基于单片机的输液监控系统设计
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。本文设计了一种以C8051F410单片机为核心的布线式输液监控系统用以解决此问题。
系统通过RS-485接口实现有线通信与监控，具有液滴检测，液滴速度调控，报警等功能。采用红外传感器技术检测液滴和输液高度，单片机用以实现输液速度计算和显示，通过查询键盘，将实时设定的点滴速度值与实际输液速度进行比较，来控制步进电机调节输液瓶高度，从而控制点滴速度，输液结束或异常时自动报警提示。
关键词: 输液监控；单片机；液滴检测；速度调控
ABSTRACT
Infusion as a treatment is commonly used in hospital. During the traditional transfusion, the rate of infusion is imprecise, it also requires manual monitoring and exists other defects. This paper design a cabling type system which using C8051F410 single-chip as its core to solve above-mentioned problems.
This system through the RS-485 interface to achieve communication and monitoring, It has many functions, such as testing the drop, controlling the speed of drop and alarm functions. Using infrared sensors to detect a liquid drop and the height of liquid medicine, the micro-controller achieve to calculate and display the speed of drop.From querying the keyboard in real time to read the value of the set rate, the system compares the set rate with the actual infusion rate to control the stepper motor running to adjust the infusion bottle’s height, and thus control the rate of drop.When the infusion is ending or abnormal,the system will start the alarm program.
KEYWORD: infusion monitor; single-chip;speed detection;speed control
目录
摘要 (Ⅰ)
ABSTRACT (Ⅱ)
第1章引言 (1)
1.1 课题背景 (1)
1.2 课题研究的目的和意义 (1)
1.3 论文的组织结构 (2)
第2章系统总体设计 (3)
2.1 系统整体框图 (3)
2.2 C8051F410单片机介绍 (3)
第3章系统硬件设计 (5)
3.1 方案论证 (5)
3.1.1液滴速度检测方案 (5)
3.1.2液位检测方案 (5)
3.1.3速度控制方案 (5)
3.1.4电机选择及控制方案 (6)
3.1.5键盘显示单元 (6)
3.2 模块的硬件设计 (7)
3.2.1系统的组成单元 (7)
3.2.2 通信接口电路设计 (8)
3.2.3液滴信号检测模块 (8)
3.2.4键盘及显示模块 (8)
3.2.5声光报警模块 (13)
3.2.6电动机驱动模块 (13)
第4章系统软件设计 (14)
4.1 软件设计框架 (14)
4.2 芯片主要寄存器介绍 (16)
4.2.1 PCA计数器/定时器 (16)
4.2.2 PCA捕捉/比较模块 (16)
4.2.3 PCA控制寄存器 (17)
4.3 算法分析与实现 (18)
4.3.1 电动机的转速 (18)
4.3.2 蜂鸣器音频和音量 (20)
4.3.3 滴速的检测 (21)
4.4 测试结果与分析 (22)
4.4.1 测试方案 (22)
4.4.2 主要测试结果 (23)
4.4.3 测试结果分析 (23)
结论 (24)
参考文献 (25)
附页 (26)
第1章引言
1.1 课题背景
上世纪90年代至今，国内外相关的专家积极探索，输液监控系统一直在不断改进。
在国内：
09年张婉姣申请了一种输液监控报警器的专利：包括光源发射器、光源接收器、电源模块、控制器和报警电路，光源发射器和光源接收器要对应设置，光源接收器输出端连接到控制器的信号输入端，控制器的信号输出端连接到报警电路的信号输入端[1]。该输液监控报警器在输液出现不正常时或瓶内液滴快要滴完的时候会进行声光报警。该输液监控报警器优点：结构简单、使用方便、报警准确率高等。缺点：功能较少。
徐凤霞等人利用MCS-51系列单片机与电力线载波芯片结合其他软件、硬件开发出病区输液远程监控系统。
刘世平等人研制的输液智能监控系统能够同时在病房和护士站发出声光报警，且在报警的同时自动停止输液。另外，在护士工作站可以显示该病床的输液的相关信息。
在国外：
在40世纪80年代就开始有研究。德国、韩国、美国、日本等发达国家都进行了输液监控系统的研究，目前对输液泵的研究有较大成就[2]。输液泵的功能齐全，操作方便，安全性高，但是价格比较昂贵。其应用在我国国内医院鲜有应用。
基于单片机的输液监控系统设计的课题研究，是为了在借鉴前人经验的基础之上，努力设计出性价比较高的输液监控系统。
1.2 课题研究的目的和意义
目前，临床治疗上的静脉输液的输液过程存在安全隐患，它主要面临着两个问题。一是输液速度问题。在医院，输液速度的调节一般由医院护士或者病人通过旋转输液滴管上的机械滑轮，目测出大概速度，效率不高[3]。在长时间的输液过程中，护士需要保持紧张情绪对病人进行管理和监督，工作强度大。对于患者来说，在护理人员忙碌的时候须时刻关注自己的输液情况，得不到休息而影响治疗效果。二是可能出现静脉血回流。有时护理人员因为其他原因没有及时回来处理或者病人太累没有注意到，结果造成静脉血回流的情
况，对患者造成心灵上和身体上的伤害。总之，传统的人工输液监护形式弊端很多，克服目前输液过程中时间浪费、精力浪费、服务水平低下等弊端，需要研制输液监控系统，对患者的输液过程进行自动化监控。
1.3 论文的组织结构
第1章主要介绍了输液点滴监控系统的背景与研究意义，本课题的主要工作和内容以及本文的组织结构。
第2章为系统的总体设计。
第3章为系统硬件设计，主要进行了系统方案论证，介绍了硬件结构的设计方法。
包括通信接口单元，C8051F410单片机最小系统、点滴信号检测单元、键盘与显示单元、声光报警单元、电动机模块单元。
第4章为系统软件设计。先介绍系统从站工作的主要流程，说明系统中用到的几个比较重要的寄存器，再分块介绍了部分软件的算法与实现，包括PCA捕捉模块、电动机模块、声光报警模块。
第5章为结论。
第6章为参考文献。
第2章系统总体设计
2.1 系统整体框图
根据前面的系统分析，本文基于C8051F410的输液监控系统主要模块有：输液信号采集单元、声光报警单元、电动机单元、按键显示单元、通信单元和单片机外围电路等。输液信号采集单元将采集到的信号经过整形后发送给单片机，经单片机处理后在键盘上显示计算所得的液滴滴速并将其与所设定的值进行比较来控制电动机的正反转。从站系统框图如图2-1。
图2-1 系统总体框图
2.2 C8051F410单片机介绍
C8051F410是一款完全集成的低功耗混合芯片上系统型MCU。它具有高速、流水线结构的8051兼容的微控制器核（可达50MIPS），高精度可编程的24.5MHZ内部振荡器，可达32KB的片内FLASH存储器，2304字节的片内RAM，4个通用的16位定时器，6个捕捉/比较模块和带看门狗定时器功能的可编程计数器/定时器阵列（PCA），硬件CRC引擎，温度传感器，片内电压比较器，且拥有多达24个I/O端口。
具有片内上电复位，VDD监视器，看门狗定时器和时钟振荡器的C8051F410是真正能独立工作的片上系统。FLASH存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新8051固件。用户软件对所有外设具有完全的控制，可以关断任何一个或所有外设以节省功耗。
C8051F410片内Silicon Labs二线（C2）开发接口允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU进行非侵入式（不占用片内资源）、全速、在系统调试。调试逻辑支持观察和修改存储器和寄存器，支持断点、单步、运行和停机命令。在使用C2进行调试时，所有的模拟和数字外设都可全功能运行。两个C2接口引脚可以与用户功能共享，使在系统调试功能不占用封装引脚。
C8051F410单片机最小系统如下图所示：
图2-2 C8051F410单片机最小系统
第3章系统硬件设计
3.1 方案论证
3.1.1 点滴速度检测方案
方案一：采用电感式传感器测量点滴速度。在输液器的漏斗外围绕线圈作为敏感元件。当液滴滴下时电感量发生变化，通过LC振荡电路后输出变化的频率值，经过F/V变换电路及电压比较后输出TTL电平信号来检测点滴速度。此方案测量精度比较高，但是外围电路比较复杂。
方案二：采用红外对管发射接收。采用断续式的工作方式，在点滴落下时阻挡了接收管接收红外线，产生高电平的脉冲信号。为了提高抗干扰能力，可以采用两对红外传感器一发一收，而不是只用一只传感器以反射式状态工作。红外传感器有以下优点：尺寸小、质量轻，安装在滴斗上较简单。它对辅助电路要求少，在近距可以用直流发射，电路简单，性能稳定。
方案二简单，较容易实现，而且使用了非接触式光学测量方法，避免了交叉感染[7]，因此采用此方法。
3.1.2 液位检测方案
方案一：同点滴速度测量模块，仍然采用红外对管发射接收。根据该接收管收到的光强的大小来判断液位是否达到警戒水位。利用光在不同媒介界面的折射或反射原理，通过光电传感器来接受光信号实现液面检测功能。此外，红外线对射管安装方便，只需将其固定在输液瓶外壁上即可，不需要详细计算储液瓶液面的高度，简化了外围电路结构。
方案二：采用拉力传感器检测。将拉力传感器接在滑轮与输液瓶之间，利用液面高度变化和拉力变化之间的线性关系进行间接测量，但是拉力传感器价格高，从实用性考虑效果不佳。
方案三：用测定电容的方法来检测。在瓶壁上用两块薄金属箔包裹构造出一个电容。根据电容中的介质不同，可以确定是否达到警戒水位。此数据可以由实验中得出。
综合比较上面上中方法，从实用，简便同时保证测量精确度上，使用红外线模块测量液面高度是理想的选择。
3.1.3 速度控制方案
方案一：通过改变输液瓶的高度来调节点滴的速度。由电动机带动储液瓶使储液瓶缓慢平稳地上升或下降来改变受液瓶的高度，从而调节点滴速度。
方案二：通过控制滴速夹的松紧来控制点滴的速度。不过滴速夹用于大范围地调节滴速，而且存在很多因素，例如橡胶粘度与液体粘度，输液管受挤压后的恢复情况等等，这些都是非线性控制量，因此其移动距离，移动阻力等参数难于计算，用机电系统实现起来较为困难，比较适用于粗调。
方案一调节方法简单，容易实现，其硬件连接如图3-1。
图3-1 电动机控制输液瓶模型
3.1.4 电机选择及控制方案
常用的电机主要有以下几种：直流电机、步进电机、伺服电机。
方案一：直流电机上电即可转动，掉电后惯性较大，停机时还会转动一定角度后才可停止，如果要求准确控制其转动的角度，其闭环算法比较复杂，系统硬件也会相应麻烦。
方案二：伺服电机的机械特性较好，输出功率大，启动转矩大，驱动电路简单，正反转控制容易且有抱死功能，但有由于其实际价格偏高，不适合普遍使用。
方案三：步进电机是一种将电脉冲转换为角位移的执行元件[8]。步进电机转矩相对直流电机大，控制精度比较高，其步进转过的一个角度也固定，适用于较精确的测量，这可有效提高输液速度的控制精度。
因此，电机选用步进电机最佳。
3.1.5 键盘显示单元
滴速的大小要由人工设定，滴速的设定值与实际值也都必须在键盘上显示。
方案一：采用液晶显示屏和通用矩阵键盘。液晶显示屏（LCD）具有功耗小、轻薄短小无辐射危险、平面直角显示以及影象稳定不闪烁、可视面积大、画面效果好、抗干扰能力强等特点。但由于只需显示三位速度值，信息量比较少，用LCD显示成本相对偏高。
方案二：采用8位LED七段数码管显示点滴数目。数码管具有：低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化，对外界环境要求较低。同时数码管采用BCD编码显示数字，程序编译容易，资源占用较少。本设计采用TM1639外部扩展芯片，通过三个端口便可实现了键盘和LED显示功能，节省并预留了端口来进行功能优化。
3.2 模块的硬件设计
3.2.1 系统的组成单元
系统主要有5个单元构成，分别是C8051F410单片机最小系统、红外线检测单元、步进电机单元、声光报警单元、键盘及显示单元，如图3-2所示。
图3-2 系统组成单元
3.2.2 通信接口电路设计
因为PC机RS232串口采用的是RS232传输协议，它的高低电平分别为-l2V和+12V，与单片机的电平不一致，所以不能将PC机和单片机用电缆直接进行连接，在PC机和单片机之间必须增加一个RS232/TTL电平转换电路，即通信接口电路通常选择专用的RS232
接口电平转换集成电路，如MAX232、HIN232等，NIH232和MAX232可以直接互换。这里选用NIH232CP芯片来完成串口接口电路。
图3-1 通讯接口电路
3.2.3 点滴信号检测模块
此单元模块用来检测是否有液滴滴下，其传感器部分采用红外对射器。红外对射传感器是由红外发射管和接收管组成的，它的主要功能是实现电——红外线——电的转换。其基本原理是以光电效应为基础，将被测量的变化转换为光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转化成电信号。当有液滴滴落要经过光源和光电接受器件之间时，光线会发生折射和散射，导致光电接收器件接收不到光信号，这时光电器件输出一个电平跳变。由于红外光波长比可见光长，敏感波长为0.76μm～1.5μm附近，受可见光影响较小，其红外系统也具有尺寸小，重量轻，易于安装等优点，因此它是检测液滴滴速的首选传感器。
3.2.4 键盘及显示模块
此系统使用的键盘与显示单元都是通过TM1639扩展后再连接到单片机上。
TM1639是带键盘扫描接口的LED（发光二极管显示器）驱动控制专用电路，内部集成有MCU 数字接口、数据锁存器、LED 高压驱动、键盘扫描等电路，其硬件原理图如图
3-3。它主要应用于冰箱、空调、家庭影院等产品的高段位显示屏驱动和键盘扫描。
图3-3 TM1639管脚定义
GR1～GR8，分别是8个位输出接口
SEG1～SEG4，SEG9～SEG12分别是8个段输出接口，其中SEG1～SEG4也用作键扫描
K0～K1是键扫描数据输入端
VDD接逻辑电源
GND接逻辑地
DIO是串行通讯接口的数据输入/输出口,在时钟上升沿输入/输出串行数据，从低位开始。
CLK是串行通讯接口的数据时钟输入接口。
STB为串行通讯接口的数据的片选接口，在上升或下降沿初始化串行接口，随后等待接收指令。STB为低后的第一个字节作为指令，当处理指令时，当前其它处理被终止，当STB 为高时，CLK 被忽略。经过译码，取最高B7、B6两位比特位以区别不同的指令，当他们为01时为数据命令指令，如下表3-1所示，10时为显示控制命令设置，11时为地址命令设置；CLK为时钟输入口，在上升沿输入/输出串行数据。
表3-1 TM1639数据命令指令
TM1639与控制器通过三线串口进行数据传输，读取和接收数据时序分别见图3-4（a）和图3-4（b），可以看出，读取和接收1个BIT都在时钟的上升沿操作，读取/写入数据，均按照从低位地址到高位地址，从字节的低位到高位操作。（需要注意：读数据时，从串行时钟CLK的第8个上升沿开始设置指令到CLK下降沿读数据之间需要一个等待时间Twait。）
3-4（a）数据接收时序图
3-4 (b) 数据读取时序图
TM1639扩展后，其硬件原理图如图3-5所示。
图3-5 TM1639硬件原理图
一般来说，多个数码管的连接并不是把每个数码管都独立的与可编程逻辑器件连接，而是把所有的LED管的输入连在一起。这样做的好处有两点：一是节约了器件的IO口；其二是降低了功耗。每次向LED写数据时，通过片选选通其中一个LED，然后把数据写入该LED管，因此每个时刻只有一个LED管是亮的。为了能持续看见LED上面的显示内容，必须对LED管进行扫描，即依次并循环地点亮各个LED管。利用人眼的视觉暂停效应，在一定的扫描频率下，人眼就会看见好几个LED一起点亮。每个LED的功耗较大，如果所有的LED一起点亮，其功耗较大。利用扫描的方式，每个时刻只有一个LED管是亮的，可以大大的减少功耗。扫描频率大小不许合适才能有很好的效果。如果太小，而每个LED开启的时间大于人眼的视觉暂停时间，那么会产生闪烁现象。而扫描频率太大，则会造成LED的频繁开启和关断，大大增加LED功耗（开启和关断的时刻功耗很大）。一般来说，扫描频率选在50Hz比较合适。
3.2.5 报警模块
当传感器检测到液位低于预设值或传感器检测不到有液滴滴落时，单片机控制蜂鸣器，在发出声光报警的同时向主站发出报警信息。压电式蜂鸣器工作时约需10mA的驱动电流，由于单片机输出信号不能直接驱动蜂鸣器，因此外接驱动电路。如下图所示，蜂鸣器作为三极管Q2的集电极负载，当Q2导通时，蜂鸣器发出鸣叫声；Q2截止时，蜂鸣器不发声，R4是限流电阻。
蜂鸣器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发声的，因此需要一定的电流才能驱动它，单片机IO引脚输出的电流较小，单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此使用推挽式输出来驱动蜂鸣器。我们可以通过改变单片机P03引脚输出波形的频率来调整控制蜂鸣器音调，产生不同音色，音调的声音。另外，通过改变输出波形高电平的占空比，则可以调整蜂鸣器的声音大小。
在实际应用中，如果设定的滴速过高，输液瓶上升到支架顶部时，仍达不到设定的滴速，输液瓶继续上升有可能会拉倒支架，造成危险。所以在支架的顶部安装一个红外探测器，如检测到输液瓶上升到支架顶部，则发出信号，通知单片机控制电机停转，同时发出
声光报警并向主站发送报警信号。另外，在检测到的输液速度过低时或者输液即将结束的时候也会发出报警信号。
3.2.6 电动机驱动模块
步进电机由单片机产生脉冲，经驱动电路变换、放大后输入步进电机。控制电路每发一个脉冲，驱动电路则驱动步进电机走一步，这种控制方式叫脉冲控制型。
单片机输出控制三极管通断来给步进电机驱动信号。其中驱动器中通过光耦来进行隔离。驱动步进电机采用24V供电，而控制电路采用5V供电。CP为脉冲输入信号，每给一个脉冲，电机便会走一步，如果停止给CP的脉冲输入，则步进电机便会立即停止工作。单片机首先通过设定值和现有值的差值判断出电机的转动方向，然后发出相应的脉冲，调整输液瓶高度，因此，可以通过步进电机准确的控制输液瓶的高度。而CW为正反转控制信号，通过控制CW来控制电机使输液瓶正反转。整个电机驱动模块如图3-5。
图3-6 电动机硬件原理图
第4章系统软件设计4.1 软件设计框架
图4-1 主程序流程图
主程序功能:它对一系列寄存器进行初始化，其中包括PCA控制寄存器，PCA方式寄存器，中断寄存器，内部振荡器控制寄存器，计数器/定时器控制寄存器，端口I/O交叉开关控制寄存器。在其循环程序中主要进行显示滴速（实际滴速与设置滴速），键盘查询，判断与设置滴速与实际滴速之间的关系从而控制电动机正反转，另外循环程序中还要判断是否有报警信号，如果有则要使发光二极管发光，驱动蜂鸣器发声，停止电动机工作。主程序的功能流程图如图4-1。
系统中还包括两种中断，分别是PCA中断，定时器中断。
PCA中断：PCA包括两个中断，用于统计两滴液滴滴下时它们之间的时间间隔，因此它可以用来计算的液滴的滴速。
定时器中断：本系统共有2个定时器中断，用来形成固定频率的脉冲来供给电动机和蜂鸣器使用。
4.2 芯片主要寄存器介绍
信号的采集是系统工作的前提，也是保证系统准确性最初始的一步，如果采集到的信号能够准确有效，将使整个装置的可靠性得到提高。
当有液滴滴落时，红外接受传感器会传过来一个上升沿脉冲，系统采集液滴信息时就是检测上升沿和上升沿之间的间隔时间。这主要用到了PCA捕捉模块和PCA计数器/定时器寄存器。
4.2.1 PCA计数器/定时器
16位的PCA计数器/定时器由两个8位的SFR组成：PCA0L和PCA0H。PCA0H是16位计数器/定时器的高字节（MSB），而PCA0L是低字节（LSB）。在读PCA0L时，“瞬象寄存器”自动锁存PCA0H的值，随后读PCA0H时将访问这个“瞬象寄存器”而不是PCA0H 本身。先读PCA0L寄存器可以保证正确读取整个16位PCA0计数器的值。读PCA0H或PCA0L不影响计数器工作。PCA0MD寄存器中的CPS2-CPS0位用于选择PCA计数器/定时器的时基。
当计数器/定时器溢出时（从0xFFFF到0x0000），PCA0MD中的计数器溢出标志（CF）被置为逻辑1并产生一个中断请求（如果CF中断被允许）。将PCA0MD中ECF位设置为逻辑1即可允许CF标志产生中断请求。当CPU转向中断服务程序时，CF位不能被硬
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重庆理工大学 毕业设计（论文）开题报告 题目智能医用输液系统的设计 二级学院电子信息与自动化 专业测控技术与仪器班级 112070302 姓名石海峰学号 11207030219 指导教师陈鸿雁系主任王先全 时间 2016年1月15日
1、本课题的研究目的及意义 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。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。单片机输液点滴速度控制的发展在今和未来将成为医疗设施发展的趋势，毕竟，单片机凭着优越的性价比，与以往的点滴滴速控制系统相比，其单片机价格便宜，操作易于实现，而且对滴速的控制要求精度也较高。再者，单片机操作多机控制系统，还可减轻工作人员的压力，提高医护人员的工作效率。在人为控制下有时候如不小心将会为安全设施带来很大的麻烦，而且人工控制滴速精度也很难掌握，而使用单片机设计只要在设计时考虑周到，运行起来就不会带来这种问题了，因此，单片机滴速控制系统将在医疗中得到广泛应用。医疗事业的发展是顺应科学技术而发展的，医疗的安全问题更离不开科学，把高科技应用到医疗事业中来是对医疗事业的一大促进与补充 2、本人对课题任务书提出的任务要求及实现目标的可行性分析 任务要求：用单片机系统和传感器设计医用智能输液系统，该系统具有液滴检测电路，液速控制电路，报警电路、数据存贮、历史数据记录等功能。 实现目标的可行性分析： （1）掌握红外传感器的测量原理，通过红外收发二极管来监测液速。 （2）掌握步进电机的工作原理，通过步进电机来控制输液速度。 （3）掌握串口通信方式，实现一个上位机与多个下位机通信来控制整个输液系统。 （4）掌握单片机开发原理及程序编写，完成系统软件部分设计以实现各个要求。
智能输液监控系统的设计毕业设计
本科毕业设计 说明书 智能输液监控系统 的设计 燕山 大学 里仁 学院 2016年 06月
本科毕业设 计说明书 智能输液监控系 统的设计 学院： 里仁学院 专业 学生姓名： 学 指导教师： 侯培国 答辩日期：2016 年6月19日
任务书燕山大学毕业设计(论文)任务书 学院：电气工程学院专业(方向)：仪器科学与工程系
注：周次完成内容请指导老师根据课题内容自主合理安排。
摘要 本设计是基于目前输液过程存在这样或那样的医疗隐患而设计的一套智能输液监控系统。通过对控制芯片、传感器、通信方式以及点击应用比较与分析，选择出了各部分的 最优方案。其中，输液检测部分本设计选择的是HX711称重传感器，通过对剩余的液量的重量来判断输液是否完成，以及反馈给护士台，使护士台做出一系列反应。如果输液完成，会发生报警。本系统包括下位机和上位机软件设计两大部分,下位机主要功能是把输液病人的信息传送到护士站,能够进行良好的通信。硬件发送电路板用在病人端，是以 STC89c52RC控制芯片设计的，并辅以必要的外围电路，实现液滴检测，声光报警、数码 显示等功能，再通过nRF2401无线传输模块把数据传输出去。接收板与上位机进行连接并放在护士站，接收板接收数据后通过接口把数据直接传送到上位机。上位机远程监控平 台可以与输液监控器无线组网，同时实现对多台监控器的监控和管理。医护人员可以随 时观察到每个病人的输液情况,一旦出现异常状况,护士可以及时处理。输液结束报警,护士及时拔针或换药,避免血液回流。 关键词：单片机STC89C52RC，hx711称重传感器，上位机，报警
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 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。约外对管测速示意图。 图2中比较环节采用LM393实现，红外接收管与LM393的反相输入端相连。当无水滴下落时，红外接收管接收到红外线照射，此时红外接收管的压降最低，LM393反向输入端的电位也最低，调节同向输入端的电位，使之略大于此时的反向输入端电位，使其输出高电平。当有水滴下落时，红外线被水滴折射或遮挡，红外接收管上的压降增大，LM393反向输入端电位升高，大于同向输入端的电位，输出低电平，从而触发单片机的外部中断。2.2机械传动控制的设计对于机械传动部分的设计，这些有滑轮方案、拉绳索方案、注射泵方案等，但这些方案或是装置变复杂，或者成本太高均不可取。本设计在确保测量精度的同时，以降低成本并简化电路为原则，采用指状蠕动泵和步进电机来实现。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。在本系统中，蠕动泵采用的是二相式步进电机，结合实验数据得出步进电机每旋转360°为蠕动泵一个周期，滴下3个水滴。步进电机步距角为1.8°，为提高精度，在此使用四相八拍脉冲信号驱动电机工作。此时一个脉冲周期为7.2°，即经过50个脉冲周期即可旋转一周。2.3显示电路单片机STC10F04XE的I/O口可配置为双向I/O，不仅可以像普通51单片机一样输送电流，而且可以向外提供20mA的上拉电路[2]。这就使得驱动数码管变得更为简单。本设计使用共阳数码管，4个选位端输入电流，电流从8个段码经过8个330Ω的限流电阻流入单片机。2.4报警电路报警电路。根据储液瓶容量，通过软件计算出一定容量的输液瓶中的液滴滴数，当输液完成时蜂鸣器发出警报。
智能输液系统设计方案
智能输液系统设计方案 智能输液监控管理系统是一套集信息化、智能化、数字化为一体的输液管理平台。系统在不改变原有输液方式的基础上，应用自主知识产权，创新了输液管理模式，实现了输液的集中监控、量化管理和规范服务。减轻了医护人员的工作强度、解决患者输液过程中的焦虑和烦恼，是输液管理及临床护理模式上的一次变革，提升了现代化信息化管理水平。 目录 1.智能输液监控管理系统概述 2.智能输液系统方案架构划分 3.智能输液系统方案应用案例 1.智能输液监控管理系统概述 1.智能输液监控管理系统是针对医疗机构和患者而设计的。由智能输液监控站、智能输液监控无线网络终端、智能输液监控器、智能移动终端等几部分组成。 2.系统终端通过无线射频技术逐次扫描各床
位的输液监控器，输液监控器能智能判断输液的开始值、输液余量、流速、剩余时间并记录，并在主机软件界面、移动护理终端、护士PDA及智能护士腕表上警报显示（提示并警报）。3.显示界面带有自动语音提醒功能和错误警报功能，护士只要看界面显示屏右侧刻度区内的病床号即可判断输液即将结束的病床有哪些；并且输液过程中发生的流速过快、过慢、滴停、结束、病人离开状态等均能在主站及各终端警报提示。4.在主站显示的输液信息，还可以通过医院WIFI网络实时同步到护士随身携带的移动终端上，便捷方便，可视化高。更可让医院管理者在任何医院网络终端查看任意科室的实时输液治疗状态及历史记录。英唐众创技术公司开发的这整套系统通过输液监控器（床边机）收集病人的输液信息，通过无线射频网络传输到主站、护士站电脑、PDA以及护士腕表等显示终端上。可以帮助护士实时监控病人输液状况，使病人输液可以高枕无忧。
视频监控系统毕业论文设计资料
北京市西城区经济科技大学 毕业论文 视频监控系统的原理和设计 姓名：刘旭 指导老师：张京 专业：楼宇智能化工程技术 班级： 2015大专 二0一六年四月二十六日
摘要：随着现代电子技术的发展，视频监控系统也逐步由模拟走向数字化。视频监控系统是安防领域中的重要组成部分，是所有安全系统中最关键的子系统。系统通过遥控摄像机，直接观察被监视场所的情况，同时可以把被监视场所的情况进行同步录像。另外，视频监控系统还可以与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使用户安全防范能力得到整体的提高。视频监控系统能在人无法直接观察的场合，适时、清晰、真实地反映被监视控制对象的画面。视频监控系统已成为在现代化管理中监控的最为有效的观察工具。视频监控系统是一种全数字化、全网络化的系统，可以同现有的多媒体系统、控制系统和信息系统集成，方便地实现数据和信息的共享在控制中心，只要有一个工作人员操作，就能够观察多个被控区域，以及远距离区域的监控功能。 视频监控系统由实时控制系统、监视系统及管理信息系统组成。实时控制系统完成实时数据采集处理、存储、反馈的功能；监视系统完成对各个监控点的全天候的监视，能在多操作控制点上切换多路图像；管理信息系统完成各类所需信息的采集、接收、传输、加工、处理，是整个系统的控制核心。 关键词：视频监控；采集；传输
目录 一绪论 (5) 1.1 引言 (5) 1.2 视频监控系统的发展历程 (5) 二视频监控系统总体设计和分析 (7) 2.1 视频监控系统概论 (7) 2.2 设计原则 (8) 2.3 系统功能构成 (9) 2.4 视频监控系统内容结构 (10) 三系统开发工具 (13) 3.1 Visual Basic 的特点 (13) 3.2 VB可视化编程的基本概念 (13) 3.3 对象的属性、事件、和方法 (14) 3.4 VB的控件 (14) 3.5 代码模块 (16) 四系统的应用程序设计 (18) 4.1 窗体的属性 (18) 4.2 系统程序的结构 (18) 4.3 图像的处理 (20) 4.4 图像的显示 (25) 4.5 图像的记录和回放 (27) 4.6 用户权限设置 (31) 五系统的实现评价及期望 (33) 5.1 系统测试过程 (33) 5.2 实现结果 (35) 5.3 系统评价 (35) 5.4 系统的不足和期望 (35) 结束语 (37) 参考文献 (38) 致谢 (39)
医院输液监控系统设计——毕业设计
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
ABSTRACT ABSTRACT This 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
基于光电技术智能输液监控系统设计
基于光电技术智能输液监 控系统设计 Newly compiled on November 23, 2020
第29 卷第5 期核电子学与探测技术Vol. 29 No. 5 2009 年9 月Nuclear Electronics & Detection T echnology Sep. 2009 基于光电技术智能输液监控系统设计 陈宇1, 王玺2 ( 1. 郑州航空工业管理学院电子通信工程系, 河南郑州450015; 2. 遵义医学院基建处, 贵州遵义563003) 摘要: 目前, 中小型医院在进行输液治疗时, 都是采用人工调整滴速, 这种方式不够准确和方便, 并且输液异常、结束时也不易被及时发现, 这些因素都会造成医疗事故的发生, 而通过布设线缆实现滴液监控耗费人力物力。针对这一问题, 基于光电技术、单片机技术、无线通信技术等研究设计了一套分布式智能输液监控系统, 采用光电调制解调技术实现液滴速度及滴液高度的测量, 单片机实现输液速度计数和显示, 通过键盘实时设定点滴速度, 并通过控制步进电机控制点滴速度, 输液结束时自动报警提示。系统网络通信较好, 可有效消除了环境光干扰, 具有检测精度高, 响应速度快等特点。详细介绍了智能输液现场监控子站软硬件设计。 关键词: 光电检测; 单片机; 步进电机; 输液监控 中图分类号: T P274 文献标识码: A 文章编号: 0258 0934( 2009) 05 1149 06
静脉输液是临床医学中常用的辅助医疗手段。[ 1] 医院在对病人进行输液治疗过程中, 需要根据输液的药物和患者病情选择合适的静脉输液滴流速度。目前, 对静脉输液的监控普遍采用人工方式, 由护士调节点滴流速, 输液结束, 如无陪护或医护人员及时换药或拔针头, 将会出现空气进入血管内形成空气栓塞、凝血堵针头等情况。轻则延误治疗, 重则发生严重医疗事故。 目前, 临床上使用的国内外生产的自动输液器大多是蠕动泵式单立输液器, 一般只有堵液报警和总量完成报警等功能, 不具有集中监控单位输液量的功能; 部分医院采用以病人求救线作为CAN 总线[ 2] 实现分布式输液监控系统设计取得了一定的成效, 但绝大多数中小医院特别是社区医院缺少此类设备。因此, 本文收稿日期: 2008 07 09 作者简介: 陈宇( 1978- ) , 男( 汉族) , 河南郑州人, 郑 州航空工业管理学院机电工程系讲师, 硕士研究生, 主 要从事电子通信工程教学与科研工作。 针对这些问题, 基于光电技术、调制解调技术、单片机技术、无线网络传输技术和模糊控制技术, 研究设计了一套分布式智能输液监控系统, 系统能够实现现场键盘或上位PC 机对点滴输液速度的自动检测控制, 利用单片机实时调整液滴速度和LED 数码显示屏实时显示, 实时监测储液瓶药液高度, 当液位超过警戒值时, 本地和医护办公室同时报警并显示床位号。 1 系统总体方案 系统由上位PC 主机、监控接收总站节点、现场监控子站节点等模块组成。通过无线传输模块将各监控子站节点连接成一个分布式网络。系统结构如图1所示。 本系统通过红外发射、接收传感器完成点滴瓶内液位高低及滴斗滴速的采集, 由单片机AT 89C51 为核心组成的现场监控子站完成对采集数据的分析与处理。按照设定值要求实时控制步进电机以保证滴液速度, 若瓶内液位低于设定值时, 自动启动报警音乐, 提示医护人员换药或拔针。各监控现场控制器通过无线传输 图 1 系统结构框图芯片nRF401 实现与控制总站的数据通信, 控制总站核心控制器AT 89C51 与上位机通过USB 接口连接。上位机采用普通PC 机, 使用USB 适配器PDIUSBD12, 使上位PC 机具有USB 接口通信功能。通过USB 通信适配器与工作总站相连, 进行信息交换, 负责进行整个系统的监视管理。工作总站控制器接收上位PC 机的各种操作控制命令和设定参数; 各现场控制器实时采集各模拟量输入通道值, 控制信号。上位PC 机实时监视各点滴吊瓶内药液高度及滴斗点滴速度, 并可进行现场滴速的实时控制。系统以A T89C52 单片机为监控节点控制器, 将其与现场滴液检测、液位检测、报警电路、显示电路、键盘电路等相连, 构成监控网络中的一个智能节点; 并控制由nRF401 无线收发芯片及外围电路构成的无线通信系统进行数据传输, 将控制总站与各现场监控节点相联, 实时监控各设备状态, 并可实现监控方案下载更新, 无需另外布线, 整个系统结构简单, 大大节省了传统网络控制系统建设带来的人力物力的消耗。由于文章篇幅有限, 文章仅对现场监控子站控制部分进行分析介绍。
临床操作指导：输液监控系统
提供安全、快速、简捷、有效的输液监控解决方案1：安装方案系统几乎不需要安装，输液监控器为便携式，护理人员可直接卡装在输液管上。监控器内置安全无污染的聚合物锂电池供电，无线射频通讯（MJY-01A型），对外无任何引线，可以方便到病人和已往一样携带输液瓶去洗手间。射频网路中继器和射频网络管理机可用一个膨胀螺栓挂装在走廊的墙上或直接放入走廊吊顶里，就近接入交流220V电源。LED显示屏只需要两个膨胀螺栓来固定在墙上，就近接入交流220V电源。通讯网络采用无线射频技术，无需布线，整个系统在安装过程中不影响医院的正常运营。 2：调试方案地址设定：射频网络中继器、射频网络管理机：用面板上的键盘设定。便携式输液监控器：用射频网络中继器随机附带的设定线连接射频网中继器和便携式输液监控器操作中继器键盘设定。地址设定后即使在停电的情况下设定值不会丢失，可永久有效。可多次对地址进行更改和设定。 3：运行：地址设定后系统自动运行。 4：使用操作方案使用过程中护理人员只需操作便携式输液监控器上的一个按钮，打开或者关闭输液监控器即可，简捷优化的系统操作方案让用户使用更为方便。 5：维护方案除了定期（3个月）对便携输液监控器充电，无需维护。超低功耗的便携输液监控器极大的降低了充电维护工作量。可充电的方案与干电池供电比较，大大降低了运营维护成本，提高了系统稳定性。 MJY-02B型射频网络管理机输液监控器特点：体积小，功耗低，安装方便。 工作方式：可设定为主从两种工作方式。主工作方式作为系统唯一的主机对射频网络统一管理。从工作方式在网络结构上类似于中继器一样的工作站，作为扩展大屏幕显示器或者作为一台就地报警设备。一个系统必须有一台主工作方式的射频网络管机。 管理节点数：250个主要功能：管理射频网络中继器和从工作方式下的射频网络管机。显示输液完毕信息、通讯质量监测及通讯故障声光报警、输液完毕声光报警。可驱动大屏幕LED 显示屏。 与大屏幕LED显示屏通讯接口：RS232供电电源：交流220伏功耗：0.5W外形尺寸： 53X27X103mm重量：195g MJY-01型/MJY-01A型便携式输液监控器晋并食药监械（准）字2008第1560009号型号说明：MYJ-01型没有射频通讯功能，适合于单机使用。MJY-01A型有射频通讯功能，是输液监控系统的组成部分。 特点：超小体积，超低功耗，超轻，操作方便（一键操作），功能强大。 功能：实时监控输液过程中输液管内药液液位，当输液完毕时电子夹紧装置自动关闭液体，避免回血；输液完毕后电子夹紧装置自动定时动作使滴壶内剩余液体下滴数滴流过输液针头，避免针头凝血，护士可不必立即更换液体；电池欠压检测、通讯故障声光报警（MJY-01A 型）。 通讯：可与我公司生产的射频网络中继器通讯（MJY-01A型）。 电池：绿色环保聚合物锂电池。 安装方式：卡装在输液管上。 定期充电周期：在输液量不大于500瓶（袋）液体的情况下每3个月充电一次。闲置情况下最长一年充电一次。
视频监控系统-毕业论文
x 毕业设计(论文) 题目智能家庭安全监控系统的设计 系部电子工程系 专业应用电子技术 姓名郑松 学号 G1210528 指导教师王一海 年月日
目录 摘要 ................................... 错误!未定义书签。 Abstract............................... 错误!未定义书签。第一章绪论 ............................. 错误!未定义书签。引言··················错误!未定义书签。视频监控系统的发展历程·········错误!未定义书签。第二章视频监控系统总体设计和分析 .......... 错误!未定义书签。视频监控系统概论············错误!未定义书签。设计原则················错误!未定义书签。系统功能构成··············错误!未定义书签。视频监控系统内容结构··········错误!未定义书签。第三章软件工具 ............................ 错误!未定义书签。软件介绍················错误!未定义书签。软件优点················错误!未定义书签。安装与卸载···············错误!未定义书签。第四章软件应用程序设计与属性 ............ 错误!未定义书签。图像的处理···············错误!未定义书签。变更图像格式··············错误!未定义书签。4．3变更压缩比·············错误!未定义书签。变更抽取来源··············错误!未定义书签。激活摄像头：··············错误!未定义书签。图像的记录和回放············错误!未定义书签。用户权限设置··············错误!未定义书签。程序的不足和期望············错误!未定义书签。第六章总结 ............................... 错误!未定义书签。致谢 ..................................... 错误!未定义书签。参考文献 .................................. 错误!未定义书签。
医用远程自动输液监控系统设计报告
医用远程自动输液监控系统设计报告
1 绪论 1 本项目的提出及研究意义 当人前进的脚步迈入电子领域的那一刻，就预示着一个新时代的来临，预示着人类将逐渐脱离全手工的劳动方式，预示着全球智能化的发展方向和趋势。 目前，国内外均开始关注“以人为本”这种思想，越来越多的商品也秉承这一制造和销售理念，人类的生活在科技的飞速发展中得到不断的改善，从国外的智能化房屋，到国内逐渐兴起的智能化小区，我们生活水平正在悄然的与“智能化”这个名词与日具进，以往大多被用于工业生产的智能系统也逐渐以崭新的面貌走到我们身边，越来越丰富的智能化用品出现在世面上，人们对“生活智能化”的关注告诉我们，下一个时代，将是一个智能产业飞速发展，多元应用，空前繁盛的时代。 或许，你有过这样的认识，在医院中，输液是大多数病症需要的治疗方式，而因输液带来的问题也是经常出现的，这也影响到了病人的身体健康。由于医院中护士的工作繁忙,再加之疲劳，就可能不能很好的监护病人的输液情况，这就需要病人自己或其家人随时都要注意输液情况，这样一来，就使得病人以及病人家人为此而不能很好的休息，其家人也得要耽误大量的时间来监护病人。然而，即使在有人护理的情况下，病人与护理人员在长时间的等待之中也极易疲劳，也极易发生药物输完后空气进入体内的危险情况，这样即不方便，对病人的身体也是非常不利的。鉴于这个问题，有人肯定回产生疑问：“能否发明一种可以自动监测药物剩余量并及时通知护士更换药物的装置呢”？通过这样的启发，我们小组的同学积极的思考，发现解决此问题的关键在于： 1）如何正确的监测药物剩余量。 2）使用何种方式提示护士应该换药。 3）如何实现多人监测。 4）用那种方式传送信号更加稳定，更加可靠。
视频监控系统本科毕业设计论文
毕业设计(论文) 题目智能家庭安全监控系统的设计
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。
基于单片机的输液监控系统设计
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。本文设计了一种以C8051F410单片机为核心的布线式输液监控系统用以解决此问题。 系统通过RS-485接口实现有线通信与监控，具有液滴检测，液滴速度调控，报警等功能。采用红外传感器技术检测液滴和输液高度，单片机用以实现输液速度计算和显示，通过查询键盘，将实时设定的点滴速度值与实际输液速度进行比较，来控制步进电机调节输液瓶高度，从而控制点滴速度，输液结束或异常时自动报警提示。 关键词: 输液监控；单片机；液滴检测；速度调控
ABSTRACT Infusion as a treatment is commonly used in hospital. During the traditional transfusion, the rate of infusion is imprecise, it also requires manual monitoring and exists other defects. This paper design a cabling type system which using C8051F410 single-chip as its core to solve above-mentioned problems. This system through the RS-485 interface to achieve communication and monitoring, It has many functions, such as testing the drop, controlling the speed of drop and alarm functions. Using infrared sensors to detect a liquid drop and the height of liquid medicine, the micro-controller achieve to calculate and display the speed of drop.From querying the keyboard in real time to read the value of the set rate, the system compares the set rate with the actual infusion rate to control the stepper motor running to adjust the infusion bottle’s height, and thus control the rate of drop.When the infusion is ending or abnormal,the system will start the alarm program. KEYWORD: infusion monitor; single-chip;speed detection;speed control
医院病床输液监控系统设计-最终版
医院病床输液监控系统（E题） 摘要 该设计是以单片机MEGA16为核心，以键盘，碰触开关及红外光电开关为输入系统，以液晶、声光报警电路及步进电机为输出系统的智能化输液控制及监控系统。键盘系统为独立式按键系统，红外光电开关的功能为检测点滴的滴下。步进电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，这样就可以自如控制吊瓶的上、下缓移可以达到智能控制的目的。点滴速度可用键盘来设定，同时输液结束或发生异常情况能发出报警信号。以上面所述装置为一个从站，主站和从站之间采用自定义串口通信协议，建立了一个由主站控制128个从站的有线监控系统。 关键字：光电开关 MEGA16 步进电机串口通行 Abstract The design is based on SCM MEGA16 core to keyboard, touch switches and infrared photoelectric switch for the input system to LCD, sound and light alarm circuit and the stepper motor output system of intelligent infusion for the control and monitoring system. Keyboard keys for the stand-alone systems, infrared photoelectric switch function for the detection of the drip . Stepper motor control with speed and input pulse power of a large change can be maintained when the advantages of high torque, so that you can freely control the bottle on a string of upper and lower slow shift to achieve intelligent control. Keyboard can be used to set the bit rate, while the end of infusion or abnormal conditions to an alarm signal. To the above mentioned device as a slave, between master and slave serial communication protocol with a custom set up a master control station of the cable 128 from the monitoring system. Keywords : Optical switch MEGA16 stepping motor USART
医用远程自动输液监控系统设计报告
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 医用远程自动输液监控系统设计报告
1 绪论 1 本项目的提出及研究意义 当人前进的脚步迈入电子领域的那一刻，就预示着一个新时代的来临，预示着人类将逐渐脱离全手工的劳动方式，预示着全球智能化的发展方向和趋势。 目前，国内外均开始关注“以人为本”这种思想，越来越多的商品也秉承这一制造和销售理念，人类的生活在科技的飞速发展中得到不断的改善，从国外的智能化房屋，到国内逐渐兴起的智能化小区，我们生活水平正在悄然的与“智能化”这个名词与日具进，以往大多被用于工业生产的智能系统也逐渐以崭新的面貌走到我们身边，越来越丰富的智能化用品出现在世面上，人们对“生活智能化”的关注告诉我们，下一个时代，将是一个智能产业飞速发展，多元应用，空前繁盛的时代。 或许，你有过这样的认识，在医院中，输液是大多数病症需要的治疗方式，而因输液带来的问题也是经常出现的，这也影响到了病人的身体健康。由于医院中护士的工作繁忙,再加之疲劳，就可能不能很好的监护病人的输液情况，这就需要病人自己或其家人随时都要注意输液情况，这样一来，就使得病人以及病人家人为此而不能很好的休息，其家人也得要耽误大量的时间来监护病人。然而，即使在有人护理的情况下，病人与护理人员在长时间的等待之中也极易疲劳，也极易发生药物输完后空气进入体内的危险情况，这样即不方便，对病人的身体也是非常不利的。鉴于这个问题，有人肯定回产生疑问：“能否发明一种可以自动监测药物剩余量并及时通知护士更换药物的装置呢”？通过这样的启发，我们小组的同学积极的思考，发现解决此问题的关键在于： 1）如何正确的监测药物剩余量。 2）使用何种方式提示护士应该换药。 3）如何实现多人监测。 4）用那种方式传送信号更加稳定，更加可靠。