论文总字数：28384字

摘 要

静脉注射是医院较为常见的治疗技术手段，因其定向作用、给药迅速、疗效好，在临床上应用非常广泛。医疗机构在对病人医治过程当中分别按照药液类型和病人的病理采取适合的输液速率而且能够及时监护病人的输液状况。

选用光电检测技术与STC89C52单片机联合控制，系统经过红外模块来检测滴度，而且在液晶屏上能够及时显示数据，能够通过按键设置输液系统的滴速，当点滴速度过快或者过慢时通过步进电机的正反转控制滴瓶的高度，从而调整点滴的速度。通过红外传感器检测液面，当液面低于最低液面时，自动报警通知医护人员。

将输液装置打造成一种具备智能化、多功能的输液控制和监护装置，能够实现对输液速度自动监测和调速及监视剩余药液。

关键词：单片机；红外；监护系统；自动控制

Design of Medical Intelligent Monitoring System

Abstract

Intravenous injection is a common therapeutic technique in hospitals. It is widely used in clinic because of its directional effect, rapid administration and good curative effect.Medical institutions adopt appropriate infusion rate according to the type of medicine and pathology of patients in the course of treatment, and can monitor the infusion status of patients in time.

The photoelectric detection technology and STC89C52 single chip computer are used to control the dropping bottle. The system detects the titer through infrared module, and displays the data in time on the LCD screen. The dropping speed of the infusion system can be set by keys. When the dropping speed is too fast or too slow, the height of the dropping bottle can be controlled by the forward and reverse rotation of the step motor, so as to adjust the dropping speed.Infrared sensor is used to detect the liquid level. When the liquid level is below the lowest level, the medical staff will be alerted automatically.

The infusion device is made into an intelligent and multi-functional infusion control and monitoring device, which can automatically monitor the infusion speed, adjust the speed and monitor the remaining liquid.

Keywords: Singlechip，Infra-red，Monitoring system，Auto-Control

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1选题的背景与意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3目前医用智能监护系统中存在的问题 2

1.4主要研究内容、方法和目的 2

1.5本章小结 2

第二章 总体方案设计与论证 3

2.1控制方案的选择 3

2.2电机方案的选择 3

2.3液滴检测方案选择 3

2.4单片机的选择 4

2.5显示屏的选择 4

2.6总体设计方案结构图 5

第三章 硬件设计 6

3.1单片机最小系统电路设计 6

3.1.1 STC89C52单片机简介 6

3.1.2复位电路介绍 8

3.1.3时钟电路介绍 8

3.2液滴速度检测电路设计 9

3.2.1 LM393电压比较器简介 9

3.2.2滴速检测电路介绍 11

3.3模块电路的设计 11

3.3.1LCD1602液晶屏简介 11

3.3.2液晶显示电路介绍 12

3.4 步进电机电路设计 13

3.4.1 ULN2003电机驱动简介 13

3.4.2 五线四项步进电机简介 14

3.4.3 步进电机电路介绍 15

3.5 加热电路设计 16

3.6 电源电路设计 16

3.7 声光报警电路设计 17

3.8 按键检测电路设计 17

第四章 系统软件设计 18

4.1系统主程序设计 18

4.2 初始化子程序设计 18

4.3 按键扫描子程序设计 19

4.4 滴速检测子程序设计 20

4.5 液晶显示子程序设计 20

4.6步进电机控制子程序设计 21

4.7 滴速控制子程序设计 22

第五章 系统调试与分析 23

5.1 系统硬件调试 23

5.2 系统软件调试 24

5.3系统整体调试 24

5.4 数据结果分析 25

第六章 结论 27

致 谢 28

参考文献 29

附录 30

第一章引言

1.1选题的背景与意义

静脉注射是医院较为常见的治疗技术手段，因输液能解决厌恶吃药患者的痛苦、见效快，所以在临床上应用非常广泛。目前大多数医院的智能输液的自动化程度还比较低，最为常见的输液方式的仍是医院护理人员的亲力亲为。每天医院的输液工作量非常大这对医护工作者的心理健康产生了极大挑战，在这样的状况下医护工作者极易产生厌倦和焦躁的情绪,以至时常出现输液事故。

科学工作者们在医疗器械领域的突破日益深入，关于更加智能化的临床设备的研发已经日趋成为医疗器械行业进步的下一个核心发力点，研发一种自动输液监控系统是医疗器械行业发展前进过程中的必定趋向。现在微电子技术与信息技术交叉融合实现跨越式的进步与发展，世界各地的医院正在信息化浪潮的助力下正逐步实现内部设备的升级改造。原先的输液器械己经不再能够满足现如今个性化智能化的输液监护的需要，世界的发展正朝着数字医学时代时代挺进。

单片机技术的改进与完善对智能输液装置系统性能的发展与提高有很大的帮助。当前，我们可以利用单片机来实现对多个系统进行操作控制，这样可以缓解医护工作者每天的工作强度、提高工作效率和服务品质。人为控制下的疏忽是再所难免的，一旦由于操作的失误将会对患者的生理健康造成极大的伤害，能够清楚地意识到精确控制的要求是十分严苛的来不得半点的疏忽。而且医护人员也很难依据病人的生理状况对滴速做出相应调整，在以往的输液过程中都是需要患者或者医护人员实时观察输液的状况。如此会花费人们的大量精力、工作效率特别低下，还不便于病区的管理与规划。在利用单片机进行设计时考虑的非常地全面，完全地避免类似问题的出现与发生的可能性，一次单片机在智能医疗中普及地都非常地迅速。智能输液监护系统的探究具有很大的理论和实际意义，对我国未来医疗器械水准的提升具有很大的参考价值。科技的发展推动着医疗水平的提升，医疗离不开科技的重要支撑，将高端的科学技术融合到医疗事业的发展当中有助于医疗水平获得质的提升。

1.2国内外研究现状

因为外国在研发智能输液设备起步时间早，二十世纪九十年代初就已经开始了智能输系统的研制，并在这一行业一直保持着遥遥领先地位，牢牢占领着世界上哼多国家的高、中端市场，这些国家包括美国、德国、日本等。目前的大型高端医疗设备从研发设计到生产制造都是垄断在国外少数几个发达国家的手中，我们永远无法掌握它的核的科技，医疗器械的研发是多学科交叉融合的产物需要共同发力，其发展水平是一个国家科技综合实力的展现。日本TOP-7100型输液泵是世界上的首创带有固定夹输液器的输液泵，能够确保输液进程的超高精度，和超高安全性能。德国博朗公司的莫提福斯型和朋福瑟型这两款器械能够将它的控制精度掌控在百分之二范围内，它们公司所生产的大部分的设备已被国内各家大型医院引进，但由于引进到国内的价格非常昂贵只在重症监护病房才能使用到，美国加利福尼亚州的一家名叫玛丽医院的医院为了防止因人为疏忽而发生医疗事故，并根据输入量使用自动药量计算自动输液在输液设备上增加了条形码技术，扫描输液药物的信息。在智能输液方面的研究由于各种条件所限我国在这方面起步很晚，因为国外在这方面的技术不仅成熟而且技术非常地先进，过去很长的一段时间内，由于医疗的需要我国一直完全地依赖于进口，付出了高昂的代价。由于长期受到国外先进技术的限制，使我国医疗行业的提升一直都的得不到突破性的进展。近来来由于国家的高度重视加上我国在电子信息领域取得突飞猛进式的发展，在我过的科技前沿阵地长三角和珠三角地区成立了一大批医疗器械产业园。其中珠三角地区的深圳最具代表性，不论是产品研发上的投入，关键核心技术达的突破还是市场的占有率方面都取得了突飞猛进式的发展。其中一部分产品的性能、可靠性方面都与世界先进水平相近。

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