【導(dǎo)讀】套智能輸液系統(tǒng)。通過對傳感器、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。醫(yī)護(hù)人員就可以方便對每一個病人的輸液情況進(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)人員隨時可以處理。下位機(jī)設(shè)計(jì)就是把。無線傳輸模塊PTR8000把相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送出去。該系統(tǒng)價格低、功能齊全、應(yīng)用前景在醫(yī)療領(lǐng)域也將極其廣泛。

　　

【正文】 否 是 否 是 圖 15 點(diǎn)滴速度的框架圖 顯示 報(bào)警模塊 的 設(shè)計(jì) 查詢 液滴過慢 或 有沒有液滴落下 時 及時的報(bào)警模塊程序設(shè)計(jì)主要是依靠 4s 定時中斷程序來實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)以上 的分析， 在輸液進(jìn)程中滴下 的液滴 的 數(shù)量 最主要開始 定時 200us 設(shè)置計(jì)數(shù)器COUNT=0 設(shè)置計(jì)數(shù)器COUNT1=0 定時結(jié)束 退出中斷 COUNT 加 1 檢測到脈沖信號 COUNT1 加 1 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 是利用程序?qū)?INT0 傳送來的信號邊緣進(jìn)行檢測計(jì)數(shù) ， 并且在程序中使 用 R4 計(jì)數(shù)器加 1 來實(shí)現(xiàn)對液滴的 計(jì)數(shù)。因此，只要在 4s 內(nèi)有液滴滴下時 R4 中的值就一定會改變，正常的輸液在 4s 的時間內(nèi) R4 的值是一定會變化的。因此，就可以通過判斷 4s內(nèi) R4的值是否發(fā)生變化，來判斷在這 4s的時間間隔中是不是有液滴 滴下，當(dāng) R4 的值有變化時就說 4s 內(nèi)有液滴滴下 。當(dāng)判斷出 R4 的值沒有任何變化時就說明 4s 內(nèi) 沒有液滴滴下， 給報(bào)警標(biāo)志位置 1， 讓它們分別驅(qū)動蜂鳴器和發(fā)光二極管進(jìn)行聲光報(bào)警。 在本次設(shè)計(jì)中若出現(xiàn)以下情況下時就會進(jìn)行報(bào)警：①當(dāng)輸液正常完成時，這時最后一滴液體以后就沒有液滴滴下了，這就相當(dāng)于兩滴液體的間隔時間為無窮大，即遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 4s 的定時，這時 R4 的值就不會發(fā)生變化，就開始報(bào)警；②輸液因意外情況而發(fā)生中斷的，這時當(dāng)中斷前的某一液滴滴下后，再就沒有其他液滴滴下了，其與第一種現(xiàn)象是相同的，這時 R4的值也不會變化，也發(fā)出報(bào)警 信號；③輸液太慢時，兩液滴滴下的時間間隔超過了四秒，這時 R4 的值也不會變化，也報(bào)警。 當(dāng)出現(xiàn)了以上情況時，本系統(tǒng)的單片機(jī)的 T0端口就輸出了高電平，這時蜂鳴器就會進(jìn)入到工作的狀態(tài)而開始鳴叫，提醒病人液滴已經(jīng)輸完或者有意外發(fā)生。其他情況下，也就是兩液滴滴下的時間間隔小于 4s 時就為正常工作，單片機(jī) TO腳就輸出低電平，蜂鳴器停止。 流程圖如下圖 16所示： 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 N N Y Y N Y 圖 16 顯示 聲光報(bào)警框架圖 聲光報(bào)警是系統(tǒng)設(shè)計(jì)不可或缺的部分 ,為了不影響病人情緒 ,報(bào)警時我們采用有節(jié)奏的報(bào)警聲音 ,主要有軟件部分來設(shè)定 ,當(dāng)液滴不再下落超過 5S時開始報(bào)警報(bào)警 。 歡迎界面 的 設(shè)計(jì) 輸液監(jiān)控管理軟件是在 Windows 環(huán)境下的一個可視窗口程序，是一套 具有很開始 狀態(tài)燈顯示 有液滴滴下 顯示發(fā)送數(shù)據(jù) 開始 無線模塊初始化 有數(shù)據(jù)發(fā)送 接收數(shù)據(jù) 液滴是否結(jié)束 聲光報(bào)警 結(jié)束 結(jié)束 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 大實(shí)用價值 且 操作方便 的 管理軟件。 現(xiàn)在設(shè)計(jì)的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，首先選擇了一種常用的軟件，常見的是 LabView、 VB 等，它們均可用來編寫上位機(jī) 登陸 界面，而通信低層軟件大部分是用 C 語言來編制的，因此本文選擇 VC++，用它來設(shè)計(jì)出上位 機(jī)監(jiān)控程序 [20]。如下圖所示是此監(jiān)控的管理系統(tǒng)登陸界面。為增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性，特別地設(shè)置了密碼保護(hù)，保障實(shí)際使用中的醫(yī)療安全。 如圖 17 所示 : 圖 17 登陸界面 監(jiān)控 /報(bào)警界面設(shè)計(jì) 監(jiān)控和報(bào)警的界面如下圖所示，其中 1 至 100 表示了從站系統(tǒng)床位的編號，綠燈就說明輸液的情況一切正常，紅燈表示輸液過程中出現(xiàn)了異?；蛘咻斠和瓿桑渲挟惓Ｇ闆r主要是指輸液速度過快或太慢從而超出正常范圍，灰色的燈表示從站與主站的通信發(fā)生中斷，其原因可能是從站未開啟。 圖 18 監(jiān)控界面 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 如在圖 18 中 點(diǎn)擊綠燈、紅燈或者灰燈，都可分別進(jìn)入相應(yīng)的從站，來方便定點(diǎn)檢測患者輸液過程的信息，并與相應(yīng)通信參數(shù)對應(yīng)。 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，沒有奇偶的校驗(yàn)位。輸液情況都處在正常狀態(tài)下，輸液實(shí)際速度是 80 滴 /分鐘，與設(shè)定值相同。 由 圖 20可以知道，從站 2 上通信參數(shù)和從站 1 完全相同，但是輸液情況是實(shí)際速度為 118 滴 /分鐘，而預(yù)設(shè)速度是 120 滴 /分鐘，此時不能引起報(bào)警，滴速在 20~140 滴 /分鐘都是在系統(tǒng)允許的速度范圍之內(nèi)，當(dāng)液速出現(xiàn)偏差的時 候，系統(tǒng)對液速調(diào)整需要一定時間。儲液瓶中的液位下降到能夠被液位的監(jiān)測單元所發(fā)現(xiàn)是引發(fā)報(bào)警的真實(shí)原因 ,此時從站會向主站發(fā)送報(bào)警 的 信號。 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正處在未開啟的狀態(tài)。而實(shí)際情況下只做出了兩個從站的樣機(jī)，所以主站 PC巡檢到從站 3時經(jīng)過了三次查詢都沒有反 應(yīng)，所以當(dāng)作通信中斷，并將它判定為未開啟的狀 態(tài)。 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 5 聯(lián)機(jī)調(diào)試 硬件調(diào)試 第一步是通電觀察階段。首先將電路通電，觀察一下有無異?，F(xiàn)象發(fā)生，例如有無器件冒煙的現(xiàn)象，有無異常氣味的現(xiàn) 象，用手摸一下集成電路外封裝，看是否發(fā)燙等。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。 第二步是靜態(tài)調(diào)試階段。我們將信號的輸入端加上了固定的電平信號，在進(jìn)行了直流測試，這時可以利用萬用表測量電路中各點(diǎn)電位，然后，通過與理論估算值進(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。然后，通過更換了元器件或是調(diào)整了電路參數(shù)，可以使電路在直流的工作狀態(tài)時符合設(shè)計(jì)的整體要求。 第三步是動態(tài)調(diào)試階段。動態(tài)調(diào)試就是在靜態(tài)的 調(diào)試基礎(chǔ)上，在電路輸入端上加了合適的信號，再依據(jù)信號流向，利用示波器順序檢測出各個檢測點(diǎn)上輸出的信號信息，如果發(fā)現(xiàn)了不正常的現(xiàn)象，應(yīng)立即分析出原因，并及時排除故障，再進(jìn)行重復(fù)調(diào)試，直到達(dá)到滿足的要求為止。 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)行初步測試，這樣可以修正語法上的錯誤和邏輯上的錯誤。這也是保證單片機(jī)能夠正確運(yùn)行的不可或缺的步驟。我們在編完了單片機(jī)程序之后，必須要送入到單片機(jī)中進(jìn)行測試。 我們把軟件調(diào)試的過程分為了兩步： 第一步是利用軟件調(diào)試程序 。我們可以把編輯完的匯編語言程序進(jìn)行編譯連接的操作，這樣可以消除基本的語法上的錯誤，再利用軟件自帶的調(diào)試工具來進(jìn)行必要的程序調(diào)試工作。 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 第二步是聯(lián)系程序?qū)嶋H運(yùn)行情況來調(diào)試程序。這一步主要是為了消除程序中的邏輯上的錯誤，因?yàn)楫?dāng)我們在編輯程序時，邏輯思維上有可能會出現(xiàn)漏洞，這樣會導(dǎo)致程序在操作時出現(xiàn)錯誤。我們將編輯完的匯編語言源程序編譯成了 hex文件，在把 hex 文件下載到了單片機(jī)中。這樣通過實(shí)際操作可以發(fā)現(xiàn)邏輯上的錯誤，就會不斷的修改所編程序，最終會達(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。 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 附錄 附錄 Ⅰ 整體 電路 圖 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 2T R A N S F O R M E R+5V C CD1L E D1 16R 1 A4 7 0V in1GND3+ 5 V2R21 0 KV C CV C CB E L LL E DP N P1KG N DV C CR11 0 0D1V C CR25 0 0R31 0 0 KR41KQ1N P N V C CR51 0 KG N DG N D G N DC31 0 u F4 0 1 0 6N P N P H O T OV C CG N DL 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 6C1E L E C T R O 1C2E L E C T R O 1RLR E S 2V C C5VabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 3D P Y _ 7 S E G _ D PabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 2D P Y _ 7 S E G _ D PabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 1D P Y _ 7 S E G _ D PC L R9C L K8A1B2QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13M C 7 4 H C 1 6 4C L R9C L K8A1B2QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13M C 7 4 H C 1 6 4C L R9C L K8A1B2QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13M C 7 4 H C 1 6 4R12 2 0V C C1 2 MC R Y S T A LC21 5 PC11 5 PG N DG N DT0R41 0 0 KG N DP05V5V12O U T 1C O N 2G N DT1I N T 12 2 0 V 9V無線模塊1234B R I D G E 1R11KR21KV C CG N DP 2 .0P 2 .1D2D IO D E 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 附錄 Ⅱ 程序 滴速控制程序 ORG 0000H RESET: AJMP MAIN ORG 000BH AJMP IT1P ORG 0100H MAIN: MOV SP,60H MOV TMOD,01H ACALL PT1M0 HERE: AJMP HERE PT1M0: MOV TL1， 0CH MOV TH1， 0FEH SETB ET1 SETB EA SETB TR1 RET IT1P: MOV TL1， 0CH MOV TH1， 0FEH CPL RETI 查詢方式的參考程序如下： MOV TMOD,01H LOOP: MOV TH1， 0FEH MOV TL1， 0CH SETB TR1 泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 LOOP1: JNB TF1,LOOP1 CLR