高壓注射器智能導(dǎo)流報警系統(tǒng)設(shè)計
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2．1 壓力傳感器模塊
精量電子研發(fā)的FS2050壓力傳感器工作電壓為3．3～5V，在5V工作電壓下輸出電壓范圍可達1～4V。壓力量程范圍0．5～1．5Kg·f。 FS2050內(nèi)置了放大模塊，可直接測量力，因此使用起來非常方便。同時，F(xiàn)S2050還具有尺寸小、噪音低、過載能力及可靠性高、響應(yīng)快等優(yōu)點。本系統(tǒng)采用FS2050壓力傳感器進行高精度壓力檢測。
2．2 主控制系統(tǒng)模塊
采用MSP430F449低功耗微處理器完成信號、檢測處理功能，MSP430F449芯片內(nèi)嵌了12位A／D轉(zhuǎn)換模塊，最大轉(zhuǎn)換速率可達200kSPs。MSP 430F449實時采集壓力傳感器輸出電壓，一旦超出設(shè)定的閾值電壓，立即啟動聲光報警，并觸發(fā)伺服電機進行導(dǎo)流切換。MSP430F449可直接驅(qū)動2-mux，3-mux，4-mux液晶屏，本系統(tǒng)采用4-mux的液晶屏，顯示實時壓力數(shù)據(jù)及顯示閾值電壓，同時，根據(jù)醫(yī)務(wù)人員可根據(jù)臨床應(yīng)用，按鍵修改相關(guān)的閾值電壓。
2．3 聲、光報警模塊
根據(jù)設(shè)定，采用發(fā)光二極管報警和蜂鳴器報警2種聲、光報警模式，可有效幫助醫(yī)務(wù)人員在第一時間發(fā)現(xiàn)高壓注射器滲漏的發(fā)生并做出相應(yīng)反應(yīng)。
2．4 切換導(dǎo)流模塊
為有效旋轉(zhuǎn)醫(yī)用三通閥，必須選擇具有一定響應(yīng)速度和扭力的伺服電機。通過比較測試，速度為0．18～0．16s／60°，扭力15kg，工作電壓為5～7．2V的伺服電機滿足系統(tǒng)設(shè)計要求，故而，本系統(tǒng)采用該類型電機驅(qū)動三通閥，完成導(dǎo)流切換功能。
2．5 電源模塊
本設(shè)計中采用電壓轉(zhuǎn)換芯片NCP1117實現(xiàn)直流電壓轉(zhuǎn)換，將直流穩(wěn)壓電源輸出的5 V轉(zhuǎn)換為MSP430F449的工作電壓3．3V。
3 智能導(dǎo)流報警系統(tǒng)程序架構(gòu)設(shè)計
系統(tǒng)上電后，程序進行初始化，設(shè)置好定時器、A／D模塊及液晶模塊的相關(guān)寄存器，微控制器每隔一段時間就進行A／D變換，檢測壓力傳感器電壓值，如果監(jiān)測到壓力傳感器輸出電壓超出設(shè)定的閾值，則啟動聲、光報警，并輸出PWM波控制電機完成三通閥的切換。如果監(jiān)測到壓力傳感器輸出電壓低于設(shè)定的閾值，則關(guān)閉聲、光報警，并控制電機完成三通閥的還原。程序架構(gòu)框圖如圖2所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/161375.htm
4 結(jié)語
本文針對臨床應(yīng)用中高壓注射器的不足，以TI公司的微控制芯片MSP430F449為核心，設(shè)計了一種高壓注射器防滲漏智能導(dǎo)流報警裝置，實時檢測藥液是否滲漏，一旦發(fā)現(xiàn)漏液現(xiàn)象就迅速進行報警、導(dǎo)流。對小白兔的高壓注射動物實驗結(jié)果表明，本系統(tǒng)安全、穩(wěn)定，可有效解決高壓注射器滲漏現(xiàn)象的發(fā)生，具有很高的臨床應(yīng)用價值。
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