基于uPSD3234单片机的智能注射泵控制系统设计.pdfVIP

2008年2月 绵阳师范学院学报 Feb．，2008 of Normal V01．27No．2 第”卷第2期 Journal University Mianyang 何伶俐，贺超，杨庆华 (川北医学院医学影像学系，四川南充637000) 擒萎：渡象泵是一种数字纯、智貌纯的基疗投器，主要麓予褡疼土实现高精度酌输注药液。现在大郜分注 射泵控制系统的核心器件都采用C51单片机，由于c51单片机的功能和接饼有限，为了满足系统复杂的控制要求， 需要增加大量的外围电路。但是，外围电路增加的同时也导致了系统体积、功耗、故障串以及成本的增加。提出T 一耪震鼋}叠草麓瓿uPSD3234稳建的智缝注薷泵控鲻系统，箦籀逮了它嚣莰谤思怒嫒及各部分戆硬谤争较接实麓。 使用此单片机太大减少了系统外围部件，使整个系统在功耗、可靠性等方面都得到了狠火的改善。 关键词：菹射泵；uPSD3234单片机；控制系统 孛蚕分类鸯：TP202文鼓标识筠：A 文章编号：1672-612x(2008)02-0047-03 1前言 智能注射泵是用于临床高精度输注药液的医疗仪器，已经应用在早产几或新生凡的营养补给、输血、 麻醉注射、抗生素摄入、止痛药注射等领域。它具有恒定压力，完善数据显示，按需要精确控制输液速度和 输液囊；24h维持静脉输液，保证血药嵩效浓度，减少输液副作用及并发症；输液堵塞或输液完毕能及时报 警提示护士进行处理等优点。现在大部分智能注射泵控制系统的核心器件都采用c5l单片杌，由于C31 单片机的功能和接口有限，为了满足系统复杂的控制要求，需要增加大量的外瞩电路。但是，外围电路增 加的溺时也导致了系统体积、功耗、故障率以及成本的增加。本文采用ST(意法半导体)公司推出的一款新 用接墨，因此不懿要增加复杂的外围电路就能完全满足系统要求。 2系统硬件设计 智能注射泵主要通过控制步进电枧来驱动枧械传动结构或者蠕动杆，再推动注射器实现注射，殿此， 注射泵控裁系统主要包括步进电视驱动模块、多通道数据采集及处理模块、串耩时钟模块、报警稻状态指 示模块、键盘和液晶显示模块，其结构如图1所示。本系统采用可充电的u+(锂离子)电池作为供电电 源。 2．1步进电机驱动模块 步进电机驱动模块用于驱动步进电机，推动注射器进行注射。采用4相(A、B、C、D相)混合式步进电 机。功率放大电路采爆单极性驱动电路，共有4路控制电路，每一路分舅l控制步进电枧鲶一梗。步进电视 示)。 2．2多通道数据采集 多通道数据采集及处理电路主要完成检测注射器型号、注射泵注射阻塞判断、电池充电控制、电源供 收稿日期：2007-06-27 作者麓公：何伶刷(1978一)，助教，硕±，主要磷究方向：医疗器械设计。 万方数据 ·48· 绵阳师范学院学报(自然科学版) 第27卷 拟输入通道(A0一A3)，采用串行控制，芯片内部自带采样、保持功能。在设计中，通道A0用于检测注射器 型号，通道Al用于检测注射器阻塞信号，通道A2用于检测充电电池电压。 ；g i5 JzLG729 倡警差置 键盘 I!兰堡旦l 功放电路 uPSD323,1 r_—·__—_’ I miSA／Dl 步进 电机 针营I压力传感 液品 检测l及放大 显示 图1注射泵控制系统结构图 图2步进电机驱动模块 1 Structurechartof control 2 module／ormotor Figure syringepump syst