无人监守点滴自动监控系统的设计毕业论文

无人监守点滴自动监控系统的设计毕业论文内容摘要：

被广泛应用，据统计住院输液率为70%~80%[1]，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。 点滴输液是临床中一种普遍使用的治疗手段，长期以来一直靠人工控制。 在传统输液中 [2]，易发生一些异常情况，如管路堵塞、滴速异常及输液完毕无提示等情况。 如果这些异常情况不能被及时发现，就会给病人造成伤害，严重的甚至还会造成医疗事故。 因此，设计一款无人监守输液监控系统的医疗设备对提升我国医疗质量有着十分的重要帮助 如 （ AA） 想象图。 国内外发展和研究现状 为了提高输液过程的安全性和降低输液过程中医护人员的工作强度，国内外都对输液过程的智能监控进行了研究和试验。 点滴输液监控设备的发展主要经历了下面几个阶段： （ 1）机械式 该方法出现的比较早，利用输液瓶中液位的下降会导致其重量下降的原理，用弹簧秤对其液位进行检测。 由于输液瓶重量的不同，实际情况比较复杂，此方法可靠性较差，操作使用不方便，适用性较差。 （ 2）电容式 当输液瓶中的药液液位变化，引起电容长度变化对药液液位进行监测。 此类监控设备的可靠性、实用性都相对较高，但是由于输液瓶形状大小没有统一的标准，因以输液监控设备需要多种设计规格，在使用中不放便，不能投入实际使用。 （ 3）电极式 将正负两个电极插入输液器的莫菲氏管中，当液体点滴下落时就会产生中断信号，由此监测点滴的速度。 这 类设备性能可靠、设计简单，但是在点滴降落过程中会与电极发生接触，可能会造成一些医疗卫生等方面的问题。 （ 4）光电式 光电式是近年来较流行的点滴监控方式。 它是利用药液吸收和散射的方式减弱通过液体中红外光的强度来进行测量。 在莫菲氏管的两侧分别安装发射端和接收端，当液体点滴经过二者之间时，传感器感受到光线强弱的变化，将光信号转换成电信号，并由下一级处理单元进行转换处理，由此监视输液过程由于光电传感器和药液不接触，而且与液体、输液器材无关，使输液监控设备的性能有很大提高，具有易用、高效和适用性强的优点 [3]。 第二章 系统方案 液体点滴速度检测 利用光的反射原理。 使用反射式红外光电传感器检测。 红外发光二极管垂直于漏斗壁发送红外光，红外接收管依据接收到的红外光信号的强弱产生脉冲信号，先通过放大电路的处理再通过电压比较电路的处理就可以得到单片机可以处理的脉冲信号。 实现原理框图如图 12。 其中整形电路包括放大电路和比较电路。 图 12 光反射原理检测电路 此方案 利用光的反射原理。 使用反射式红外光电传感器检测。 直接反射式光电开关是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。 当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时， 直接反射式的光电开关是首选的检测模式。 输液瓶液面检测 方案三：通过软件设置完全可以通过检测点滴速度来产生报警信号，因此可以去掉液面检测电路而完全由液体点滴速度检测电路代替。 这样就不需要硬件的储液瓶液面检测电路，而由软件控制。 键盘方案 采用独立式按键电路，每个按键单独占有一根 I/O接口线 ,每个 I/O口的工作状态互不影响，此类键盘采用端口直接扫描方式。 缺点为当按键较多时占用单片机的 I/O口数目较多，优点为电路设计简单，且编程极其容易。 发送 接收 前置电路 整形 单片机 脉冲信号产生 显示方案 采用三位 LED 七段数码管显示点滴数目。 数码管具有低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化，对外界环境要求较低。 同时数码管采用 BCD 编码显示数字，程序编译容易，资源占用较少。 电动机系统方案 采用电机加输出量直接反馈的控制系统。 本方案的执行机构是电机，电机用来调节储液瓶的高度，同时改变滴斗的高度，从而达到改变水滴的目的。 利用光电传感器测试水滴的速度，再将此反馈量给控制器比较，然后通过调整高度再比较反馈量。 直到调到所要的水滴速度为止，此系统为是输出量直接反馈的闭环自动控制系统。 在控制的稳定性上讲，可以较稳定的调节水滴速 度，再则是由于输出量直接作为反馈量，有利于输出量的稳定。 图 16 电动机驱动电路图 一方面调节的步长尽可能的小，定位要好；另一方面如果停止信号到来，要能立刻停止电机。 因此选择步进电机， 此方案最适合不过。 点滴 速度控制 方案 采用单片机和可编程逻辑器件控制输液软管的松紧来控制点滴速度。 改变塑料点滴管的形状以控制液体的流速。 这样的方法虽然直观 ,但存在很多的缺点。 首先由于对管壁施压改变其形状 ,其所施加的压力与流量改变的关系非线性 ,这给流量控制带来了难度。 其次由于滴管是由塑料制成 ,在长时间受压后松开并不 显 示 单片机系统 键盘 电机 储液瓶 控制 测量点滴速度 能使塑料滴液管完全恢复原形 ,控制装置无法保证理想的控制效果。 此外 ,要完成滴速夹的制作有一定的困难。 即使此方案有很多缺点 ，但以其结构小巧，可移动性强，电机要求低，机械设备简洁的优点。 [6] 基本系统框图 根据题目要求系统可以分为以下几个模块：点滴速度测量模块，储液液面检测模块，键盘显示模块，电机系统控制（点滴速度控制）模块。 基本系统框图 [7]如图 15。 图 15 系统基本框图 第三章 系统的硬件设计与实现 系统硬件的基本组成部分 本题目中运用了检测技术、自动控制技术和电子技术。 系统可以分为传感器检。