基于单片机的智能输液装置控制系统的设计.pdfVIP

№ ．4 陕西科技大学学报 Aug．2010 Vo1．28 JOURNALOFSHAANXIUNIVERSITY OFSCIENCE ＆ TECHNOLOGY · 83 · 文章编号 ：1000—5811(2010}04—0083—05 基于单片机的智能输液装置控制系统的设计 姚运萍，张育斌，陈 宇，张文彬，吴振 刚 (兰州理工大学机 电工程学院，甘肃 兰州 730050) 摘 要 ：为 了改变医院输液系统的非智能化现状，设计 了一种基于单片机 AT89C52的智能化 高性能输液装置的控制系统．该系统 中，由核心 AT89C52控制步进电机 ，接 口设计的输入及 显示功能由8279实现 ，并用两个LED作为系统出错时的报警显示 (空瓶 ／阻塞报 警和滴速过 快／漏液报警)．此外，通过 CAN改进 了现行的总线技术，高效实现了与单片机 的通信．本设计 能够 自动控制输液速度和输液量 ，做到 了输液速度误差小于 5 ，输液容量误差小于 5 ，且简 单实用、成本低而性能好 ，能给临床 医师和护士提供准确可靠的医疗输液护理数据 ，可以广泛 应用于 临床输液． 关键词：单片机 ；输液护理；总线控制器；控制系统；步进 电机 中图法分类号：TP273 ．1 文献标识码 ：A 0 引言 静脉输液是常用 的临床医疗手段 ，医院在对病人进行输液治疗 的过程 中需要根据输液的药物和患 者的病情选择合适的静脉输液滴流速度．目前对静脉输液 的监控普遍采用人工方式 ，由护士根据经验 将速度调至合适值．当液体输完时，如床旁无陪护或医护人员未及时换药或拔针头 ，将会 出现空气进入 血管 内形成空气栓塞、凝血堵针头等情况，轻则延误治疗 ，给病人造成痛苦；重则会严重危及患者的身 心健康 ，发生不可弥补的医疗事故． 开发一种针对普通病房和输液观察室里使用 的低成本的输液装置控制系统来控制药液的输送并 进行异常报警 ，显然有着很实际的意义 ，有助于减轻医护工作强度 ，提高安全性 、准确性和工作效率 ，并 提高护理水平． 1 总体方案 红外振荡装置产生红外脉冲，红外信号通过液滴池后形成不同的脉冲峰值，经过放大装置放大，使 高、低峰值之间的反差加大 ，脉冲经过施密特整形后 ，低峰值脉冲被削减 ，高峰值脉冲通过 ，对于可重复 触发单稳 电路 ，当有脉冲来时其处于暂稳态 ，没有脉冲时处于稳态 ，因为有液滴通过时，红外信号被吸 收，产生一次低电平 ，在单片机 中设置下降沿触发 ，计算下降沿数 目可以得到液滴数 目(2O滴一1mL)． 为了避免 出现突然断电、死机等意外情况 ，设计看 门狗电路 ，用以保护单片机并保证意外情况下数据不 会丢失．单片机与 CAN总线控制器连接 ，彼此通讯 ，从单片机送来的数据进而控制步进 电机 ，步进 电机 带动蠕动泵转动 ，根据上述设计思想得 出系统总体 的原理框 图如图 1所示． 2 系统硬件设计 2．1 液滴检 测方 法 液滴检测可采用红外线法 ，红外测量用调制方法可去除红外线和外界 的干扰信号．基本 的调制方 * 收稿 日期 ：2010—05—08 作者简介 ：姚运萍(1966一)，女，甘肃省兰州市人，教授 ，博士，研究方向：机 电一体化、先进制造技术及测控技术等 · 84 · 陕西科技大学学报 第 28卷 l l苎 A1 Vcc A1． 施密特整形} 可重复触发单稳电路 A0 m l {m^ I暑 - W R