基于SPCE061A的液体点滴速度测控装置研究

［ S ］ 梁维铭， 黄劲L 输液速度自动控制系统 ［ /］ L 广西科学院学报， !EE! ， （ SS ） ： !SS # !SDL ［ ! ］ 薛钧义， 张彦斌L 凌阳 V SN 位单片机原理及其应用 ［ 6］ L 北京： 北京航空航天大学出版社， !EE"V ［ " ］ 袁涛L 单片机 , 高级语言程序设计极其应用 ［ 6］ L 北京： 北京航空航天大学出版社， !EE"V
图 2" 主程序流程图 !"#$ 2" !4&7 2"3#53’ &5 *-. ’3"+ (5&6.215.
图 ." 声光报警电路 !"#$ ." 0&1+2 3+2 4"#-* # 3435’"+# 6"561"*
万方数据
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第S 期
陆洪彬等： 79! J" # 8+J! 料浆流变性能的研究
2" 软件设计
整个程序需要处理的任务较多， 因此采用模 块化编程， 本系统软件设计采用的是 + 和汇编混 合编程实现， 由主控模块、 键盘输入模块、 滴速测 量模块、 液位检测模块、 液晶显示模块、 步进电机 控制模块、 看门狗模块组成， 主程序在完成所有初 始化工作后， 开始查询键盘输入状态， 检测输液速 度， 设定值和测量值有偏差时， 调用步进电机控制 子程序， 各功能模块完成后又返回查询键， 其流程 图如图 2 所示。
基于 !"#$%&’( 的液体点滴速度测控装置研究
邸荣光， 刘仕兵
（ 华东交通大学 电气与电子工程学院， 南昌) **%%’* ）
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摘) 要： 介绍了一种基于红外检测技术与单片机控制技术的液体点滴速度自动测控系统， 阐 述了系统的硬件组成、 工作原理和软件设计。它可以实现输液速度的键盘设置、 动态显示、 点 滴速度的检测、 输液速度的实时调节、 储液瓶液面动态监视以及异常情况报警等功能， 使输液 治疗变得更加方便和安全。实验测试结果表明， 系统检测精度高、 输液速度调节响应快、 稳态 误差小。 关键词： 输液速度； 液位报警； 测控 中图分类号： +"*&,- .) ) 文献标识码： () ) ) 文章编号： ’&/’ 0 1*.. （ .%%& ） %’ 0 %%2, 0 %. ) ) 现行医院点滴输液方法， 需值班护士经常观 .- ’) 系统结构 点滴速度测控系统结构框图如图 ’ 所示。主 要包括单片机系统、 液滴检测、 液位检测、 小键盘 控制、 报警输出。步进电机控制、 看门狗等电路。 单片机系统选用 !"#$%&’(， 它的时钟最高可达 2;<， *. 个 = 3 > 口， 具有丰富的中断资源， 而且具 有一定的语音处理功能， 使整个设计更加智能， 此 外， 利用 !"#$%&’( 具有 “ 看门狗” 功能， 避免出 现死机现象。 .- .) 点滴速度检测 根据红外发射检测的原理实现， 在储液瓶的 一侧安装一个红外发射传感器， 另一侧接受， 当有 药液滴下时， 传感器会产生一个跳变信号， 通过该 信号来计算点滴滴下的数目， 以此计算出点滴的 速度 （ 滴 3 456） 。 .- *) 键盘设置点滴速度 采用 2 ? 2 小键盘， 输入所设置的输液速度。 .- 2) 步进电机控制电路 当单片机检测到的输液实时速度与设定值有 偏差时， 则执行相应的控制算法， 通过步进电机控 制输液瓶的高度来调节输液速度， 当输液速度低 于设定值时， 电机反向转动提升输液瓶高度从而 增加滴速； 反之， 当输液速度高于设定值时， 电机
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盐城工学院学报 （ 自然科学版） @ABC6DE AF GD6:HI6J =6KL5LBLI AF +I:H6AEAJM （ NDLBCDE !:5I6:I）
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（ 上接第 DR 页） 速度能在 SE T !EE （ 滴 U F+( ） 范围内连续可调， 稳 态误差小、 储液瓶的液位监视报警输出信号可靠、 准确。此外该系统可以作为一个子系统能够和医 院的病床综合实时自动巡检系统进行通讯。具有 较高的实用价值。
DC 结束语
输液速度自动测控系统可以实时监测每个病 床病人的输液速度， 并在储液瓶中药液滴完时发 出报警； 还可以根据护士通过键盘设定的参数， 自 动精确调节输液速度。实验结果表明， 系统输液 参考文献：
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万方数据
基于SPCE061A的液体点滴速度测控装置研究
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 邸荣光， 刘仕兵， DI Rong-guang， LIU Shi-bing 华东交通大学,电气与电子工程学院,南昌,330013 盐城工学院学报（自然科学版） JOURNAL OF YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE EDITION) 2006，19(1) 1次
察输液进展情况， 当估计输液快完成时， 护士便在 病床边等候， 以便完成后及时更换药瓶。并且都 是由护士通过转动输液器上的手动滑轮来控制液 体流速的， 人工调整点滴速度不够准确和方便， 而 且输液结束后不易及时发现。本文提出一种基于 红外检测技术、 利用单片机控制的点滴速度自动 测控系统， 实现输液速度实时调节和显示， 并监视 剩余药液， 可以减轻护理人员的劳动负担， 给护士 输液治疗提供方便， 给输液病人提供可靠的安全 保证。
图 !" 系统组成框图 !"#$ !" %&’(&)"*"&+ &, *-. )/)*.’
正向转动降低输液瓶高度从而降低滴速， 使之保 持在要求的控制范围之内。 本系统选用四相八拍的永磁步进电机来控制 输液软管。步进电机很容易用单片机实现数字控 制， 定位精确且具有自锁能力。通过单片机按顺 序给绕组施加有序的脉冲电流， 就可控制电机的 转动， 从而进行了数字 # 角度的转换。本系统中 单片机的 $%&’ 、 $%&( 、 $%&) 、 $%&!! 分别接步进电 机的 *、 &、 +、 ,- 个绕组， 以四相八拍方式工作。 ./ 0" 储液检测及声光报警电路 用两根单芯电缆线插入储液瓶口内 . 1 2 34 处， 一端连接 05 电源， 另一端接 $ 6 % 口， 并连接 一个下拉电阻到地， 当液面高于瓶内倒替时 $ 6 % 为高电位， 否则为低电位。如果储液瓶液位高度 降到了警戒值 （ 离瓶口 . 1 2 34 ） 时， 单片机接受 液位检测电路发来地中断请求信号， 立即发出声 光报警。 声音报警部分， 直接采用 78+9:’!* 的 ,*+ 输出经过功放、 喇叭播放出来； 光报警是通过点亮 二极管来实现的： 当储液瓶内液体降至警戒值 . 1 2 34 时， $%&% 会输出一个高电平点亮发光二 极管 （ 图 . 所示） ， 其中限流电阻采用的是 22: -。