基于单片机的输液监控系统设计
基于单片机的智能点滴监控系统
基于单片机的智能点滴监控系统智能化医疗设备在近年来得到广泛应用，其中基于单片机的智能点滴监控系统即为一种重要的创新。
该系统通过集成电路技术和智能算法，能够实时监测患者点滴输液情况，并及时报警提醒医护人员。
本文将详细介绍该智能点滴监控系统的原理、设计以及应用前景。
一、系统原理智能点滴监控系统由若干个关键组件构成，其中最核心的是单片机。
单片机具备高度集成的特点，能够完成数据采集、处理和控制任务。
在该系统中，单片机通过传感器模块实时采集点滴流速、液位等参数，并将数据传输给控制器进行分析。
当监测结果超出正常范围时，控制器则会触发报警装置，警示医护人员出现问题。
二、系统设计2.1 硬件设计智能点滴监控系统的硬件设计包括单片机、传感器模块、显示屏和报警装置等。
单片机作为系统的核心部件，负责控制和处理数据。
传感器模块主要用于采集点滴流速、液位等信息，并将其转换为电信号输入单片机。
显示屏用于实时显示监测结果，报警装置则能够通过声音和光线等方式提醒医护人员。
2.2 软件设计系统的软件设计主要包括数据处理算法和用户界面。
数据处理算法是通过对传感器采集数据的分析和计算，判断点滴情况是否异常。
当监测结果超出预设门限时，算法将触发报警机制。
用户界面则为医护人员提供友好的操作界面，便于他们查看监测结果和设定参数。
三、应用前景基于单片机的智能点滴监控系统具有广阔的应用前景。
首先，在医疗领域中，该系统能够大大提高医护人员的工作效率和监测准确性，降低医疗事故的发生率。
其次，在护理机构和家庭中，智能点滴监控系统也能够为患者提供更安全和便捷的治疗环境。
此外，该系统还可以与其他智能医疗设备相结合，实现更全面的健康监控和管理，为人们提供更好的医疗服务。
总结：基于单片机的智能点滴监控系统在医疗领域具有重要意义和广泛应用前景。
通过集成电路技术和智能算法，该系统能够实时监测点滴输液情况，并提醒医护人员出现异常情况。
该系统的设计包括硬件和软件两个方面，其中单片机作为核心部件承担控制和数据处理任务。
基于单片机的智能输液控制系统设计
系统软硬件设计完成后，测试系统所实现的功能有：a．按键确定床位号、设定输液滴速及输液总量；b．红外收发二极管检测液滴及输毕报警信号并计算实际输液滴速；c．根据实测滴速和设定滴速的差值有效控制步进电机达到自动调节滴速的目的；d．根据设定滴速估算输液总时间；e．根据实测滴速计算剩余时间；f．从站输液信息均由12864液晶屏显示，通信相关信息由数码管及1602液晶屏显示，主站监控信息由PC机储存显示；g．由PTR8000模块将床位号、实测速度等数据以无线的方式传输至PC机，达到实时监控的目的；h．利用基于VC++的MSC控件设计合理的人机互动界面。
基于单片机的智能输液控制系统设计
0 引言
随着智能化控制研究的不断发展，自动化临床设备的研究日益成为医疗器械发展的一个重点，因而设计一种智能输液智能输液管理系统实现对输液过程的全程监控是医学发展的必然趋势。本文以远程监控实现输液实时监测为目标，通过下位机采集各床位患者的输液信息，再以无线的方式将数据传达至上位机，实现输液数据的实时显示和存储，以及在特殊情况下的报警等功能。
3．2 从站程序设计
从站程序设计主要由以下几部分子程序组成：键盘控制子程序、中断控制子程序、步进电机控制子程序、液晶屏显示子程序及无线模块收发控制子程序。其中数据处理单片机由键盘控制子程序设定滴速及输液总量等信息，中断子程序采集输毕及液滴信号并计算输液滴速及时间等数据，通过比较实测滴速和设定滴速产生控制信号调用步进电机控制子程序完成调速功能，所有信息均由12864液晶屏显示；数据通信单片机经串口接收处理单片机的实时信息并控制无线模块PTR8000发射出去。对于PTR8000的编程，必须在配置模式中对其进行配置，在RX模式中，地址匹配(AM)和数据准备就绪(DR)信号通知MCU一个有效的地址和数据包已经自动接收完成，MCU即可通过SPI接口读取接收的数据，在TX模式中，PTR8000自动产生前导码和CRC校验码，准备就绪(DR)通知数据传输已经完成。
基于单片机的“病床呼叫和输液监控系统”设计
【 关键字 】 ： Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２ 输液监控 红外对管 呼叫系统
１ ． 引 言
得 单 片机 能够 正常 、 有序 、 稳 定可靠 地 工作 。 ３ ． １硬件 主 体部 分
在这个瞬息万变、 竞 争 激 烈 的时 代 ， 选 择 一 个 优 越 的工具往 往 能提 升企业 在这 个 市场上 的竞争 力 。尤 其 医 院 的竞争 越 来越激 烈 ， 陪护 问题 一 直 是 医患 矛 盾
输 出低 电平 ； 有 液滴 滴 下 时 ， 下落 的 并在病床监控器上 显示点滴速度 。测量误 差小于± 接 收管 收到 信 号 ， 吸收 及 一定 的发 散作 ２ ％， 输液 结 束 时 ， 从 站 和主 站 应 在三 秒 内发 出 声光 报 水 滴对 红外 光有 较 强 的漫 反射 、
警信 号 。
用， 导致 接 收 光 强 的较 大 改变 ， 接 收 管 不 能 收到 较 强 的信 号 ， 产 生一 个较 长 的脉 动 ， 但 是波 形 不 是太 好 ， 需
３ ． 系统 的硬件 设计
基 于 单 片机 的病 床 呼 叫 及 输 液 监 控 系 统 最 小 系 要经 过 一级 施密 特触 发 器整 形 ， 输 出一个 正 向的脉 冲 据 此就 可 以正确 的测 出液 滴 统有 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２单 片机 、 时钟 电路 、 复位 电路 和 声光 报 信 号送给 单 片机 中断 口 ， 警 电路 四部 分 组成 。在 这个 系 统 中 ， 单片 机 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２ 的滴 数 ， 即 点滴 的速 度 （ 滴／ 分） 。 作 为核 心控 制 器控制 着 整个 系 统 的工 作 ， 而 时 钟 电路 负责产 生 单片 机工 作必 需 的 时钟 信 号 ， 复位 电路则 使
基于单片机的输液系统的设计
社 ．２００５．
［２】江 思敏 ，陈 明．ｐｒｏｔｅｌ电路 设 计 教 程 【Ｍ】．北 京 ：清 华 大 学 出版
社 ．２００６．
［３】康华光．电子技 术基础 数字部分（第五版）【Ｍ１．北京：高等教 育 出版 社 ，２００６．
采用 ＵＳＢ接 口，虽然 数据 传输 的可 靠性 高，但不便于扩 展 。而 采 用 无 线 通 信 方 式 不但 便 于 扩 展 而 且 使用 便捷 ，适 用 于 大 容 量 。
３．７ 报 警 显 示 模 块 当 点 滴 的速 度 低 于 ２Ｏ滴 ／ｍｉｎ或 高 于 １５０滴 ／ｍｉｎ时 ， 单
Ｄ ｅｓｉｇｎ ｏｆ ｉｎｆｕｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｏｎｅｒｏｕｓ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｎ ｐａｔｉｅｎｔｓ ｉｎｔｒａｖｅｎｏｕｓ ｉｎｆｕｓｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ， ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｉｎｆｕｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｕｓｉｎｇ ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ＡＴ８９Ｃ５１ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ， ｋｅｙｂｏａｒｄ， ｔｏｕｃｈ ｓｗｉｔｃｈ ａｎｄ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｗｉｔｃｈ ｆｏｒ ｉｎｐｕｔ ｓｙｓｔｅｍ， ＬＣＤ， ｓｏｕｎｄ ａｎｄ ｌ ｉｇｈｔ ａｌａｒｍ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｓｔｅｐｐｉｎｇ ｍｏｔｏｒ ａｓ ｏｕｔｐｕｔ ｓｙｓｔｅｍ， ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．
ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ｔｒａｎｓｆｕｓｉｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ：ＡＴ８９Ｃ５１：Ｓｔｅｐｐｉｎｇ ｍｏｔｏｒ
智能点滴输液监控报警系统的设计
• 159•针对点滴输液智能化问题，设计了以51单片机为核心，通过按键来控制步进电机的转速从而实现对输液时间的把控，利用红外对管以及LM324比较器整合后实现实时监控吊瓶，采用LCD显示模块显示的系统电路。
实物调试结果良好，实现了没有人为监控状态下系统自动监控输液点滴的输液情况，实现流量的控制及报警功能。
在实际输液中能达到很好的监控效果。
引言：在没有人为干预的情况下，实现准确的智能点滴输液监控报警是本设计的重点。
它主要是用 STC89C52 单片机电路来实现的，其具有较强的抗干扰能力，并且低成本、高精度、重量轻、开发环境简单等特点，通过按键来设置时间或者溶液量，从而改变单片机对步进电机的控制引脚的信号来改变电机的转速或者方向实现对输液时间的把控；使用红外对管和LM324比较器组合实现实时监控液滴量的电路测试模块，采用LED显示模块构成显示电路，最后通过STC89C52单片机进行整合所有电路，使用protel绘制仿真电路图，程序部分使用k51编写程序，并进行实物调试。
其构架简单、功能齐全、造价低廉、具有很好的可扩展性，利于推广。
1.智能点滴输液报警的硬件电路该报警设备的整体构架如图1-1所示，由单片机和测试电路以及蜂鸣报警器、按键电路、滴速控制电路组成，实现人为设置并用LED显示液体容量或时间，来控制电机转速，并红外对管检测液滴容量，低于阈值时报警等功能。
图1-1 设计构架其各个模块的电路原理图如图1-2所示。
1.1 STC89C52单片机其由复位电路和时钟电路以及电源模块电路这三个部分组成，其中P0至P和P24到P26引脚接液晶显示电路，用于液晶，P23接液位测试端，为高电平有效，P20到P22引脚接按键电路，P11至P13接步进电机驱动器P30接复位电路，P14接报警器。
X1、X2接晶振。
图1-2 STC89C52系统电路原理图1.2 液晶LCD1602显示模块显示部分使用的是LCD1602 显示模块，它可以显示2行16个汉字，刚好可以实现显示液滴量和时间数据功能。
毕业设计无人监守点滴自动监控系统的设计
毕业设计无人监守点滴自动监控系统的设计 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】河南科技学院2014届本科毕业论文（设计）论文（设计）题目:无人监守点滴自动监控系统的设计学生姓名：所在学院：机电学院所学专业：电气工程及其自动化导师姓名：完成时间：2014年5月18日无人监守点滴自动监控系统的设计摘要静脉输液是常用的医疗手段之一，传统输液过程中存在着输液容易异常，需要人工监护等弊端。
因此，本文设计了无人监守点滴自动监控系统以解决此问题。
系统以AT89S53单片机为下位机核心，上位机和CAN总线组成有线监控系统，实现主机对从机的控制。
从机通过外围电路检测储液瓶中液面高度和液体点滴速度，并通过控制步进电机实现对输液速度的控制。
当输液结束或输液速度发生异常时，发光二极管和蜂鸣器进行报警，并将报警信号通过串行口传送至主站。
关键词：无人监守，自动监控，单片机，CAN总线DESIGN OF AUTOMATIC MONITORING SYSTEM FORUNATTENDED DRIPSAbstractIntravenous infusion is one of the commonly means used in medical, there is some abnormalities in tradition infusion and require manual monitoring and other defects. Therefore, we designed the unmanned automatic drip guard monitoring system to solve this problem. This system based on AT89S53 MCU as the core of the next crew, consisting of PC and CAN bus cable monitoring system, from the control of the host machine. From the machine through the external circuit to detect liquid level reservoir bottle and liquid drop, and achieve control of the infusion rate by controlling the stepper motor. When the end of the infusion or infusion rateabnormal, LEDs and buzzer alarm, and the alarm signal is sent via the serial port to the main station.Key Words:Unmanned, Automatic Monitor, MCU, CAN bus目录1 绪论 (1)研究背景及意义 (1)国内外发展和研究现状 (1)2 系统总体方案 (2)系统设计方案 (2)控制系统方案 (2)点滴检测方案 (3)液位监测方案 (3)滴速控制方案 (3)电机选择方案 (3)主从通信方案 (4)系统硬件结构 (4)3 系统从站硬件设计 (5)从站硬件系统框图 (5)从站系统各单元设计 (5)点滴信号检测单元 (5)点滴信号整形单元 (7)液位检测单元 (7)键盘控制电路 (8)声光报警单元 (9)电源电路单元 (10)通信电路单元 (11)CAN总线适配芯片连接电路 (11)通信接口电路 (12)4 系统软件设计 (12)从站软件系统总体设计 (12)从站各模块软件设计 (13)主控模块 (13)键盘控制模块 (14)点滴速度监测模块 (17)电机控制模块 (19)报警模块 (20)主从通信模块 (21)5 结束语 (22)致谢 (24)参考文献 (25)1绪论1.1研究背景及意义随着微电子技术和信息技术的快速发展和应用，医疗设备领域正在发生着一场悄无声息的信息化革命。
毕业设计（论文）-基于单片机的液位测量监控系统
论文题目：基于单片机的液位测量监控系统专业：电子信息工程学生：签名：指导老师：签名：摘要液位测量广泛应用于工业、经济、生活等领域。
基于单片机的液位测量装置具有测量准确、重复性好、功耗低、使用寿命长的特点，是广泛采用的技术。
在深入学习科学发展观的同时，电子设备的设计也需融入可持续发展的设计理念。
故此，在基于单片机的液位测量装置基础上，扩展实时监控、数据采集、计算机串行通信等功能，从而能够通过科学的方法将液位测量与统计科学结合，合理调度水资源，降低能源消耗。
本文从系统方案选择与论证，硬件电路设计，系统软件与上位机软件设计等几个方面介绍了基于单片机的液位测量监控系统的设计过程，最终实现了液位的实时测量与监控，并能够对特殊的监控点进行时间信息及电机状态信息的记录，同时能够控制电机的启动、停止。
最后，本文总结了设计过程中出现的问题及解决方法，简要叙述了液位检测监控数据的处理方法，引出了进一步设计开发的思路。
【关键字】单片机；液位测量；实时监控；串口通信【论文类型】应用型Title：The Liquid Level Measurement and Real Time System Base On MCS Major: Electronics and Information EngineeringName：Han Yue Signature：Supervisor：Li Wenfeng Signature：ABSTRACTThe liquid level measurement is widely used in industrial, economic, life and so on. The liquid level measurement device base on MCS as a technical is also widely used because of many characteristics such as high measurement accuracy, good repeatability, low powe r consumption and long useful time. When we study Scientific Outlook on Development thoroughly, the design of electronic aid should include the thought of sustainable development. So, beyond the liquid level measurement device base on MCS, expand the functions of real-time monitoring, data acquisition, serial communication. Through the new functions, the scientific method of the liquid level measurement could be combined with Statistical Science, be used to manage the water resources reasonable, reduce energy consumption.This thesis introduces the design process of the liquid level measurement and real time system by several parts as system schema, the design of hardware circuit, the software of host computer and system software. Summarize several problems in the design process and propose the solution to the problems. Describe the way of processing the liquid level measurement data. To put forward the train of thought.【Key words】MCS ;Liquid Level Measurement; Real-time monitoring;Serial Communication【Type of Thesis】Application Type前言上世纪40年代，电子计算机的诞生，标志着人类电子技术进入了一个新的阶段，无论是阿塔纳索夫-贝瑞计算机（Atanasoff-Berry Computer）还是埃尼阿克（ENIAC）计算机，它们庞大的体积，惊人的功耗以及“缓慢”的运算速度给我们留下了深刻的印象。
基于单片机的输液监控专业系统设计
基于单片机的输液监控专业系统设计中文题目：基于单片机的输液监控系统设计外文题目：DESIGN OF INFUSION MONITORING SYSTEM BASED ON SINGLE CHIP毕业设计（论文）共 69 页（其中：外文文献及译文23页）图纸共1张完成日期 2013年6月答辩日期 2013年6月摘要输液是医院常用的治疗手段，传统输液过程中存在着输液速度不精确、需要人工监护等弊端。
本文的目的就是设计一种输液监控系统以解决此问题。
本文设计的输液监控系统，实现了对输液速度的检测与控制，实现了对储液瓶中液面体积的检测报警，并且动态显示输液速度。
使用者可以通过PC设置输液速度，系统将自动对输液速度进行控制。
此外系统还实现了多机通信，即一个主站控制多个从站和主从机之间的数据传输。
当输液结束或输液速度发生异常时，从站使用发光二极管和蜂鸣器进行报警，并将报警信号通过串行口传送至主站，主站通过监控软件和蜂鸣器实现声光报警。
在整体方案设计中，在保证设计系统能达到的使用要求的精度和稳定度的前提下，考虑到系统的轻便性、实用性、可靠性，对电路系统进行了优化。
本设计基本完成了预想功能，并指明了以后的研究方向和工作重点。
关键词：单片机；PID；步进电机；CAN总线；PCAbstractTransfusion commonly used as treatment in hospital，but there were some problems，such as inaccurate，need transfusion of artificial guardianship，etc．The goal is to design a transfusion monitoring system in order to solve those problems．The infusion monitoring system design by this paper,actualize the infusion rate of test，the control of reservoir fluid bottle volume detection alarm and dynamic display of transfusion speed．Users can through the PC to control transfusion speed.Besides the system also actualize multi-machine communication，that is，a master station to control multiple machines from a station and the master．slave data transmission between．When the infusion end or infusion speed abnormal，slave light—emitting diodes and buzzer to alarm，and will alarm signals through serial transmission to the master，stood by monitoring software realization and buzzer sound-light alarm．In the overall program design,in ensuring the use of design systems to achieve the required accuracy and stability of the premise，taking into account the system’s portability，practicality，reliability，electrical systems were optimized．Finally,the infusion monitoring system design by this paper，and point out future research directions and priorities．Keywords：single chip；PID；Stepper Motor；Can Bus；PC目录前言 (2)1 概述 (2)1.1 本设计研究的现状 (2)1.2 本设计研究的意义 (3)1.3 本设计主要工作内容 (4)2 输液监控系统总体方案 (5)2.1 系统需求分析 (5)2.2 系统方案论证与比较 (5)2.2.1 控制方案比较 (5)2.2.2 点滴检测方案 (6)2.2.3 剩余液体检测方案 (6)2.2.4速度控制方案 (7)2.2.5电机选择及控制方案 (7)2.2.6主从机通信方案 (8)2.3 系统总体框图 (10)2.4 小结 (11)3 系统从站的硬件设计 (12)3.1从站系统框图与核心部分电路图 (12)3.2从站系统各单元设计 (13)3.2.1点滴信号检测单元 (13)3.2.2键盘及显示单元 (16)3.2.3电源单元 (18)3.2.4声光报警单元 (19)3.3通信电路硬件设计及其工作原理 (20)3.4小结 (22)4 输液监控系统下位机软件设计 (22)4.1下位机的软件系统的总体设计 (22)4.2下位机系统各软件模块的设计 (23)4.2.1主模块 (23)4.2.2液滴计数模块 (24)4.2.3查询液滴有无及液滴过慢时的报警模块程序设计 (25)4.2.4通信程序模块程序设计 (26)5 输液系统上位机软件设计 (29)5.1欢迎界面设计 (29)5.2监控/报警界面设计 (30)5.3PC机通信接口模块设计 (33)5.3.1 Mscomm控件属性及处理 (33)5.3.2通信协议 (34)5.3.3本机的通信模块设计 (35)5.3.4 MSComm控件属性及应用 (36)5.4小结 (38)6结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录A外文文献译文 (52)附录B 外文文献原文 (42)附录C 部分子程序64前言静脉输液是我国目前临床治疗中最主要的一种输液方式，在实践工作中，医护人员一般是靠经验和观察通过转动输液器上的滑轮对滴速进行手动调节的，这种方法经常会出现一些异常情况:临床经验不是很丰富的医护人员对滴速的把握就不会很准确，容易造成输液速度过快导致患者出现不适或速度过慢而影响治疗效果;若输液时间较长，容易导致医护人员和患者的疏忽，增加医疗事故隐患。
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摘要输液是医院常用的治疗手段，传统输液过程中存在着输液速度不精确，需要人工监护等弊端。
本文设计了一种以C8051F410单片机为核心的布线式输液监控系统用以解决此问题。
系统通过RS-485接口实现有线通信与监控，具有液滴检测，液滴速度调控，报警等功能。
采用红外传感器技术检测液滴和输液高度，单片机用以实现输液速度计算和显示，通过查询键盘，将实时设定的点滴速度值与实际输液速度进行比较，来控制步进电机调节输液瓶高度，从而控制点滴速度，输液结束或异常时自动报警提示。
关键词: 输液监控；单片机；液滴检测；速度调控ABSTRACTInfusion as a treatment is commonly used in hospital. During the traditional transfusion, the rate of infusion is imprecise, it also requires manual monitoring and exists other defects. This paper design a cabling type system which using C8051F410 single-chip as its core to solve above-mentioned problems.This system through the RS-485 interface to achieve communication and monitoring, It has many functions, such as testing the drop, controlling the speed of drop and alarm functions. Using infrared sensors to detect a liquid drop and the height of liquid medicine, the micro-controller achieve to calculate and display the speed of drop.From querying the keyboard in real time to read the value of the set rate, the system compares the set rate with the actual infusion rate to control the stepper motor running to adjust the infusion bottle’s height, and thus control the rate of drop.When the infusion is ending or abnormal,the system will start the alarm program.KEYWORD: infusion monitor; single-chip;speed detection;speed control目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第1章引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题研究的目的和意义 (1)1.3 论文的组织结构 (2)第2章系统总体设计 (3)2.1 系统整体框图 (3)2.2 C8051F410单片机介绍 (3)第3章系统硬件设计 (5)3.1 方案论证 (5)3.1.1液滴速度检测方案 (5)3.1.2液位检测方案 (5)3.1.3速度控制方案 (5)3.1.4电机选择及控制方案 (6)3.1.5键盘显示单元 (6)3.2 模块的硬件设计 (7)3.2.1系统的组成单元 (7)3.2.2 通信接口电路设计 (8)3.2.3液滴信号检测模块 (8)3.2.4键盘及显示模块 (8)3.2.5声光报警模块 (13)3.2.6电动机驱动模块 (13)第4章系统软件设计 (14)4.1 软件设计框架 (14)4.2 芯片主要寄存器介绍 (16)4.2.1 PCA计数器/定时器 (16)4.2.2 PCA捕捉/比较模块 (16)4.2.3 PCA控制寄存器 (17)4.3 算法分析与实现 (18)4.3.1 电动机的转速 (18)4.3.2 蜂鸣器音频和音量 (20)4.3.3 滴速的检测 (21)4.4 测试结果与分析 (22)4.4.1 测试方案 (22)4.4.2 主要测试结果 (23)4.4.3 测试结果分析 (23)结论 (24)参考文献 (25)附页 (26)第1章引言1.1 课题背景上世纪90年代至今，国内外相关的专家积极探索，输液监控系统一直在不断改进。
在国内：09年张婉姣申请了一种输液监控报警器的专利：包括光源发射器、光源接收器、电源模块、控制器和报警电路，光源发射器和光源接收器要对应设置，光源接收器输出端连接到控制器的信号输入端，控制器的信号输出端连接到报警电路的信号输入端[1]。
该输液监控报警器在输液出现不正常时或瓶内液滴快要滴完的时候会进行声光报警。
该输液监控报警器优点：结构简单、使用方便、报警准确率高等。
缺点：功能较少。
徐凤霞等人利用MCS-51系列单片机与电力线载波芯片结合其他软件、硬件开发出病区输液远程监控系统。
刘世平等人研制的输液智能监控系统能够同时在病房和护士站发出声光报警，且在报警的同时自动停止输液。
另外，在护士工作站可以显示该病床的输液的相关信息。
在国外：在40世纪80年代就开始有研究。
德国、韩国、美国、日本等发达国家都进行了输液监控系统的研究，目前对输液泵的研究有较大成就[2]。
输液泵的功能齐全，操作方便，安全性高，但是价格比较昂贵。
其应用在我国国内医院鲜有应用。
基于单片机的输液监控系统设计的课题研究，是为了在借鉴前人经验的基础之上，努力设计出性价比较高的输液监控系统。
1.2 课题研究的目的和意义目前，临床治疗上的静脉输液的输液过程存在安全隐患，它主要面临着两个问题。
一是输液速度问题。
在医院，输液速度的调节一般由医院护士或者病人通过旋转输液滴管上的机械滑轮，目测出大概速度，效率不高[3]。
在长时间的输液过程中，护士需要保持紧张情绪对病人进行管理和监督，工作强度大。
对于患者来说，在护理人员忙碌的时候须时刻关注自己的输液情况，得不到休息而影响治疗效果。
二是可能出现静脉血回流。
有时护理人员因为其他原因没有及时回来处理或者病人太累没有注意到，结果造成静脉血回流的情况，对患者造成心灵上和身体上的伤害。
总之，传统的人工输液监护形式弊端很多，克服目前输液过程中时间浪费、精力浪费、服务水平低下等弊端，需要研制输液监控系统，对患者的输液过程进行自动化监控。
1.3 论文的组织结构第1章主要介绍了输液点滴监控系统的背景与研究意义，本课题的主要工作和内容以及本文的组织结构。
第2章为系统的总体设计。
第3章为系统硬件设计，主要进行了系统方案论证，介绍了硬件结构的设计方法。
包括通信接口单元，C8051F410单片机最小系统、点滴信号检测单元、键盘与显示单元、声光报警单元、电动机模块单元。
第4章为系统软件设计。
先介绍系统从站工作的主要流程，说明系统中用到的几个比较重要的寄存器，再分块介绍了部分软件的算法与实现，包括PCA捕捉模块、电动机模块、声光报警模块。
第5章为结论。
第6章为参考文献。
第2章系统总体设计2.1 系统整体框图根据前面的系统分析，本文基于C8051F410的输液监控系统主要模块有：输液信号采集单元、声光报警单元、电动机单元、按键显示单元、通信单元和单片机外围电路等。
输液信号采集单元将采集到的信号经过整形后发送给单片机，经单片机处理后在键盘上显示计算所得的液滴滴速并将其与所设定的值进行比较来控制电动机的正反转。
从站系统框图如图2-1。
图2-1 系统总体框图2.2 C8051F410单片机介绍C8051F410是一款完全集成的低功耗混合芯片上系统型MCU。
它具有高速、流水线结构的8051兼容的微控制器核（可达50MIPS），高精度可编程的24.5MHZ内部振荡器，可达32KB的片内FLASH存储器，2304字节的片内RAM，4个通用的16位定时器，6个捕捉/比较模块和带看门狗定时器功能的可编程计数器/定时器阵列（PCA），硬件CRC引擎，温度传感器，片内电压比较器，且拥有多达24个I/O端口。
具有片内上电复位，VDD监视器，看门狗定时器和时钟振荡器的C8051F410是真正能独立工作的片上系统。
FLASH存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新8051固件。
用户软件对所有外设具有完全的控制，可以关断任何一个或所有外设以节省功耗。
C8051F410片内Silicon Labs二线（C2）开发接口允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU进行非侵入式（不占用片内资源）、全速、在系统调试。
调试逻辑支持观察和修改存储器和寄存器，支持断点、单步、运行和停机命令。
在使用C2进行调试时，所有的模拟和数字外设都可全功能运行。
两个C2接口引脚可以与用户功能共享，使在系统调试功能不占用封装引脚。
C8051F410单片机最小系统如下图所示：图2-2 C8051F410单片机最小系统第3章系统硬件设计3.1 方案论证3.1.1 点滴速度检测方案方案一：采用电感式传感器测量点滴速度。
在输液器的漏斗外围绕线圈作为敏感元件。
当液滴滴下时电感量发生变化，通过LC振荡电路后输出变化的频率值，经过F/V变换电路及电压比较后输出TTL电平信号来检测点滴速度。
此方案测量精度比较高，但是外围电路比较复杂。
方案二：采用红外对管发射接收。
采用断续式的工作方式，在点滴落下时阻挡了接收管接收红外线，产生高电平的脉冲信号。
为了提高抗干扰能力，可以采用两对红外传感器一发一收，而不是只用一只传感器以反射式状态工作。
红外传感器有以下优点：尺寸小、质量轻，安装在滴斗上较简单。
它对辅助电路要求少，在近距可以用直流发射，电路简单，性能稳定。
方案二简单，较容易实现，而且使用了非接触式光学测量方法，避免了交叉感染[7]，因此采用此方法。
3.1.2 液位检测方案方案一：同点滴速度测量模块，仍然采用红外对管发射接收。
根据该接收管收到的光强的大小来判断液位是否达到警戒水位。
利用光在不同媒介界面的折射或反射原理，通过光电传感器来接受光信号实现液面检测功能。
此外，红外线对射管安装方便，只需将其固定在输液瓶外壁上即可，不需要详细计算储液瓶液面的高度，简化了外围电路结构。
方案二：采用拉力传感器检测。
将拉力传感器接在滑轮与输液瓶之间，利用液面高度变化和拉力变化之间的线性关系进行间接测量，但是拉力传感器价格高，从实用性考虑效果不佳。