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基于单片机的智能输液系统设计

摘要

随着智能化控制的不断发展，自动化临床设备的研究已成为医疗器械的一个重点.其可以减轻工作人员的压力，提高医护人员的工作效率。静脉输液是一种常见的临床治疗方法，通过在静脉输入起到治疗的作用，本课题是研究智能输液系统的设计方法，本方案是基于AT89S51控制的。这个系统操作简洁、上手较快、具有报警功能并且方便集中控制，在现代医疗事业具有较大意义，推动了自动化的智能医疗事业的发展, 有利于提高医护质量。

本课题的主要功能有：实现了利用电路采集液滴速度，可设置液滴速度并且进行比较，可显示液滴滴速和剩余输液时间；可自行设置液滴滴速；在输液剩余液量低于设定值，自动报警，或者输液过程出现特殊情况也可报警。补充了这个方向的输液系统的部分研究空白，对于设备结构的分析和其电子设计的研究具有重要意义；通过理论分析，很好的分析了整个输液系统的理论与实践基础。本课题的研究成果为输液系统的研究提供了丰富的信息。

关键词：51单片机  医院输液系统  输液监控

 

目录

摘要 I

Abstract II

绪论 1

1  课题的背景和意义 2

1.1  医疗输液监控系统设计背景 2

1.2  医疗输液监控系统设计意义 2

1.3  系统设计的关键问题 3

2  系统方案设计与论证 4

2.1  系统硬件结构设计方案 4

2.2  点滴速度测量电路方案 4

2.3  液面检测电路方案选择 5

2.4  电机控制滴速电路 6

2.5  显示器接口电路方案 6

2.6  键盘接口电路方案 7

2.7  单片机型号的选择与论证 7

3  输液系统各模块硬件设计 11

3.1  控制电机模块设计 11

3.2  数据采集模块 12

3.3  电源模块 16

3.4  声报警模块 16

3.5  复位电路 17

3.6  显示模块 17

3.7  键控模块 18

4  系统软件及框图设计 20

4.1  滴速检测子程序 20

4.2  电机控制子程序 21

4.3  键盘程序 22

结论 24

致谢 25

参考文献 26

附录一总体设计原理图 27

 

1  课题的背景和意义

1.1  医疗输液监控系统设计背景

随着智能化控制的不断发展，自动化临床设备的研究已成为医疗器械的一个重点.其可以减轻工作人员的压力，提高医护人员的工作效率。静脉输液是一种常见的临床治疗方法，通过在静脉输入起到治疗的作用，所以其滴速的控制很重要，随着新药品研发的越来越多，采用静点输液治疗方法在治疗疾病的过程中已变得很普遍了。然而，在输液过程中，对于不同药液，不同年龄患者均有其不同的最佳滴速要求。其滴速过快或者过慢均会影响治疗效果；在输液过程中，若需要换输液，若发现不及就会出现空气进入血管内就会危及病人生命安全，还有当病人单独输液时，由于睡着或者忘记观察药液量导致血液外流等事故。以上就体现出输液监控的重要地位和作用。本课题就是针对以上问题进行设计研究，对提高医疗事业的发展起到很大的作用。利用科技去提高整个医疗事业，是造福整个人民的好事情，对于此我们应努力的去改善。

1.2  输液监控系统设计的背景

本设计所针对的医疗产品在国内只有一些大型医院引进。在国内输液装置的研究相对起步较晚，在市场上也存在一定国产输液装置。但是总体来说，国内的自动输液系统需要很长的路要走。并且国内的医疗设备技术相对落后、种类方面也相对较少、性能与质量也参差不齐。而智能输液系统在国外的发达国家，如、日本、美国等研制的较早并且种类较多，其也基本实现了智能化，在医院输液监控使用已经十分普遍。

医疗设施发展趋势在于单片机智能输液系统的发展，单片机的性价比优越，而以前的输液系统，其一单片机价格比较贵，且操作不容易实现，对滴速控制精度也低。现在的单片机可以进行多个系统的控制，减轻工作人员的压力，提高医护工作效率。在人为控制下可能对病人带来麻烦，以前的临床输液中有患者医护人员观察监视药液余量,此方法涉及的精力大且效率低，不利于医疗的综合管理。而使用智能输液系统只要考虑周到，运行的时候就可以解决以上问题，因此，基于单片机的智能输液系统会在医疗中得到广泛应用。该课题研究具有应用价值，对于提高我国的医疗水平有深远影响。医疗的安全问题离不开科技，利用科技去提高医疗事业是对医疗事业的一大促进。

1.3  系统设计需要解决的问题

    （1）  如何准确监测药物剩余量。

    （2）  如何提示护士应该换药。

    （3）  怎么样控制滴速。

    （4）  怎么样使整个系统稳定可靠。

 

参考文献

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