基于单片机的医护监控系统检测器设计[毕业论文+电路图]

机械电子毕业设计:基于单片机的医护监控系统检测器设计含毕业论文一份，电路图一份，开题报告一份，英文翻译一份

Design of health care Monitoring System Detector

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。本文的目标就是设计一种输液监控系统以解决此问题。

系统以AT89S52单片机为下位机核心，使用PC上位机通过485总线与其组成有线监控系统，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。
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，并且动态显示输液速度。使用者可以通过按键或遥控设置输液速度，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。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。

在整体方案设计中，在保证设计系统能达到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，对电路进行了优化。

关键词：单片机；步进电机；485总线；PC

Abstract

Treasfusion commonly used as treatment in hospital,but there were some problems,such as inaccurate,need transfusion of aritificial guardianship,etc.The gole is to design a transfusion monitoring system in order to solve those problems.

The system use AT89S52 SCM as machine’s core.PC through its composition 485 bus cable monitoring system for control of the machine from host.Slave machines through the outer circuit testing reservoir liquid gropping speed,and through the control of stepping motor speed control its infusion.

The infusion monitoring system design by this paper,actualize the infusion rate of test,alarm and dynamic display of trsnsfusion speed.Users can through the button to control transfusion speed and system will automatically transfusion speed of it.Besides the system also actualize multi-machine communication,that is, a master station to control multiple machine from a station and the master-slave data transmission between.When the infusion end or infusion speed abnormal,salve light-emitting diodes and buzzer to alarm,and will alarm signals through serial transmission to the master.

In the overall progrom design,inensuring the use of designed system to achieve the required accuracy and stability of the premise,taking into account the system’sportability,practicality,reliability,electrical systems were optimized.

Keywords: microcontroller; stepping motor; 485; PC

目 录

第一章 绪论 1
1．1引言 1
1．2本课题研究的意义 1
1．3本文主要工作内容 2
第二章 输液监控系统总体方案 3
2．1系统需求分析 3
2．2系统方案论证与比较 3
2．2．1控制方案比较 3
2．2．2点滴检测方案比较 4
2．2．3速度控制方案比较 5
2．2．4电机选择 5
2．2．5主从机通信方案选择 6
2．3系统总体框图 7
2．4小结 8
第三章 系统从站的硬件设计 9
3．1从站系统框图与核心部分电路图 9
3．2从站系统各单元设计 10
3．2．1点滴信号检测及脉冲放大整形单元 10
3．2．2键盘及显示单元 10
3．2．3声光报警单元 11
3．2．4供电单元 12
3．2．5电机控制单元 13
3．3通信电路硬件设计及工作原理 13
3．3．1 RS-485接口标准 13
3．3．2 RS-485总线适配芯片 13
3．3．3通信接口硬件电路图 15
3．4小结 16
第四章 系统从站的软件设计 17
4．1从站软件系统总体设计 17
4．2从站各模块软件设计 17
4．2．1主控模块设计 17
4．2．2点滴速度测量模块设计 18
4．2．3电机控制模块设计 19
4．2．4报警模块设计 20
4．2．5通信模块设计 20
4．3小结 26
结 论 29
致 谢 30
参考文献 31
附录A 元件清单 32
附录B 电路原理图 33
附录C程序代码 34

第一章 绪论

1．1引言

静脉输液是临床医学中的一个重要的治疗手段和医学监护的一项重要内容，在各个医院的医疗工作中被广泛应用。它不仅是一种重要的给药途径，而且还是给患者补充体液、营养的重要方法。在输液过程中，输液速度是一个很重要的参数，一般要根据患者年龄、病情和药物种类等因素来分别确定。同时，在静脉输液过程中，必须有人陪护，以防鼓包等事故发生，尤其对术后几乎需要24小时不间断输液的患者的监护，更是让护理者身心憔悴。当护理者发生困倦时，极易发生事故。然而目前几乎所有医院都还采用传统的输液方法，即用软管夹对软管夹紧和放松控制滴速，医护人员按药剂特性对滴速进行控制。由于这种滴速控制是通过肉眼观察进行估计的，需要根据经验来调节，使得点滴流速不够准确，影响了治疗效果，以至危害病人健康。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，将会出现回血等情况，这样容易导致交叉感染，患者也得不到良好的休息，影响治疗质量和患者康复。基于以上情况，设计实现一种智能输液监控系统，对治疗过程采用自动化监控和管理是发展的必然趋势。

早在几年前，发达国家许多住院床位就已经配备了输液泵。我国只是在一些大医院才有部分配备，且大多是国外产品，类型多样。但是价格普遍比较昂贵，使大部分三级甲等以下医院望尘莫及。国内对输液装置的研制起步较晚，大都在九十年代中期开始研究，市场上也有一些国产输液装置，不过总体来说其功能也只是侧重于精确输液控制，种类较少，性能也需改进，加上不菲的价格，所以也只能是和进口输液泵争一点市场份额，未能在各级医院大面积的推广普及。作为一种医疗器械，安全性、可靠性是基础，只有普及到每一位输液病人才有实际意义的产品，使用方便和足够低的价格又是一种基本要求，所以，这种产品即便安全性、可靠性得到了充分保证，但如果没有简便的操作和足够低的价格作支撑，想要顺利推广也是不可能的。

目前医院普遍使用的是人工监控点滴输液装置器，将液体容器挂在一定高度，利用势差将液体输入病人体内，用软管夹对软管夹紧和放松控制滴速，医护人员按药剂特性对滴速进行控制。如何使这种手工操作走向自动化或半自动化，让护理人员监控病人打点滴的进程时间得到充分利用，使能自理的病人自己能掌握点滴的速度，这就要求医疗器械加速自动化与半自动化进程，提高医护质量。目前国内尚未完全解决输液时的自动监控问题。因此，将嵌入式系统技术应用于输液监控装置的研究势在必行。

1．2本课题研究的意义

近年来，随着医疗事业的发展，计算机网络管理称为现代化医院的一个重要标志，尤其是在医疗监控领域，提出了多元化、信息化、个性化的医疗设备需求。现代科技的进步和发展，为医学监护技术提供了创新条件和新的发展空间，然而医疗监护技术和设备的发展仍不能满足医院、病人、家庭和人身健康各方面提出的要求。因此，网络化医疗监控设备已具有迫切的市场需求和广阔的市场前景。

静脉输液是最常规和最重要的医疗手段。但是，现行的医院点滴输液方法中，输液速度难以准确限制，医师和护士只能依据经验来控制药液的速度和流量，这种输液速度控制的方法显然是不方便的，并且可能对患者造成伤害。目前的输液监控报警器笨重、体积大、价格太高，增加医院和病人的费用。针对这种情况，本文设计实现了一种由单片机控制的液滴速度监控和报警装置。该装置可为临床医师提供可靠的数据，对患者的抢救及治疗提供一些帮助。系统包括AT89S52单片机、步进电机、LED数码管显示和光电传感器等。其中光电传感器用于将液滴滴下一滴的信息转化为电信号传入单片机，经过单片机计算其滴液速度，并在的LED数码管上显示，通过电机控制对输液管的加紧程度达到控速滴速的目的。在实际应用当中，还将该系统分为各床位输液监控装置(从站)及监控中心(主站)两部分，以便对多床位进行远程监控。监控中心PC显示各床位的输液情况。当输液结束或出现异常情况时，各床位(从站)的监控仪进行声光报警，并向主站发送报警信号。整个装置简单实用，可应用于门诊输液系统中。所以这种液体点滴速监控的设计实现是十分有意义的

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