液体点滴速度监控系统的设计[1].doc

PAGE 2 word格式文档 专业整理 参赛题目 液体滴落检测与计数 参赛选手信息 学号 姓名 学院 联系方式 20101221078 韩忠涛 信息学院20101221412 张鹏 信息学院20101221288 王健 信息学院摘 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。 本文设计的液体点滴速度监控装置系统，实现了对输液速度的检测与控制，实现了对储液瓶中液面高度的检测报警，并且动态显示输液速度。使用者可以通过按键设置输液速度，系统将自动对输液速度进行控制。当输液结束或输液速度发生异常时，使用发光二极管和蜂鸣器进行报警，继而实现对输液瓶的控制。 系统以80C52单片机为核心，实现对输液瓶控制及液体点滴速度的显示和液体点滴速度的键盘控制；通过外围电路检测储液瓶中液面高度和液体点滴速度；通过实现对步进电机控制以实现对储液瓶高低的控制，来实现控制液体点滴速度。 在整体方案设计中，在保证设计系统能达到的题目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，经济性，对电路系统进行了优化。 关键词： 点滴速度；光电传感器；步进电机；单片机 目录 任务与要求5 一、绪论5 1.1课题背景5 1.2课题研究的目的和意义6 1.3课题的思路及主要框图结构6 二、方案比较与论证 7 2.1控制方案的比较7 2.2点滴检测方案比较7 2.3液位监测方案比较7 2.4速度控制方案8 2.5电机的选择8 三、系统的硬件设计9 3.1系统的硬件设计9 3.2.1中央处理单元9 3.2.2点滴信号检测单元10 3.2.3点滴信号的比较、滤波、整形电路11 3.2.4液位检测单元11 3.2.5检测电路的抗干扰措施12 3.2.6声光报警电路13 3.2.7步进电机驱动单元（高度调整单元）14 3.2.8键盘单元14 3.2.9数码管显示单元16 3.3芯片时钟电路17 3.5复位单元17 3.6供电单元18 四、液体点滴监控系统的软件设计19 4.1各模块软件设计19 4.1.1主控模块设计19 4.1.2点滴速度测量模块设计19 4.1.3电机控制算法21 4.1.3.1电机控制原理21 4.1.3.2点滴速度控制21 4.1.5报警模块设计23 4.2.2输入键盘模块的设计24 4.4.3数码管显示模块的设计24 参考文献27 附录28 液体滴落检测与计数 难度系数:1.0 一、任务 医用吊瓶注射如图所示，需要检测液体滴落速度和数量。滴落速度范围为20-150滴/分钟，可由滴速夹调节。设计检测液体滴落数量与速度，并动态显示。 示意图 二、要求 1．基本要求 可检测并动态显示液体滴落速度。 滴落计数误差范围在10%±1滴； 储液瓶低液位报警，低液位可调。 2. 发挥部分 检测误差不大于5% 设计通过键盘设定滴落速度和数量的控制装置 实现装置的远程监控 一、绪论 1.1课题背景 输液(俗称打点滴)是临床医学上最常用的治疗手段。在病人输液的过程中，往往由于病人体质虚弱、昏迷、入睡或者医护人员正在别处忙碌等而无法留意到输液全过程，从而需要专人监护，加重了护理人员的劳动负担，也不利于病区的综合管理当输液完毕，若处理不及时，病人的血液就会因空管而倒流人输液针管内，时间稍长会使扎针处严重肿胀。若处理过早，即药液还未完全输尽就摘瓶取管则又会造成药液的浪费等等。因此常引发病人的不满以至投诉，使医护人员非常无奈。本课题就是针对上述情况，通过声光报警监控的方法实现医院输液情况的实时监测，并通过单片机与数码管来实现输液数据的实时显示和存储，以及在特殊情况下的报警。本课题对实现医院现代化、信息化有巨大的推动作用。 1.2课题研究的目的和意义 在输液远程监控系统中，信号提取是医疗监控系统工作的首要前提。医疗输液信号自动检测和传输也是信号提取的过程，医疗工作人员常常需要检测和控制液体的储量或液位，如人工肾机的透析储液罐中液储量、自动洗胃机中冲洗液的液量、中医使用的药浴机中煎药锅中的水位、静脉输液液体量检测等等。如果对仪器中液体储量疏于监测，在液体储量失控情况下或者在可能会给患者带来伤害甚至危机其生命。通过对这些液体储量的监测，医护人员便可以随时了解液体余量，并能在液体缺少时及时自动和人工补充或者采取其他措施，维护医疗设备的安全运行。因此，如何更好地对医疗液位进行监测，一直是医学工程人员考虑较多的课题之一。而在临床医学中，常采用静脉穿刺的办法将药液直接经静脉注入体内，这种输液方式称为静脉输液。 1.3课题的思路及