【正文】 發(fā)送的對(duì)象是輸液監(jiān)控器還是手持終端，第二地址段是每個(gè)設(shè)備的專屬地址，而數(shù)據(jù)段里面包括了具體的操作和數(shù)據(jù)。當(dāng)某一輸液監(jiān)控器檢測(cè)到點(diǎn)滴打完之后發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這個(gè)報(bào)警信號(hào)里面包括密碼段、第一地址段、第二地址段和數(shù)據(jù)段。而在手持終端之間互相通信的時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，為了防止這種情況的發(fā)生，我們采用了地址識(shí)別的思想。圖45 SPI讀寫時(shí)序消除了外界的干擾之后，又發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)本身的干擾。如果CPHA=0，在串行同步時(shí)鐘的第一個(gè)跳變沿（上升或下降）數(shù)據(jù)被采樣；如果CPHA=1，在串行同步時(shí)鐘的第二個(gè)跳變沿（上升或下降）數(shù)據(jù)被采樣。如果 CPOL=0，串行同步時(shí)鐘的空閑狀態(tài)為低電平；如果CPOL=1，串行同步時(shí)鐘的空閑狀態(tài)為高電平。也是所有基于SPI的設(shè)備共有的，它們是SDI（數(shù)據(jù)輸入），SDO（數(shù)據(jù)輸出），SCK（時(shí)鐘），CS（片選）。SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時(shí)為PCB的布局上節(jié)省空間，提供方便，正是出于這種簡(jiǎn)單易用的特性，如今越來(lái)越多的芯片集成了這種通信協(xié)議。針對(duì)這樣的問(wèn)題我提出的解決方案的就是將通信協(xié)議進(jìn)行加密，這樣外界的干擾在理論上就會(huì)消除。輸液監(jiān)控器和護(hù)士手持終端的無(wú)線通信模塊統(tǒng)一都是SRW1012，為了實(shí)現(xiàn)無(wú)線信號(hào)穿透墻壁的能力和方便同一管理，同一采用433M通信頻率。當(dāng)報(bào)警處理完成以后，會(huì)將計(jì)時(shí)器關(guān)閉，同時(shí)向其他的終端發(fā)送已處理的信號(hào)，防止有人重復(fù)處理同一報(bào)警。當(dāng)護(hù)士收到該報(bào)警信號(hào)時(shí)，按下處理按鍵，這時(shí)會(huì)在屏幕上顯示該報(bào)警已經(jīng)有人處理，并顯示是哪個(gè)號(hào)碼的手持終端去處理的，同時(shí)計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。下圖為顯示流程圖：圖43 數(shù)碼管顯示流程圖護(hù)士手持終端部分：當(dāng)護(hù)士終端開(kāi)機(jī)時(shí)，會(huì)自動(dòng)檢測(cè)是否有無(wú)線信號(hào)傳輸，如果有無(wú)線信號(hào)傳入的話會(huì)在屏幕上顯示出來(lái)。當(dāng)進(jìn)入省電模式之后，有任何操作都會(huì)重新喚醒數(shù)碼管顯示。輸液監(jiān)控器部分：當(dāng)輸液監(jiān)控器工作時(shí)，護(hù)士手動(dòng)按鍵設(shè)置病房號(hào)和病床號(hào)，如果調(diào)錯(cuò)以后，可以按鍵來(lái)清除，重新調(diào)過(guò)。：直接將充電器插頭接到接收器的電源孔，充電器上顯示紅燈，約5小時(shí)左右充電器顯示綠燈，表示充電完畢。，便攜式護(hù)士終端會(huì)發(fā)出“BiBiBi”響連續(xù)響兩次，并振動(dòng)連續(xù)振動(dòng)三次；當(dāng)收到呼叫報(bào)警信號(hào)，會(huì)發(fā)出“BiBi”連續(xù)響兩次，并振動(dòng)連續(xù)振動(dòng)兩次；，便攜式護(hù)士終端顯示10201…… 00:25，表示102房01床正在輸液，輸液時(shí)間0小時(shí)25分；，便攜式護(hù)士終端顯示10201摘瓶 01:07，表示102房01床需要摘瓶，輸液結(jié)束了1分07秒；，便攜式護(hù)士終端顯示10201呼叫 00:28，表示102房01床正在呼叫，呼叫時(shí)長(zhǎng)0分28秒；，便攜式護(hù)士終端顯示10201欠壓 00:46，表示102房01床電池電量不足，已經(jīng)過(guò)去0分46秒；，護(hù)士根據(jù)報(bào)警信息，上下翻查選定哪個(gè)房間進(jìn)行處理，并按下“處理”鍵，其他接收機(jī)會(huì)收到該機(jī)發(fā)出的正在處理信息（10201 A正在處理…），將電源開(kāi)關(guān)打到OFF，接收機(jī)關(guān)機(jī)。便攜式護(hù)士終端的控制流程，便攜式護(hù)士終端進(jìn)入工作狀態(tài)。此時(shí)插入充電變壓器可立即充電。，數(shù)碼管會(huì)在15s后熄滅，進(jìn)入省電模式。，再按S/R鍵，報(bào)警器進(jìn)入初始化狀態(tài)，約5s后，再次顯示設(shè)定好的房間號(hào)和床位號(hào)（如102房01床），表示進(jìn)入工作狀態(tài)。，報(bào)警器開(kāi)機(jī)，并顯示00000。167。當(dāng)有護(hù)士發(fā)現(xiàn)有輸液監(jiān)控器報(bào)警時(shí)，按下處理鍵，這時(shí)屏幕上就會(huì)顯示出該信息已經(jīng)處理，同時(shí)計(jì)時(shí)器開(kāi)啟。當(dāng)有點(diǎn)滴打完以后，紅外對(duì)管檢測(cè)到信號(hào)，單片機(jī)收到信號(hào)之后，啟動(dòng)電機(jī)將輸液管阻斷，同時(shí)通過(guò)無(wú)線信號(hào)向所有的護(hù)士手持終端發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將自己的地址信息發(fā)送出去。下面是主程序流程圖：圖41 輸液報(bào)警器流程圖圖42 便攜式終端流程圖由輸液報(bào)警器和便攜式終端的系統(tǒng)流程圖可知其工作原理。整個(gè)系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)涉及到很多方面，是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，不可能一次把所有的代碼都寫出來(lái)。其基本電路如圖316所示。振動(dòng)器就是偏心電動(dòng)機(jī)就是普通電動(dòng)機(jī)，頭上裝了一個(gè)凸輪，而凸輪的重心并不在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪做圓周運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生離心力，由于離心力的方向隨凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而不斷變化，連續(xù)的看就使手機(jī)產(chǎn)生了左右方向的較大幅度的擺動(dòng)，實(shí)際上是有上下方向的振動(dòng)的，但是由于阻力過(guò)大使這個(gè)方向的振動(dòng)不是很明顯，于是感覺(jué)是振動(dòng)了。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。當(dāng)接通電源后（~15V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,~，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。 本設(shè)計(jì)采用8550三極管作為驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)壓電式蜂鳴器。其電路圖如圖315所示?？梢燥@示84行1616點(diǎn)陣的漢字. 。圖314 單片機(jī)最小系統(tǒng)167。 本設(shè)計(jì)采用Atmega16L單片機(jī)作為主控芯片，,使用內(nèi)部振蕩電路，系統(tǒng)工作頻率為4Mhz，使用片內(nèi)的ADC電路作為電池電壓檢測(cè)，使用片內(nèi)的SPI串行接口與無(wú)線模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，采用上電自動(dòng)復(fù)位電路，并使能內(nèi)部看門狗。圖313 電源及電壓檢測(cè)電路167。，電壓檢測(cè)電路為兩47千歐姆電阻串聯(lián)，接到系統(tǒng)電源上，中間端接到單片機(jī)的ADC輸入引腳。所以，鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。最早出現(xiàn)的鋰電池來(lái)自于偉大的發(fā)明家愛(ài)迪生，使用以下反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，放電。其電路圖如圖312所示。 顯示模塊本設(shè)計(jì)采用3位共陰數(shù)碼管顯示房間號(hào)，數(shù)碼管具有發(fā)光強(qiáng)、可視性好、顯示電路較為簡(jiǎn)單和成本低等優(yōu)點(diǎn)，在儀器儀表的輸入輸出人機(jī)交互設(shè)備中經(jīng)常用作顯示器件。這樣當(dāng)檢測(cè)液面的傳感器檢測(cè)到信號(hào)以后，單片機(jī)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，將輸液管阻斷或者是松開(kāi)，做到了自動(dòng)阻斷的功能。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使擋片向前運(yùn)動(dòng)，起到阻斷輸液管的作用。其阻斷原理如圖311所示。圖39 L9110芯片管腳圖L9110作為直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，驅(qū)動(dòng)芯片的OA和OB接直流電機(jī)，驅(qū)動(dòng)芯片的IA和IB端接單片機(jī)引腳上，單片機(jī)分別給定高和低電平時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，給定低和高電平時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)。 自動(dòng)阻斷模塊本設(shè)計(jì)采用L9110直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，L9110是為控制和驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì)的兩通道推挽式功率放大專用集成電路器件，將分立電路集成在單片IC之中，使外圍器件成本降低，整機(jī)可靠性提高。圖37 SRW1012模塊電路SRW1012其工作433Mhz，采用GFSK調(diào)制模式，使用SPI電氣接口與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，工作電壓為3V,，并再穩(wěn)壓二極管的負(fù)極輸出作為無(wú)線模塊的工作電源，其電路圖如圖38所示。模塊外圍元器件極少，模塊大小為24mm16mm。 無(wú)線報(bào)警模塊本設(shè)計(jì)采用SRW1012無(wú)線數(shù)字通信模塊作為無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射接收端，SRW1012是一款先進(jìn)的低成本射頻收發(fā)模塊，可提供覆蓋240MHz至930MHz的頻率選擇。其電路圖如圖36所示。槽型光電開(kāi)關(guān)于接近開(kāi)關(guān)同樣是無(wú)接觸式的，受檢測(cè)體的制約少，且檢測(cè)距離長(zhǎng)，可進(jìn)行長(zhǎng)距離的檢測(cè)（幾十米）檢測(cè)精度高能檢測(cè)小物體。圖34 單片機(jī)最小系統(tǒng)167。圖33 Atmega16L芯片管腳圖,使用內(nèi)部振蕩電路，系統(tǒng)工作頻率為4Mhz，使用片內(nèi)的模擬比較器作為檢測(cè)液位的輸入信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較觸發(fā)中斷，使用片內(nèi)的ADC電路作為電池電壓檢測(cè)，使用片內(nèi)的SPI串行接口與無(wú)線模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，采用上電自動(dòng)復(fù)位電路，并使能內(nèi)部看門狗。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。AVR內(nèi)核具有豐富的指令集和32個(gè)通用工作寄存器。Atmega16是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。 輸液監(jiān)控器硬件設(shè)計(jì)167。便攜式護(hù)士終端采用雙向無(wú)線數(shù)字通信，具有語(yǔ)音和振動(dòng)提示功能，內(nèi)嵌智能化管理程序，能夠按報(bào)警先后順序，報(bào)警類型合理顯示報(bào)警信息，方便護(hù)士查看，同時(shí)護(hù)士能通過(guò)按“處理”鍵來(lái)協(xié)調(diào)由誰(shuí)去處理報(bào)警，以提高醫(yī)院護(hù)理效率。輸液監(jiān)控器能手動(dòng)設(shè)置病房號(hào)和床位號(hào)，方便一機(jī)多用。其工作原理如下：在輸液管的細(xì)管兩側(cè)分別放置紅外發(fā)光二極管和光敏三極管，使傳感器發(fā)出的光線與輸液管有一斜夾角，輸液正常時(shí)，輸液管里面充滿液體，當(dāng)液位下降到紅外光線正好穿過(guò)液面時(shí)，光線發(fā)生折射，此時(shí)，光敏三極管接收到的光將減少，從而導(dǎo)致光敏三極管兩端的電壓增大，將該電壓與電壓比較器設(shè)定的初始電壓進(jìn)行比較，電壓比較器將會(huì)在高低電平間轉(zhuǎn)化，將此信號(hào)作為外部中斷信號(hào)，就能觸發(fā)單片機(jī)的外部中斷，從而確定輸液到達(dá)報(bào)警液位及實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。其基本結(jié)構(gòu)框圖如圖31和圖32所示。本實(shí)用新型提供的一種便攜式智能化輸液管理裝置包括一個(gè)輸液中心管理器、多個(gè)輸液監(jiān)控器和多個(gè)護(hù)士手持終端機(jī)；輸液監(jiān)控器、護(hù)士手持終端機(jī)分別和輸液中心管理器連接；輸液中心管理器置于護(hù)士站，輸液監(jiān)控器使用時(shí)置于病房的輸液管上，護(hù)士手持終端機(jī)使用時(shí)每位護(hù)士一個(gè)；輸液監(jiān)控器包括第一MCU（MCU是Micro Control Unit的縮寫，中文名稱為單片機(jī)）及與其連接的液位檢測(cè)傳感器、輸液管阻斷器、第一無(wú)線通信模塊、聲光報(bào)警單元、第一鍵盤單元、第一低電壓檢測(cè)單元和第一電源。平時(shí)臨床輸液中采取的應(yīng)對(duì)措施一般是由患者、陪侍或醫(yī)務(wù)人員隨時(shí)觀察監(jiān)視藥液余量情況，在輸液結(jié)束時(shí)一般都是由陪侍去叫護(hù)士，或者是患者呼喊護(hù)士，這樣既加重了護(hù)理人員的勞動(dòng)負(fù)擔(dān), 也不利于病區(qū)的綜合管理。第3章 輸液監(jiān)控器和接收終端的總體設(shè)計(jì)167。減少了護(hù)士的工作量同時(shí)減少了病患的等待時(shí)間。在手持終端上會(huì)顯示哪個(gè)病房哪個(gè)病床的病人是需要拔針還是換藥或者是異常報(bào)警，當(dāng)有護(hù)士點(diǎn)處理時(shí)，其他的終端會(huì)結(jié)束報(bào)警，并顯示是哪個(gè)護(hù)士去處理。這種接收方式通過(guò)無(wú)線通信的方式將報(bào)警信號(hào)發(fā)送到護(hù)士手中的終端里面，在手持式終端上顯示病人的信息：拔針、換藥還是異常報(bào)警。這種方式就大大降低的護(hù)士的工作效率，如果大家都聽(tīng)到報(bào)警以后就都會(huì)跑回護(hù)士站，但是處理問(wèn)題的只要一個(gè)護(hù)士就可以，這就浪費(fèi)的勞動(dòng)力，也加大了護(hù)士的工作量，也容易使病患發(fā)生危險(xiǎn)。但是現(xiàn)在醫(yī)院的規(guī)模在不斷擴(kuò)大，一個(gè)護(hù)士站管理的范圍已經(jīng)不限于一個(gè)樓層。還有的醫(yī)院在護(hù)士外邊放置一塊大屏幕，將在護(hù)士站內(nèi)部顯示的信息用這種大屏幕顯示出來(lái)，方便不在護(hù)士站的護(hù)士來(lái)回查詢。一般這種接收終端都是PC機(jī)（個(gè)人電腦），在屏幕上顯示病患詳細(xì)信息，以及即將進(jìn)行的相關(guān)操作。 接收終端的工作方式接收終端的接收方式目前有兩種，固定式接收方式和移動(dòng)式接收方式。綜合這種檢測(cè)方面的不足和優(yōu)點(diǎn)，非固定式檢測(cè)的應(yīng)用方面還是很廣的。非固定式檢測(cè)的不足就是裝置是可移動(dòng)的，易損壞、易丟失。第三，操作簡(jiǎn)單，護(hù)士在保持原有點(diǎn)滴輸液操作的基礎(chǔ)上只需將裝置直接安裝在輸液管上，不需要進(jìn)行過(guò)多的培訓(xùn)。第一，設(shè)備是直接放置在輸液管上的，所以裝置體積小、輕便，易于護(hù)士安裝和攜帶。非固定式檢測(cè)是將檢測(cè)裝置直接固定在輸液管上，這種方法十分方便，不會(huì)阻礙病人的行動(dòng)，適合大多數(shù)病房使用。所以固定式檢測(cè)的應(yīng)用方面并不是很廣泛。其次，在裝置安裝完成之后，輸液的操作會(huì)發(fā)生變化，醫(yī)院需要集體安排新設(shè)備的操作培訓(xùn)，這樣就增加了護(hù)士工作的復(fù)雜性，增加了危險(xiǎn)發(fā)生的幾率。但是這種做法存在很多的不足。固定式檢測(cè)適合在特定的場(chǎng)合，比如病人不會(huì)做太多移動(dòng)、設(shè)備有專人看護(hù)的病房。關(guān)于檢測(cè)點(diǎn)滴液面的部分的裝置的設(shè)計(jì)也是五花八門，常見(jiàn)的基本上也就是兩種，即固定式檢測(cè)及非固定式檢測(cè)。167。由于433MHz的頻率較低，所以對(duì)障礙物的穿透里能力很強(qiáng)。它在保持恒定幅度的同時(shí),能夠通過(guò)改變高斯低通濾波器的3dB帶寬對(duì)已調(diào)信號(hào)的頻譜進(jìn)行控制，具有恒幅包絡(luò)、功率譜集中、頻譜較窄等無(wú)線通信系統(tǒng)所希望的特性。信號(hào)本身傳輸距離短，可用GFSK調(diào)制方式解決。信號(hào)經(jīng)過(guò)整波和對(duì)通信協(xié)議的加密可以解決干擾較大的問(wèn)題。低頻率段無(wú)線模塊使用相對(duì)較多的是433MHz的頻率。只有100米左右，所以必須加功率加大的電路，這就增加了設(shè)備本身的耗電量。傳輸數(shù)據(jù)十分穩(wěn)定、快速。是一種短距離無(wú)線傳輸技術(shù)，供開(kāi)源使用。本設(shè)計(jì)主要是特色是護(hù)士手持式終端，所以我們運(yùn)用到了無(wú)線傳輸?shù)募夹g(shù)。167。如果液面正好下降到與紅外光相交的地方時(shí)，這時(shí)候大部分的紅外光會(huì)被液面折射，紅外接收管接收到的紅外光會(huì)瞬間大量減少，同時(shí)產(chǎn)生很大的電壓變化，這時(shí)就達(dá)到了報(bào)警的目的。所以就在輸液管的兩端成角度的放置紅外發(fā)射管和紅外接收管。圖21 傳統(tǒng)的紅外檢測(cè)方式還有一種檢測(cè)方式是利用的光的折射。目前市面上相關(guān)的大多數(shù)產(chǎn)品的檢測(cè)方法如圖22所示，在垂直輸液管的兩側(cè)分別放置紅外發(fā)射管和紅外接收管，紅外光在充滿液體的輸液管中的透過(guò)量要比空輸液管的小，這樣紅外接收端的電壓就會(huì)有變化，從而做到檢測(cè)液面變化的目的。主要是因