[7] 徐海波,廖传书.基于AT89S52单片机的远程监控系统[J],2007

[8] 郭雯,王海涛.智能输液系统的发展与应用.医疗卫生装备,2012