基于单片机智能输液系统的设计
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。
基于单片机的输液滴速控制系统设计
流畅输液，用单片机控制滴速
输液是医院中常见的治疗手段之一，而输液滴速的控制对患者的
治疗有着至关重要的作用。
因此，设计一种基于单片机的输液滴速控
制系统就显得尤为重要。
下面，就来介绍一下本系统的设计理念和具
体实现步骤。
首先，我们需要清楚地了解输液滴速的控制原理。
在常见的输液
滴速控制装置中，滴速控制器通过手动调节，从而控制输液滴数和滴速。
但手动调节存在着误差和不方便的问题，因此，我们需要采用自
动控制的方式，利用单片机进行精确的控制。
接着，在硬件设计方面，我们需要选用高精度的流量传感器和电
磁阀，以确保输液精度和可靠性。
同时，我们将采用LCD1602液晶显
示屏来显示当前的滴速和设定的滴速值，使医护人员能够随时掌握输
液情况。
在软件设计方面，我们将采用PID算法来控制滴速。
PID算法是一种经典的控制算法，具有控制精度高、响应速度快等优点。
具体地，
我们将通过流量传感器实时采集流量数据，并通过PID算法进行处理，计算出当前的滴速值与设定的滴速值进行比较，从而控制电磁阀的开
启和关闭，实现准确的滴速控制。
最后，本系统还具有报警功能。
当输液滴速偏差超过设定值范围时，系统会通过声音和液晶屏等方式进行报警，以提示医护人员及时
处理。
综上所述，基于单片机的输液滴速控制系统为临床治疗提供了可靠的仪器设备，具有快速、准确、智能化等优点，进一步提高了医疗的质量和效率。
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。
毕业论文—基于51单片机的点滴输液报警系统
毕业论文—基于51单片机的点滴输液报警系统中文题目:基于51单片机的点滴输液报警器的设计与实现外文题目:DESIGN AND IMPLEMENTATION OF DRIP INFUSION ALARM SYSTEM BASED ON 51 MCU毕业设计（论文）共68页（其中：外文文献及译文20页）图纸共1张完成日期2015年6月答辩日期2015年6月摘要点滴输液是临床治疗和抢救的重要措施之一，基于现在的点滴输液方式需要医护人员实时监护，需要耗费大量的时间等问题设计了这个装置，本文简述了本系统的发展趋势，重要内容等，在总体设计方案中，对硬件和软件设计方案进行了介绍，再详细设计方案中，对硬件进行了简要的介绍，并实现了设计电路，然后在系统软件中主要介绍了实现该系统的程序，最后在测试模块中叙述了测试的结果和遇到的问题。
该系统实现了对液体的流速控制，超过设置的速度报警，无液体时报警，1602液晶显示液体流速，而且病人可以按键报警等功能，该装置可以合理的控制点滴流速从而避免出现危险，同时可以让患者感到舒适和方便医护人员操作。
可以确保输液安全，实现医用点滴检测，无线声光报警，可以对输液状况实施检测，而且病人可通过按键报警。
关键词：51单片机；点滴输液；1602液晶；流速控制AbstractInfusion is one of the important measures for clinical treatment and rescue, but now the infusion way need real-time monitoring of the medical staff, need to spend a lot of time, the device can solve this problem, this paper first briefly in the design requirements of the system development trend and important content, in the overall design scheme, on the hardware and software design scheme are introduced, and then detailed design scheme, the hardware were briefly introduced, and the circuit design is completed, and then in the software system mainly introduces the procedures for the realization of the system, the most in a test module that describes the test results and the problems encountered. The system realized on liquid velocity control, speed exceeds the set alarm, alarm is no liquid, 1602 liquid crystal display liquid flow rate, and that the patient can button alarm function, the device can reasonably control the drop velocity to avoid dangerous, also can make patients feel comfortable and convenient operation of medical personnel. It can ensure the transfusion safety, realize medical drip detection, wireless sound and light alarm, can carry out detection for transfusion, and the patient can alarm by key.Key words:SCM;1602 LCD;Flow control目录引言 (1)1 项目概述 (2)1.1 选题背景 (2)1.2目的及意义 (2)1.3 国内外研究现状与发展趋势 (3)2 相关技术 (4)2.1 红外对管技术 (4)2.2 单片机技术 (5)2.3 晶体显示技术 (8)3 总体设计 (11)3.1设计方案 (11)3.2系统硬件总体设计 (12)3.2.1 系统硬件结构 (12)3.2.2 系统硬件方案设计 (12)3.3 系统软件总体设计 (13)3.3.1 下位机软件设计 (14)4 系统硬件设计 (17)4.1 系统硬件设计原则 (17)4.2 核心部件选型 (17)4.2.1 中央处理器 (17)4.2.2 检测液体部件 (18)4.3硬件电路设计 (19)4.3.1 LCD1602显示电路 (19)4.3.2系统控制电路 (21)4.3.3红外对管控制电路 (22)4.3.4蜂鸣器电路及按键电路 (23)5 软件设计 (26)5.1 软件设计原则 (26)5.2 主程序设计 (27)5.3 系统启动程序设计 (27)5.4 晶体显示程序设计 (28)6 系统测试与运行 (31)6.1 测试方案 (31)6.2 测试结果与分析 (32)7 结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录A 中文译文 (37)附录B 英文原文 (46)附录C 系统连接原理图 (59)附录D 源程序代码 (60)引言点滴输液是现在临床治疗和抢救非常重要的手段，医院使用的点滴输液装置是将液体容器挂在一定高度上，利用势差把液体输入到病人的体内，通过软管夹对胶管口径压紧和放松来控制滴速．这对输液有严格要求的病人和护士的监护管理来说都很不方便，在输液过程中药物接近完成或由于某种原因药物的速度过快、过慢都要医护人员及时护理否则将出现医疗事故。
基于单片机的输液滴速控制系统
基于单片机的输液滴速控制系统摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
利用单片机设计一个智能化的液体点滴速度监测与控制系统。
该系统由水滴速度测试系统、水速控制系统、显示装置、单片机系统、键盘和报警等系统组成。
应用水的压强随着高度差的变化而变化的原理，利用控制步进电动机的升降来控制点滴速度。
点滴速度可用键盘来设定，同时在水到达警戒线 (2-3cm)以下时能发出报警信号。
关键词：点滴速度步进电动机单片机The design of the liquid inputing system besing onone-chip computerAbstractWith the development at full speed of science and technology in recent years, the application of the one-chip computer is being moved towards deepenning constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the concrete hardware structure , and direct against and use the software of target's characteristic to combine concretly, in order to do perfectly.The design of an intelligent speed monitoring and control system are controlled with single chip microcomputer.It is composed of a water droplet test system speed control system display,keyboard and alarm system.Application of the principle of the water pressure changes with height.To control the drop speed by lifting control of walking machine.You can use the keyboard to set the bit rate,as the same time,the water reached below the line(2-3cm)can be issued a warning signal.Key words: Drip Speed Step Motor Chip Microcomputer目录前言 (1)第1章课题研究价值 (2)第1.1节选题背景 (2)第1.2节课题的主要内容 (2)第1.3节研究目的与发展前景 (3)第2章系统方案确定 (4)第2.1节系统设计要求 (4)第2.2节系统设计总体方案 (5)第2.3节系统原理框图及原理分析 (6)第2.4节系统各模块方案选择 (7)第3章硬件设计 (11)第3.1节单片机应用系统 (11)第3.2节系统硬件设计 (21)第3.3节主站及通信网络的设计 (21)第3.4节从站电路设计 (28)第4章软件设计 (33)第4.1节检测点滴速度子程序 (33)第4.2节储液检测子程序 (34)第4.3节点滴速度控制子程序 (34)第4.4节键盘显示子程序...................................................................................................... (35)第4.5节系统主程序设计 (36)第5章系统调试及结果 (38)第5.1节系统的调试 (38)第5.2节系统结果 (38)第5.3节系统抗干扰措施 (39)结论 (41)附录 (42)参考文献 (49)致谢 (50)前言身为自动化专业的一名学生，我认为科技旨在为人们创造更完美舒适的生活，更完善的科技医疗保证。
基于单片机的智能输液报警器设计
基于单片机的智能输液报警器设计发布时间：2022-07-15T01:31:48.440Z 来源：《科学与技术》2022年第5期3月作者：刘心童，吕晓颖[导读] 本研究课题主要针对目前静脉输液装置普遍结构简单不利于静脉输液这一传统治疗手段发展提出刘心童，吕晓颖大连科技学院电气工程学院辽宁大连 116052摘要: 本研究课题主要针对目前静脉输液装置普遍结构简单不利于静脉输液这一传统治疗手段发展提出。
系统实现功能包括：药液液滴滴速的数字化采集、滴速的电路控制、回血状况的自动报警、显示输液实况等。
本课题具有减轻医护工作人员的工作量、简化工作手续的现实意义，同时也为输液监控系统的研究填补了部分空白。
希望为输液治疗患者提供可靠安全诊疗条件。
关键词：输液报警，单片机应用，红外检测技术日前，输液监护工作主要还是靠医护人员亲力亲为，为我国医患比例严重失调问题的解决雪上加霜。
本文设计了一种能帮助医护人员减轻工作负担的智能输液报警系统。
1 输液报警器的硬件结构框图输液监测系统的功能模块主要包括：一个红外速度测量模块，数码显示模块，键盘控制模块和红外血液回返检测模块。
其硬件组装方案如图1所示。
图1 硬件总体设计框图2 输液报警器硬件设计2.1主控模块电路设计主控模块电路设计由复位电路，晶振电路和STC89C52单片机组成。
晶体振荡器电路提供操作信号脉冲给单片机的功能。
单片机的运行速度由操作信号脉冲快慢实现。
复位电路的作用是给电容器充电使电容器的电压缓慢上升到VCC。
如果未达到VCC，芯片的复位引脚为低电平。
因此，芯片被重置。
当电压快等于VCC时，芯片将复位。
因为复位引脚接近高电平，重置完成。
STC89C52单片机EA=1时程序从内部ROM开始执行，EA=0时程序直接从外部ROM开始执行。
主控模块电路如下图2。
图2 主控模块电路2.2 滴速与回血检测模块设计滴速与回血检测模块采用LM393电压比较器，LM393比较器是芯片中具有两种电压比较器。
智能点滴监控系统毕业设计
智能点滴监控系统毕业设计哎呀，今天咱们聊聊这个“智能点滴监控系统”毕业设计，听起来可酷了吧？想想啊，医院里那些忙得不可开交的护士们，忙得像陀螺一样，跑东跑西。
就像电影里的超级英雄，没时间喘口气！他们得时刻关注病人的状况，尤其是那些正在接受点滴的朋友们。
点滴，真是小小的瓶子，里面却藏着大大的责任。
说实话，护士每次都得认真盯着点滴的流速，生怕出个岔子，病人一不留神，哎呦，这可不是开玩笑的事。
于是，咱们的设计目标就出现了——嘿，让这项工作变得简单点儿，别让护士们像猴子一样东跑西跳。
我们就想，为什么不弄个智能系统来帮忙呢？一套点滴监控系统，能够实时监测点滴的流速，甚至还能发出警报，提醒护士们。
你想啊，这样一来，护士就能省出时间，去关注其他病人。
这样一想，心里不禁美滋滋的。
我们开始动手。
设计的过程就像做饭，材料得准备齐全，锅子得热好，火候掌握得当。
我们先选定了传感器，这小家伙可是关键，得能精准测量液体流动的速度。
我们给它起了个名字，叫“流速小子”，多可爱啊！然后，咱们得把它跟计算机连接，软件要写得清清楚楚，界面得简单明了，方便护士们使用。
就像大厨做菜，一定要考虑到食客的口味。
光有硬件、软件还不够，咱们还得考虑到数据安全。
哎，医院可不是随便玩的地方，病人的隐私得保护好。
于是，我们加了一层加密，确保信息只在有权限的人之间流通。
你说，技术再牛逼，安全第一，才能安心使用嘛。
设计的过程中，难免会遇到挫折。
那天，我们调试的时候，流速小子竟然给我们开了个玩笑，流速显示的完全不对，简直就像打错了算盘一样。
我们心里那个气啊，直想把它“请”去隔壁教训一番。
不过，没关系，调试问题就像拼图，耐心点，总能找到那个“对”的位置。
几天后，流速小子终于老实了，数据也准得让人刮目相看。
说到这，真是感慨万千。
经历了一番波折，大家齐心协力，才把这个智能监控系统的雏形给搞出来。
之后，我们在模拟环境中进行了测试，病人一号、病人二号，统统上阵，流速小子表现得可棒了，数据准确得像个神仙。
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。
智能液体点滴监控系统的设计
智能液体点滴监控系统的设计智能液体点滴监控系统的设计摘要：本监控系统采用多机通信，一个主站控制多个从站和主机之间的数据传输，并采用光电技术检测液体点滴的速度。
单片机控制步进电机带动蠕动泵实现对滴速的控制，软件根据检测结果实现对控制电路的自适应调节，通过按键或上位机软件实时设置点滴速度、输液量及床位号，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。
实验证明本系统具有电路简单、检测精度高、响应速度快等优点。
关键词：红外发射对管；蠕动泵；步进电机；AT89C51；点滴智能液体点滴监控系统主要应用在静脉输液以及化学医学领域实验中需要精确滴定的场合[1]。
本装置可以实现对液体点滴滴速的控制与检测，控制范围为每分钟30～120滴，控制精度为±2滴，还可以在药液不足及输液不畅时自动报警，并停止输液。
1系统总体方案因为医用，所以任何与瓶中液体有接触的设计方案都是不可行的，所有传感器和控制器只能固定于输液的外部。
具体设计方案。
(1)点滴检测：要求系统能够正确及时地探测下落的点滴数。
通过红外发射对管实现对点滴速度的检测。
(2)控制器：实现对传感器输出信号的采集来计算点滴速度，通过对滴速的计算和设置数值的比较来控制电机的转速，从而实现闭环控制。
通过计算输液量来判断输液是否正常。
(3)机械传动控制：包括机械传动和控速，兼顾稳定性、精确性、可操作性、廉价。
(4)实时显示、报警：包括实时显示电路、报警电路和按键电路，兼顾实用性、可操作性、廉价且满足设计要求。
2电路实现2.1滴速测量本设计采用直射式光电传感器（红外对管）来实现点滴速度的检测。
利用一个具有一定硬度且反射性很差的塑料管，把红外对管分别装在两侧，水滴从两管之间通过，有液滴滴下时，下落的水滴对红外光有较强的漫反射、吸收及一定的发散作用，可使接收管导通或截止。
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泰山学院本科毕业设计基于单片机智能输液系统的设计所在学院机械与工程学院专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工学年级二〇一一级 (3+2) 学生姓名、学号李丽芬 2011170223 指导教师姓名、职称张秀红讲师完成日期 2013年5月30号摘要本次设计是对于目现在输液过程中存在一系列的医疗事故而设计的一整套智能输液系统。
通过对传感器、控制芯片、电机的应用的比较与分析以及通信方式,从而选择出各部分的最佳方案。
系统包括上位机设计和下位机软件设计两部分,上位机是根据虚拟仪器软件建立可视界面并对各个部分进行编程,可以对正在输液病人的信息了如指掌。
医护人员就可以方便对每一个病人的输液情况进行观察,万一出现液滴滴速过快或者过慢的非正常情况,医护人员随时可以处理。
下位机设计就是把硬件传送电路板放在病人那端,是以AT89S52作为控制芯片设计的,外围电路是必须加的,来实现声光报警、数码显示、液滴检测、液位检测等功能,然后通过无线传输模块PTR8000把相应的数据传送出去。
该系统价格低、功能齐全、性能好,它的应用将对医院的管理和护理自动化的水平有极大提高,并且它的应用前景在医疗领域也将极其广泛。
关键词:单片机,无线传输模块，红外传感器IABSTRACTThe design is a set of smart infusion system designed for the the mesh during infusion series of medical malpractice. Through the sensor, the control chip, the application of the motor Comparative analysis and communication mode, to select the best solution for each part.The system comprises a host computer and slave computer design software design in two parts, the upper machine is based on virtual instrument software to establish visual interface and programming for each part, can be well aware of the infusion patient information. The medical staff can be convenient transfusion for each patient were observed, in case of the drop speed too fast or too slow and abnormal situation, medical personnel can handle at any time. The lower position machine design is the hardware transfer circuit board placed at the end of the patient, with AT89S52 as the control chip design, the peripheral circuit must be added, to achieve sound and light alarm, digital display, liquid level detection, detection and other functions, then the corresponding data transmitted through the wireless transmission module PTR8000. The system of low price, complete functions, good performance, it will be applied in nursing management and automation of hospital level has greatly improved, and the prospects of its application in the medical field is extremely wide.Keywords: microcontroller, wireless transmission module, infrared sensII目录1引言 (1)1.1课题背景 (1)1.1.1课题的提出及意义 (1)1.2课题的研究现状 (1)1.3本课题的研究内容和预期目标 (3)2总体方案的设计和工作原理 (4)2.1设计方案的选择 (4)2.2设计方案总体结构 (5)2.3方案论证与比较 (6)2.3.1控制方案选择 (6)2.3.2电机方案的选择 (6)2.3.3步进电动机的选型 (7)2.3.4无线模块的选型 (8)2.3.5液滴检测方案选择 (9)3硬件设计 (10)3.1单片机的选型 (10)3.2键盘设计 (14)3.3数码显示电路 (16)3.4声光报警电路 (16)3.5液滴检测电路 (17)3.6液位监测单元 (18)3.7电源电路的设计 (19)4软件设计 (20)4.1主控模块设计 (20)4.2点滴速度的测量模块设计 (20)III4.3报警模块的设计 (22)4.4欢迎界面的设计 (24)4.5监控/报警界面设计 (25)5联机调试 (28)5.1硬件调试 (28)5.2软件调试 (28)附录 (30)附录I 整体电路图 (30)附录II程序 (30)参考文献 (35)致谢 (366)IV1引言1.1课题背景1.1.1课题的提出及意义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。
并且随着微电子技术和信息技术的发展和应用，卫生医疗领域正进行着一场信息化的革命。
在医疗监护领域，传统的监护手段己经不能满足当今多元化、信息化、个性化的医疗监护需求。
由于信息科学、计算机技术、网络技术以及医学信息技术的迅猛发展以及它们在医药卫生领域行业中广泛的应用，世界正进入一个数字医疗时代。
医疗设施发展趋势的走向是否向上在于单片机智能输液系统的发展是否也在向前发展，毕竟，单片机的性价比非常优越，而以前的点滴滴速控制系统，使用的单片机价格比较贵，操作不容易实现，并且对滴速控制精度也较低。
现在单片机可以操作多个控制系统，还可以减轻工作人员的压力，提高医护人员的工作效率。
在人为控制下有时如果不小心将会给安全设施带来很大的麻烦，而且人工控制滴速精度也很难掌握，传统临床输液中有患者、陪护或医护人员随时观察监视药液余量的情况,牵扯到的精力大、效率低、还不利于病区的综合管理的弊端。
而使用单片机设计只要在设计时考虑周到，运行起来就不会带来这种问题了，因此，单片机滴速控制系统将在医疗中得到广泛应用。
该课题研究将具有重要的理论和实际应用价值，对提高我国医疗器械水平将会产生具大的影响。
医疗事业的发展是顺应科学技术而发展的，医疗的安全问题更是离不开科学，把高科技应用到医疗事业中来是对医疗事业的一大促进与补充。
1.2课题的研究现状目前世界上最大的医疗器械市场是日本、美国、欧盟，但公认的最有潜力的市场却是中国。
医疗设备与制药业和器械产业的产值在发达国家比为1∶1.9；而1在中国，这个比例仅为1∶5。
由此可见中国医疗器械市场在世界的潜力非比寻常。
我国已基本明确新时代的医疗体制的改革方向，国家将每年加大农村基层医疗卫生、公共卫生体系和城市社区的建设，由此可以预见，新的时期就会来临，那就是我国医疗器械市场快速发展的时期[6]。
国外对智能输液装置的研究比较早，如日本、美国和德国等国家在上个世纪八十年代末就进行了智能输液装置的研制。
输液泵是一种多功能的输液控制器，能够比较精确地控制输液速度，并能实现输液阻塞、气泡混入和输液完成报警等功能。
但是价格比较昂贵，在两万元人民币左右。
国内对智能输液装置的研制起步较晚，大都在九十年代中期才开始研究。
不过总的来说功能也只是侧重于精确输液控制，种类比较少，性能也需要改进。
由于在规范的操作下，输液阻塞、气泡混入是可以避免的，因此输液速度的控制和输液完成报警这些功能成为了人们更为关心的问题。
作为一种医疗器械，安全性、可靠性是其基础，作为一种普及到每一位输液病人才能有实际意义的产品，使用方便并且价格低廉又是一种基本要求，所以，这种产品即使安全性、可靠性得到了充分保证，但是如果没有简单方便的操作和较低的价格作为其支撑，想要顺利推广也是不可能的。
本系统对输液没有任何影响，系统操作简单，安全性高，可靠性高，检测的精度高。
而且整体造价低，没有使用成本，有很强的市场竞争力和推广前景。
目前，我国三甲以上的医院是563家，二甲县级以上5000家，“十一五”规划的医疗服务机构，包括社区医院总共是31万家。
也就是说，其中80%以上是个体的诊所和县以下的基层医疗机构。
在这些医疗机构中，所拥有的医疗仪器和设备有15%左右是20世纪70年代前后的产品，有60%是上世纪80年代中期以前的产品。
因为我国到现在还没有医疗器械管理的有关法规，所以造成一些本应淘汰、报废的医疗器械至今还在使用，由于超期“服役”，有部分仪器早就不能准确提供诊断依据了，但是有不少小诊所甚至是医院，出于经济利益的考虑仍然继续使用。
但是随着我国人民生活水平的提高,人们对生命健康越来越关注,医疗器械作为一个新兴产业正在蓬勃地发展。
2除此之外，我国还有很多科研医疗的机构,不少企业开发的输液装置都申报了专利。
但是由于其稳定性、可靠性和灵敏度等方面还达不到实际要求,所以这些专利很少在现实中得到应用。
总之,我国对智能输液装置的研制比较晚，点滴输液自动化得到普及,还需要很长的路要走。
1.3本课题的研究内容和预期目标课题的研究目标是要研制出一种智能输液监控系统。
以单片机为核心，设计出一个监测与控制液体点滴速度的装置，能检测点滴速度，控制点滴速度，并能发出报警信号。
它由下位机和上位机组成。
下位机以单片机为核心构成输液监控设备，完成对某一具体输液过程的监控。
它主要包括：键盘与显示模块、滴速检测模块、滴速控制模块、声光报警模块及PTR8000模块。
由 PC机和PTR8000模块构成上位机，收集从站反馈来的实时信息，进行远程的监控与报警，与此同时通过数据库了解病人的基本信息。