【正文】 表測(cè)量電路中各點(diǎn)電位，然后，通過(guò)與理論估算值進(jìn)行比較，再結(jié)合了電路分析原理，判斷出電路在直流工作狀態(tài)是否正常工作，并且及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電路中已經(jīng)損壞或者處在臨界工作狀態(tài)的電路元件。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試就是在把編制的程序投入到實(shí)際的運(yùn)行前，采用手工或編譯程序等的方法進(jìn)行初步測(cè)試，這樣可以修正語(yǔ)法上的錯(cuò)誤和邏輯上的錯(cuò)誤。我們可以把編輯完的匯編語(yǔ)言程序進(jìn)行編譯連接的操作，這樣可以消除基本的語(yǔ)法上的錯(cuò)誤，再利用軟件自帶的調(diào)試工具來(lái)進(jìn)行必要的程序調(diào)試工作。這樣通過(guò)實(shí)際操作可以發(fā)現(xiàn)邏輯上的錯(cuò)誤，就會(huì)不斷的修改所編程序，最終會(huì)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的各種操作步驟和顯示格式等各方面的要求。這一步主要是為了消除程序中的邏輯上的錯(cuò)誤，因?yàn)楫?dāng)我們?cè)诰庉嫵绦驎r(shí)，邏輯思維上有可能會(huì)出現(xiàn)漏洞，這樣會(huì)導(dǎo)致程序在操作時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。我們?cè)诰幫炅藛纹瑱C(jī)程序之后，必須要送入到單片機(jī)中進(jìn)行測(cè)試。 第三步是動(dòng)態(tài)調(diào)試階段。如出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象，就應(yīng)該立即切斷電源，待排除完故障以后再通電。 圖 20 報(bào)警界面 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 圖 21 報(bào)警界面 由 圖 21可看出從站 3正處在未開(kāi)啟的狀態(tài)。 圖 19 報(bào)警界面 由 圖 19觀察可知通信端口是 COM1，其波特率是 1200bit/s，沒(méi)有奇偶的校驗(yàn)位。如下圖所示是此監(jiān)控的管理系統(tǒng)登陸界面。其他情況下，也就是兩液滴滴下的時(shí)間間隔小于 4s 時(shí)就為正常工作，單片機(jī) TO腳就輸出低電平，蜂鳴器停止。因此，就可以通過(guò)判斷 4s內(nèi) R4的值是否發(fā)生變化，來(lái)判斷在這 4s的時(shí)間間隔中是不是有液滴 滴下，當(dāng) R4 的值有變化時(shí)就說(shuō) 4s 內(nèi)有液滴滴下 。經(jīng)過(guò)以上的分析與計(jì)算，就得到了點(diǎn)滴速度的測(cè)量程序圖。以點(diǎn)滴為單位，同時(shí)對(duì)于多個(gè)點(diǎn)滴來(lái)測(cè)量，計(jì)算出滴速。但此方法用在點(diǎn)滴速度的修正上，可以適時(shí)的測(cè)得點(diǎn)滴速度的變化量，其適用于調(diào)整滴速的場(chǎng)合。 點(diǎn)滴速度 的 測(cè)量模塊設(shè)計(jì) 點(diǎn)滴速度存在兩種測(cè)量方式。 本次設(shè)計(jì)的初始化主要包含以下兩方面，一是對(duì)于串口要進(jìn)行必要的初始化工作，讓其在方式 1 下工作，而 波特率則是由定時(shí)器 T1 的溢出率設(shè)定，設(shè)定為 1200bit/s，并讓其工作在允許接收狀態(tài)下。 以下圖 13為電源電路圖： T R A N S F O R M E RV in1GND3+ 5 V 2C1E L E C T R O 1C2E L E C T R O 1RLR E S 2V C C5VG N DP02 2 0 V 9V1234B R I D G E 1 圖 13 電源 電路 4 0 1 0 6N P N P H O T OL E DR21 . 5 K R31 0 KR51K3 3 0 0 PV C C V C CV C CG N DG N DG N D4 0 1 0 6R12 2 0V C CR41 0 0 KI N T 1泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 4 軟件設(shè)計(jì) 要想保證整個(gè)輸液監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠正常的工作 ,硬、軟件設(shè) 計(jì)都是不可以忽視的組成部分。 因此在本設(shè)計(jì)中采用單電源方案 ,單電源方案的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單、工作可靠。本文考慮到了系統(tǒng)醫(yī)用衛(wèi)生的標(biāo)準(zhǔn)，輸液吊瓶中要應(yīng)盡量地避免有異物的進(jìn)入，于是就選用了紅外無(wú)損的探測(cè)方案 [11]。 以下圖 9 為報(bào)警電路圖： +5V C CB E L LL E DP N P1KG N DT0 圖 9 聲光報(bào)警電路 液滴檢測(cè)電路 液滴檢測(cè)電路是本次設(shè)計(jì)的重中之重 ,如果滴速計(jì)算的不準(zhǔn) ,將會(huì)帶來(lái)很多不必要的麻煩 ,輸液時(shí)間計(jì)算也會(huì)有所出入 ,報(bào)警不準(zhǔn)容易造成護(hù)士的手忙腳亂 ,失去了智能監(jiān)控的作用。本設(shè)計(jì)采用的蜂鳴器由直流電壓來(lái)供電 ,分為有源和無(wú)源兩種 。另一方面方便了護(hù)士巡房 ,使醫(yī)療服務(wù)更加的準(zhǔn)確、高效。 從單片機(jī)的串口輸出的信號(hào)首先要送到最左邊的移位寄存器 （ 74HC164） ,因?yàn)橐莆幻}沖的作用，數(shù)據(jù)便向右移，以此完成顯示。按鍵是否按下均影響該鍵所在行、列線的電平，各按鍵間都會(huì)相互影響，因此，必須將行線、列線信號(hào)配合 起來(lái)適當(dāng)?shù)靥幚?，才能確定閉合鍵的位置。本文的系統(tǒng)因其所使用的按鍵比較少，所以采用了兩個(gè)按鈕 的鍵盤(pán)。 本文的鍵盤(pán)的控制程序具備以下的功能 :（ 1）檢測(cè)是否有按鍵按下，并且采 取相應(yīng)的硬件或者軟件措施，來(lái)消除按鍵的機(jī)械觸點(diǎn)產(chǎn)生的抖動(dòng)的影響。按鍵的通斷狀態(tài)由觸點(diǎn) 在其 抖動(dòng)期間內(nèi)檢測(cè)出來(lái)，這樣可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)判斷錯(cuò)誤。 本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)使用了機(jī)械式觸點(diǎn)按鍵開(kāi)關(guān)，其功能是將機(jī)械觸點(diǎn)的通斷轉(zhuǎn)變成電氣方面邏輯關(guān)系。編碼式鍵盤(pán)主要通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍵的識(shí)別，非編碼式鍵盤(pán)是由軟件控制實(shí)現(xiàn)了鍵盤(pán)定義和識(shí)別功能。就其特點(diǎn)而言，前者的造價(jià)低廉，后者的壽命較長(zhǎng)。 圖 6 為最小系統(tǒng)圖： 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10A T 8 9 S 5 2D1L E D1 16R 1 A470R210KV C CV C CC310uF12MC R Y S T A LC215PC115PG N DG N D5V5V 圖 6 AT89S52最小系統(tǒng)電路圖 鍵盤(pán)設(shè)計(jì) 根據(jù)要求需要 兩個(gè)按鈕，具體電路如下 : R11KR21KV C CG N DP 2 .0P 2 .1 圖 7 鍵盤(pán)電路圖 鍵盤(pán)由一組按一定規(guī)則來(lái)排列的按鍵所組成的。當(dāng)我們對(duì) P3 口寫(xiě)入 “ 1”的時(shí)候，其內(nèi)部的上拉電阻就會(huì)把端口拉高，該端口就可以當(dāng)作輸入口來(lái)使用。此時(shí)， P2 端口會(huì)使用很強(qiáng)內(nèi)部上拉來(lái)發(fā)送“ 1”。 P1引腳 第二功能 如 表 2 所示 ： 表 2 P1引腳的第二功能 T2 用作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的外部 的 計(jì)數(shù)輸入 端口 和時(shí)鐘的輸出 端口 T2EX 用作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的 重載 /捕捉觸發(fā) 的 信號(hào)與方向控制 MOSI 系統(tǒng)編程時(shí)用 MISO 系統(tǒng)編程時(shí)用 SCK 系統(tǒng)編程時(shí)用 P2 口： P2 端口是 雙向的具有內(nèi)部的上拉電阻的 8 位的 I/O 端口， P2 口上的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)四個(gè) TTL 型的邏輯電平。當(dāng)我們對(duì) P1 口寫(xiě)入 “ 1” 的時(shí)候，其內(nèi)部的上拉電阻就會(huì) 拉高 端口 ，該端口就可以當(dāng)作 輸入口來(lái)使用了。在這種情況下， P0 端口就具有內(nèi)部的上拉電阻了。 VCC:電源 GND:地 P0口： P0 端口是 8 位雙向的漏極開(kāi)路的 I/O 口。 靈活的 ISP字節(jié)和分頁(yè)編程 2 個(gè)外部中斷源 256x8bit 內(nèi)部 RAM256x8bit 內(nèi)部 RAM MCS51 指令系統(tǒng) 可以兼容 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash,256 字節(jié) RAM,32 位 I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器 ,2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口 ,片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路 ,另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。 單片機(jī)的選型 AT89S52是一種低功耗、高性能 CMOS8位微控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程 Flash存儲(chǔ)器。主站包括 PC機(jī)和無(wú)線 PTR8000 模塊 兩部分，它可以看成是一個(gè)擴(kuò)展了的 PC 機(jī)。紅外發(fā)射管的最大工作電流是由其平均電流決定的，而且它的調(diào)制信號(hào)占空比較小，瞬間電流會(huì)達(dá)到很大，大大提高了信號(hào)噪聲比，切實(shí)地增 強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力 [10]。但是在本次設(shè)計(jì)中不容易實(shí)現(xiàn) ，實(shí)驗(yàn) 結(jié)果的誤差會(huì)較大。 價(jià)格低廉，開(kāi)發(fā)平臺(tái)較低，硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)周期較短 。 考慮到護(hù)士站到病房的距離在大醫(yī)院來(lái)說(shuō)大約在 100 到 200 米左右，建議使用 PTR8000 無(wú)線模塊。 Y 系列電機(jī)具有效率高 、 振動(dòng)小、 噪聲低、 能耗少、 重量輕、 體積小 ，維護(hù)方便 ， 性能優(yōu)良 、 運(yùn)行可靠 等優(yōu)點(diǎn)。一般 最大靜力矩大的電 動(dòng) 機(jī)， 那么 負(fù)載力矩 就 大。步進(jìn)電機(jī) 定位精度高、 慣量低、 控制簡(jiǎn)單、沒(méi)有累積誤差 等特點(diǎn)。本文以單片機(jī)為核心，控制了步 進(jìn)電機(jī)的工作，其控制信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，也就不需要數(shù)／模轉(zhuǎn)換了。 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 方案三 ： 步進(jìn)電機(jī)。并且伺服電機(jī)的價(jià)格較高，很少使用。 電機(jī)方案的選擇 方案一 ： 伺服電機(jī)。 方案二 :采用 AT89S52 單片機(jī)系統(tǒng) 來(lái)實(shí)現(xiàn)，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的計(jì)算和控制?？梢詫?shí)現(xiàn)功能為： （ 1）設(shè)置輸液時(shí)間和速度（ 2）他們的 PTR8000模塊的遠(yuǎn)程監(jiān)控輸液速度 和輸液時(shí)間（ 3）當(dāng)輸液臨近結(jié)束時(shí)或在輸液過(guò)程中的發(fā)生異常報(bào)警該系統(tǒng)由兩個(gè)主要部分組成：（ 1）主機(jī)（監(jiān)控中心）通過(guò) PC 和 PTR8000模塊對(duì)每個(gè)從站遠(yuǎn)程監(jiān)控和報(bào)警，收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)了解 病人的基本信息。 在輸液過(guò)程中會(huì)有很多外界隨機(jī)事件 ,如病人的誤動(dòng)作、液體氣泡等都會(huì)影響液滴的重量 ,導(dǎo)致誤測(cè) ,甚至引發(fā)誤報(bào)警。通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)采用射頻技術(shù)，無(wú)需布線，不影響整個(gè)系統(tǒng)的醫(yī)院在安裝過(guò)程中的正常運(yùn)轉(zhuǎn) 。 第五種方案是醫(yī)用便攜式輸液監(jiān)控 ，利用射頻通信技術(shù)，通過(guò)射頻網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，射頻網(wǎng)絡(luò)中繼器，幾乎沒(méi)有系統(tǒng)的安裝，輸液監(jiān)控便攜式，護(hù)士可以直接搶購(gòu)的輸液管上。但該裝置怎么樣應(yīng)用于輸液報(bào)警 ,其夾持機(jī)構(gòu)和測(cè)量精度是一個(gè)大難題 ,故沒(méi)有得到推廣。 第三種方案是 采用光的衍射方法來(lái)對(duì)微量物體進(jìn)行測(cè)量的裝置已經(jīng)獲得專利 ,其原理就是激光束 在 通過(guò)狹縫 時(shí)得到 衍射 ,而 光電接收器 收到衍射光 后 ,則 顯示信號(hào) 被輸出 。 第二種方案是用 輸液瓶液位測(cè)量和報(bào)警裝置 [2]。 過(guò) PTR8000 模塊 顯示 的床位數(shù)，測(cè)量速度以無(wú)線方式傳送到 PC機(jī)中 ，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的 。 有效控制步進(jìn)電機(jī) ，來(lái) 自動(dòng)調(diào)整滴速 。由 PC機(jī)和 PTR8000 模塊構(gòu)成上位機(jī)，收集從站反饋來(lái)的實(shí)時(shí)信息，進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控與報(bào)警，與此同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)了解病人的基本信息。以單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)出一個(gè)監(jiān)測(cè)與控制液體點(diǎn)滴速度的裝置，能檢測(cè)點(diǎn)滴速度，控制點(diǎn)滴速度，并能發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 除此之外，我國(guó)還有很多科研醫(yī)療的機(jī)構(gòu) ,不少企業(yè)開(kāi)發(fā)的輸液裝置都申報(bào)了專利。也就是說(shuō)，其中 80%以上是個(gè)體的診所和縣以下的基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)。作為一種醫(yī)療器械，安全性、可靠性是其基礎(chǔ)，作為一種普及到每一位輸液病人才能有實(shí)際意義的產(chǎn)品，使用方便并且價(jià)格低廉又是一種基本要求，所以，這種產(chǎn)品即使安全性、可靠性得到了充分保證，但是如果沒(méi)有簡(jiǎn)單方便的操作和較低的價(jià)格作為其支撐，想要順利推廣也是不可能的。但是價(jià)格比較昂貴，在兩萬(wàn)元人民幣左右。由此可見(jiàn)中國(guó)醫(yī)療器械市場(chǎng)在世界的潛力非比尋常。 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。 關(guān)鍵詞 :單片機(jī) ,無(wú)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 par