基于單片機的智能輸液控制系統(tǒng)設(shè)計

摘要：圍繞解決病人輸液需要家屬全程監(jiān)護的問題，設(shè)計了基于單片機的智能輸液控制系統(tǒng)。監(jiān)護系統(tǒng)由主從站組成，其中從站由數(shù)據(jù)處理單片機和數(shù)據(jù)通信單片機組成，完成數(shù)據(jù)的采集、處理、控制等功能；主站由數(shù)據(jù)通信單片機控制，主要完成通信功能。主從站之間采用無線模塊PTR8000完成數(shù)據(jù)通信。
關(guān)鍵詞：單片機；主站；從站；無線模塊

0 引言
隨著智能化控制研究的不斷發(fā)展，自動化臨床設(shè)備的研究日益成為醫(yī)療器械發(fā)展的一個重點，因而設(shè)計一種智能輸液管理系統(tǒng)實現(xiàn)對輸液過程的全程監(jiān)控是醫(yī)學(xué)發(fā)展的必然趨勢。本文以遠程監(jiān)控實現(xiàn)輸液實時監(jiān)測為目標，通過下位機采集各床位患者的輸液信息，再以無線的方式將數(shù)據(jù)傳達至上位機，實現(xiàn)輸液數(shù)據(jù)的實時顯示和存儲，以及在特殊情況下的報警等功能。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計
系統(tǒng)由主、從站(或上位機和下位機)構(gòu)成，核心控制器件是單片機。主站由數(shù)據(jù)通信單片機組成，從站由數(shù)據(jù)處理單片機和數(shù)據(jù)通信單片機組成。主要包括四個設(shè)計模塊：a．從站數(shù)據(jù)采集電路，包括液滴信號的采集和輸畢信號的采集；b．從站數(shù)據(jù)處理電路，包括實時數(shù)據(jù)的顯示、處理及控制；c．從站數(shù)據(jù)發(fā)送部分電路，包括數(shù)據(jù)處理單片機與數(shù)據(jù)發(fā)送單片機之間的串口通信及數(shù)據(jù)發(fā)送單片機與無線發(fā)射模塊PTR8000之間的SPI通信；d．主站數(shù)據(jù)接收部分電路，主要為主站無線接收模塊PTR8000與單片機之間的SPI通信及單片機通過RS232接口與PC機之間的通信。系統(tǒng)設(shè)計如圖1所示。

2 硬件設(shè)計
2．1 主站設(shè)計
主站主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線接收，并將數(shù)據(jù)以串口形式傳送至PC機儲存。PC機接數(shù)據(jù)并實時顯示床位號、輸液速度、報警信息等。主站以單片機作為無線模塊PTR8000的控制器，且控制1602液晶屏顯示相關(guān)通信信息。電路如圖2所示。

2．2 從站設(shè)計
2．2．1 從站硬件電路組成
根據(jù)系統(tǒng)總體設(shè)計方案及實際功能需求，把從站作為設(shè)計重點，功能細化后硬件電路包括AT89S52單片機最小系統(tǒng)電路、液滴檢測電路、輸畢檢測電路、鍵盤電路、12864LCD接口電路、1602接口電路、共陰雙8數(shù)碼管顯示電路、指示燈電路、聲光報警電路、無線收發(fā)接口電路、步進電機控制電路、RS232接口電路等。其中，液滴和輸畢信號主要采用紅外收發(fā)二極管來采集，信號經(jīng)過整形電路處理后送至單片機的外部中斷接口；采用步進電機作用微控裝置壓迫輸液軟管的松緊程度來實現(xiàn)自動控制液滴速度的目的。從站設(shè)計框圖，如圖3所示。