【正文】 器主要由紅外發(fā)射和紅外接收管組成。另外，點(diǎn)速度檢測(cè)系統(tǒng)通過紅外光電傳感器檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)處理后輸出給聲音報(bào)警裝置。 （ 2）儲(chǔ)液檢測(cè)電路采用軟件方式設(shè)置。這樣的方法雖然直觀 ,但存在很多的缺點(diǎn)。 點(diǎn)滴速度控制方案 方案一 ： 通過改變滴斗到受液瓶的高度來調(diào)節(jié)點(diǎn)滴的速度。液晶顯示屏（ LCM）有更豐富的顯示能力， 并且能夠形式更多的信息，有利于使用。 綜合比較上面的方案， 本系統(tǒng)有 16個(gè)按鍵，因此采用方案一， 4X4的矩陣式鍵盤。這樣就不需要硬件的儲(chǔ)液瓶液面檢測(cè)電路，而由軟件控制。方案三 電容式接近開關(guān)，但瓶中液體和周圍環(huán)境隨時(shí)會(huì)發(fā)生變化，很容易觸發(fā)傳感器，而使系統(tǒng)采集到錯(cuò)誤的信號(hào)。其中整形電路包括放大電路和比較電路。但檢測(cè)到的電壓變動(dòng)比較小，所以必須加一個(gè)電壓放大電路。輸出系統(tǒng)以智能控制吊瓶移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)、蜂鳴報(bào)警電路共同組成。 我國(guó)是世界上擁有醫(yī)院最多的國(guó)家，具有龐大的消費(fèi)群體。輸液泵是一種多功能輸液控制器，能夠較為精確地控制輸液速度，并實(shí)現(xiàn)輸液阻塞、氣泡混入和輸液完成報(bào)警。輸液泵是解決輸液速度的一種有效方法，采用動(dòng)力擠壓輸液，在一定時(shí)間內(nèi)輸液量是一定的，但期間點(diǎn)滴速度并不均勻。標(biāo)準(zhǔn)泵和便攜泵；體外泵和可植入泵；機(jī)械泵、電子泵和重力泵；容積泵和蠕動(dòng)泵。通過調(diào)查得知 ,目前幾乎所有醫(yī)院因 種種原因仍沒有采用輸液監(jiān)控系統(tǒng) ,而是采用傳統(tǒng)的輸液方法，即將液體容器掛在一定高度，利用液體靜壓原理與大氣壓的作用使液體下滴，將大量滅菌藥液直接滴入靜脈內(nèi)，從而達(dá)到治療目的。同時(shí)在水到達(dá)警戒線以下時(shí)能發(fā)出報(bào)警信號(hào)。輸液過快，可能會(huì)導(dǎo)致中毒，更嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致水腫和心力衰竭 。 本系統(tǒng)是利用單片機(jī) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)智能化的液體點(diǎn)滴速度監(jiān)測(cè)與控制裝置 。 輸液管的機(jī)械控制 .............................................................................................................12 元器件說明 .............................................................................................................................12 AT89C52 ...........................................................................................................................12 集成運(yùn)算放大器 LM324N ..................................................................................................14 電壓比較器件 LM339 ........................................................................................................18 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng) ULN20xx ..............................................................................................21 1602 型 LCD......................................................................................................................23 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .................................................................................................................25 點(diǎn)滴速度測(cè)量 ..........................................................................................................................25 點(diǎn)滴速度控制 ..........................................................................................................................26 鍵盤掃描 .................................................................................................................................26 液晶顯示 .................................................................................................................................27 系統(tǒng)源程序 .............................................................................................................................28 結(jié) 論 ...............................................................................................................................................30 致 謝 ...............................................................................................................................................31 參考 文獻(xiàn) ..........................................................................................................................................32 附錄 A .............................................................................................................................................33 附錄 B..............................................................................................................................................34 附錄 C..............................................................................................................................................37 1 第 1 章 緒 論 課題研 究意義 靜脈輸液是臨床醫(yī)學(xué)中的一個(gè)重要的治療手段和醫(yī)學(xué)監(jiān)護(hù)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在各個(gè)醫(yī)院的醫(yī)療工作中被廣泛應(yīng)用 ,據(jù)統(tǒng)計(jì)住院輸液率為 70% ~ 80%。當(dāng)液體輸完時(shí)，如床旁無陪護(hù)或醫(yī)護(hù)人員未及時(shí)換藥或拔針頭，將會(huì)出現(xiàn)回血等情況。醫(yī)生在對(duì)病人的輸液治療過程中，需要根據(jù)藥物的性質(zhì)和病人的病情選擇合適的輸液速度。而在未來的醫(yī)療機(jī)構(gòu)里，特別是一些著名的大型醫(yī)院里，在給病人輸液時(shí)，對(duì)輸液速度和輸液量的數(shù)值的準(zhǔn)確程度的要求會(huì)越來越高，因此就需要既實(shí)用又廉價(jià)的輸液檢測(cè)控制產(chǎn)品的出現(xiàn)。國(guó)內(nèi)對(duì)輸液 裝置的研制起步較晚，大都在九十年代中期開始研究，市場(chǎng)上也有一些國(guó)產(chǎn)輸液裝置，如北京科力豐高科技發(fā)展有限責(zé)任公司的 ZNB系列產(chǎn)品。按照原國(guó)家經(jīng)貿(mào)委指定的《醫(yī)療器械行業(yè) “十五 ”發(fā)展規(guī)劃》，到 20xx年我國(guó)醫(yī)療器械總產(chǎn)值將達(dá)到 1000億元，在世界醫(yī)療器械市場(chǎng)上的份額將占到 5%；到 2050 年這一份額將達(dá)到 25%，成為世界一流的醫(yī)療器械制造強(qiáng)國(guó)。系統(tǒng)主要包括單片機(jī)主控制模塊、滴速檢測(cè)模塊、滴速顯示模塊、滴速控制模塊、報(bào)警電路等幾大部分。圖中的轉(zhuǎn)換電路由放大電路和比較電路兩部分組成。但其工作原理是根據(jù)電容中介質(zhì)的改變對(duì)外產(chǎn)生開關(guān)量。原理如圖 23，利用藥液的導(dǎo) 電特性實(shí)現(xiàn)液滴速度及儲(chǔ)液瓶液面信號(hào)的檢測(cè)，通常電極采用不銹鋼等耐腐蝕材料制成。而軟件方式對(duì)程序有一定的要求，并且響應(yīng)時(shí)間比較慢，但其優(yōu)點(diǎn)更明顯，完全拋棄 了 硬件結(jié)構(gòu)。但由于液晶是以點(diǎn)陣的模式顯示各種符號(hào)，需要利用控制芯片創(chuàng)建字符庫(kù)，編程工作量大，控制器資源占用較多，其成本也偏高。不能精確的控制點(diǎn)滴速度。而液滴管的高度可通過電機(jī)實(shí)現(xiàn)精確的定量控制。此外 ,要完成滴速夾的制作有一定的困難。 （ 5）點(diǎn)滴速度控制是利用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)輸液管的松緊來實(shí)現(xiàn)。傳感器檢測(cè)電路包括 1個(gè)單元電路：點(diǎn)滴速度測(cè)量電路。 電路如圖 31。 10 +32out15411VddVss10R5GNDGND10R6VCCOUTIN 圖 32 信號(hào)放大電路 （ 3） 電壓比較電路 經(jīng)過放大處理過的信號(hào)，其高電平，低電平并不是標(biāo)準(zhǔn)的，不能直接被單片機(jī)識(shí)別處理。 R8是上拉電阻。每個(gè)按鍵的狀態(tài)同樣需變成數(shù)字量 “0”和 “1”。 12 圖 36四相四拍脈沖信號(hào)波形 為了使步進(jìn)電機(jī)控制更精 確，可以采用四相八拍脈沖信號(hào)，波形圖如下圖 3－ 7。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作自到下一個(gè)硬件復(fù)位。 ALE端可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 8個(gè) LSTTL電路。在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)實(shí)現(xiàn)分時(shí)操作，先用作地址總線。該四放大器可以工作在低到 3伏或者高到 32伏的電源卜，靜態(tài)電流大致為 MC1741的靜態(tài)電流的五分之一 (對(duì)每一個(gè)放大器而言 )。 （ 6）內(nèi)部補(bǔ)償?？鐚?dǎo)的減小可由將 Q20和 Q18的集電級(jí)分離而實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)信號(hào)輸入端中， Vi（ ）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo的信號(hào)與該輸入端的位相反； Vi+（ +）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。負(fù)號(hào)表示輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相反。電路的電壓放大倍數(shù) Av也僅由外接電阻決定： Av=1+Rf/R4，電路輸入電阻為 R3。這種有源帶通濾波器的中心頻率，在中心頻率 fo處的電壓增益 Ao=B3/（ 2*B1），品質(zhì)因數(shù)， 3dB帶寬 B=1/（ N*R3*C）也可根據(jù)設(shè)計(jì)確定的 Q、 fo、 Ao值，去求出 帶通濾波器的各元件參數(shù)值。當(dāng)正輸入端電壓高于負(fù)輸入端電壓時(shí)，運(yùn)放輸出低電平。電阻 R R2組成分壓電路，為運(yùn)放 A1負(fù)輸入端提供偏置電壓 U1，作為比較電壓基準(zhǔn)。如圖317。每個(gè)比較器有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。因?yàn)楫?dāng)輸出晶體三極管截止時(shí)，它的集電極電壓基本上取決于上拉電阻與負(fù)載的值。 圖 319給出了一個(gè)遲滯比較器，人們所熟悉的 “史密特 ”電路即是有遲滯的比 較器。當(dāng)被比較的信號(hào)電壓 Uin位于門限電壓之間時(shí)（ UR1UinUR2），輸出為高電位（ UO=UOH）。 R1R2VccVoR31/4LM339*C1R4R5 圖 322 振蕩器 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng) ULN20xx （ 1）步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。 ULN20xx工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá) 5OOmA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受 5OV的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比 度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。（說明： 1 為高電平、0 為低電平）。 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)。或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。每個(gè)點(diǎn)滴的速度順次保存 timez[2]是第一滴的時(shí) 間， timez[0]是第三滴的時(shí)間。 判斷閉合鍵所在的位置：在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過程。 2) 字符的顯示： 用 LCD顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由 68或 88點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示 RAM區(qū)的 8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為 “1”，其它的為 28 “0”， 為 “1”的點(diǎn)亮，為 “0”