【正文】 泰 山 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 基于單片機(jī)智能輸液 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 所 在 學(xué) 院 機(jī)械與工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 申請(qǐng)學(xué)士學(xué)位所屬學(xué)科 工 學(xué) 年 級(jí) 二〇一一 級(jí) (3+2) 學(xué) 生 姓 名 、 學(xué) 號(hào) 李麗芬 2021170223 指導(dǎo)教師姓 名、職稱 張秀紅 講師 完 成 日 期 2021 年 5 月 30 號(hào) 摘要 I 摘要 本次設(shè)計(jì)是對(duì)于目現(xiàn)在輸液過程中存在一系列的醫(yī)療事故而設(shè)計(jì)的一整套智能輸液系統(tǒng)。通過對(duì)傳感器、控制芯片、電機(jī)的應(yīng)用的比較與分析以及通信方式 ,從而 選擇出各部分的最佳方案。 系統(tǒng)包括上位機(jī)設(shè)計(jì)和下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)兩部分 ,上位機(jī)是根據(jù)虛擬儀器軟件建立可視界面并對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行編程 ,可以對(duì)正在輸液病人的信息了如指掌。醫(yī)護(hù)人員就可以方便對(duì)每一個(gè)病人的輸液情況進(jìn)行觀察 ,萬一出現(xiàn)液滴滴速過快或者過慢的非正常情況 ,醫(yī)護(hù)人員 隨時(shí)可以處理 。 下位機(jī)設(shè)計(jì) 就是 把硬件傳送 電路板放在病人那端 ,是以 AT89S52 作為控 制芯片設(shè)計(jì)的 ,外圍電路是必須加的 ,來 實(shí)現(xiàn)聲光 報(bào)警、數(shù)碼顯示、 液滴檢測(cè) 、液位檢測(cè) 等功能 ,然后通過無線傳輸模塊 PTR8000 把相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送出去。該系統(tǒng)價(jià)格低、功能齊全、性能好 ,它的應(yīng)用將對(duì)醫(yī)院的管理和護(hù)理自動(dòng)化的水平有極大提高 ,并且它的應(yīng)用前景在醫(yī)療領(lǐng)域也將極其廣泛。 關(guān)鍵詞 :單片機(jī) ,無線傳輸模塊，紅外傳感器 Abstract II ABSTRACT The design is a set of smart infusion system designed for the the mesh during infusion series of medical malpractice. Through the sensor, the control chip, the application of the motor Comparative analysis and munication mode, to select the best solution for each part. The system prises a host puter and slave puter design software design in two parts, the upper machine is based on virtual instrument software to establish visual interface and programming for each part, can be well aware of the infusion patient information. The medical staff can be convenient transfusion for each patient were observed, in case of the drop speed too fast or too slow and abnormal situation, medical personnel can handle at any time. The lower position machine design is the hardware transfer circuit board placed at the end of the patient, with AT89S52 as the control chip design, the peripheral circuit must be added, to achieve sound and light alarm, digital display, liquid level detection, detection and other functions, then the corresponding data transmitted through the wireless transmission module PTR8000. The system of low price, plete functions, good performance, it will be applied in nursing management and automation of hospital level has greatly improved, and the prospects of its application in the medical field is extremely wide. Keywords: microcontroller, wireless transmission module, infrared sens目錄 III 目錄 1引言 ................................................................1 ..........................................................1 課題的提出及意義 ................................................1 ....................................................1 ........................................3 2總體方案的設(shè)計(jì)和工作原理 ............................................4 ....................................................4 ..................................................5 ....................................................6 控制方案選擇 ....................................................6 電機(jī)方案的選擇 ..................................................6 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選型 ................................................7 無線模塊的選型 ..................................................8 液滴檢測(cè)方案選擇 ................................................9 3硬件設(shè)計(jì) ...........................................................10 .....................................................10 .........................................................14 .....................................................16 .....................................................16 滴檢測(cè)電路 .....................................................17 .....................................................18 ...................................................19 4軟件設(shè)計(jì) ...........................................................20 .....................................................20 ...........................................20 目錄 IV ...................................................22 ...................................................24 /報(bào)警界面設(shè)計(jì) ................................................25 5聯(lián)機(jī)調(diào)試 ...........................................................28 .........................................................28 .........................................................28 附錄 ................................................................ 30 附錄 I 整體電路圖 ....................................................30 附錄 II程序 .........................................................30 參考文獻(xiàn) ............................................................35 致謝 ...............................................................366 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 引言 課題背景 課題的提出及意義 隨著智能化控制研究的不斷發(fā)展， 自 動(dòng)化 臨床設(shè)備的研究日益成為醫(yī)療器械發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)，因而設(shè)計(jì)一種智能輸液管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸液過程的全程監(jiān)控是醫(yī)學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。并且隨著微電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā) 展和應(yīng)用，衛(wèi)生醫(yī)療領(lǐng)域正進(jìn)行著一場(chǎng)信息化的革命。在醫(yī)療監(jiān)護(hù)領(lǐng)域， 傳統(tǒng)的監(jiān)護(hù)手段己經(jīng)不能滿足當(dāng)今多元化、信息化、個(gè)性化的醫(yī)療監(jiān)護(hù)需求。由于信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及醫(yī)學(xué)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展以及它們?cè)卺t(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域行業(yè)中廣泛的應(yīng)用，世界正進(jìn)入一個(gè)數(shù)字醫(yī)療時(shí)代。 醫(yī)療設(shè)施發(fā)展趨勢(shì)的走向是否向上在于單片機(jī)智能輸液系統(tǒng)的發(fā)展是否也在向前發(fā)展，畢竟，單片機(jī)的性價(jià)比非 常優(yōu)越，而以前的點(diǎn)滴滴速控制系統(tǒng)，使用的單片機(jī)價(jià)格比較貴，操作不容易實(shí)現(xiàn)，并且對(duì)滴速控制精度也較低?，F(xiàn)在單片機(jī)可以操作多個(gè)控制系統(tǒng)，還可以減輕工作人員的壓力，提高醫(yī)護(hù)人員的工作效率。在人為控制下有時(shí)如果不小心將會(huì)給安全設(shè)施帶來很大的麻煩，而且人工控制滴速精度也很難掌握，傳統(tǒng)臨床輸液中有患者、陪護(hù)或醫(yī)護(hù)人員隨時(shí)觀察監(jiān)視藥液余量的情況 ,牽扯到的精力大、效率低、還不利于病區(qū)的綜合管理的弊端。而使用單片機(jī)設(shè)計(jì)只要在設(shè)計(jì)時(shí)考慮周到，運(yùn)行起來就不會(huì) 帶來這種問題了，因此，單片機(jī)滴速控制系統(tǒng)將在醫(yī)療中得到廣泛應(yīng)用。 該課題研 究將具有重要的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，對(duì)提高我國(guó)醫(yī)療器械水平將會(huì)產(chǎn)生具大的影響。醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展是順應(yīng)科學(xué)技術(shù)而發(fā)展的，醫(yī)療的安全問題更是離不開科學(xué)，把高科技應(yīng)用到醫(yī)療事業(yè)中來是對(duì)醫(yī)療事業(yè)的一大促進(jìn)與補(bǔ)充。 課題的研究現(xiàn)狀 目前世界上最大的醫(yī)療器械市場(chǎng)是日本、美國(guó)、歐盟，但公認(rèn)的最有潛力的市場(chǎng)卻是中國(guó)。醫(yī)療設(shè)備與制藥業(yè)和器械產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值在發(fā)達(dá)國(guó)家比為 1∶ ；而泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 在中國(guó)，這個(gè)比例僅為 1∶ 5。由此可見中國(guó)醫(yī)療器械市場(chǎng)在世界的潛力非比尋常。我國(guó)已基本明確新時(shí)代的醫(yī)療體制的改革方向，國(guó)家將每年加大農(nóng)村基層醫(yī)療衛(wèi)生、公共衛(wèi)生體系和城市社區(qū)的建設(shè)，由此可以預(yù)見，新的時(shí)期就會(huì)來臨，那就是我國(guó)醫(yī)療器械市場(chǎng)快速發(fā)展的時(shí)期 [6]。 國(guó)外對(duì)智能輸液裝置的研究比較早，如日本、美國(guó)和德國(guó)等國(guó)家在上個(gè)世紀(jì)八十年代末就進(jìn)行了智能輸液裝置的研制。輸液泵是一種多功能的輸液控制器，能夠比較精確地控制輸液速度，并能實(shí)現(xiàn)輸液阻塞、氣泡混入和輸液完成報(bào)警等功能。但是價(jià)格比較昂貴，在兩萬元人民幣左右。國(guó)內(nèi)對(duì)智能輸液裝置的研制起步較晚，大都在九十年代中期才開始研究。不過總的來說功能也只是側(cè)重于精確輸液控制，種類比較少，性能也需要改進(jìn)。由于在規(guī)范的操作 下，輸液阻塞、氣泡混入是可以避免的，因此輸液速度的控制和輸液完成報(bào)警這些功能成為了人們更為關(guān)心的問題。作為一種醫(yī)療器械，安全性、可靠性是其基礎(chǔ)，作為一