基于Small RTOS51的營養(yǎng)液輸液系統(tǒng)

　　目前，國內(nèi)應(yīng)用最多的是以51系列單片機(jī)為主的8位單片機(jī)。在51系列單片機(jī)系統(tǒng)中，可以進(jìn)行移植的嵌入式操作系統(tǒng)為數(shù)不多。其中，Keil自帶的RTX51沒有源代碼，使用起來很不方便;uC/OSII雖然有源代碼，也有移植成的例子，但是，它對(duì)于51系列單片機(jī)系統(tǒng)的資源占用過大，需要外擴(kuò)RAM，而且要保證每個(gè)函數(shù)的可重入性，使用起來比較勉強(qiáng)。Small RTOS51是專門為小RAM系統(tǒng)設(shè)計(jì)的占先式內(nèi)核，占用資源少、實(shí)時(shí)性好，應(yīng)用在本系統(tǒng)上非常合適。

　　1 系統(tǒng)功能及硬件描述

　　1.1 系統(tǒng)的功能描述

　　對(duì)于處于昏迷狀態(tài)或食道進(jìn)行手術(shù)的病人，需要一種按時(shí)、按量對(duì)病人進(jìn)行腸營養(yǎng)液輸入的智能型腸營養(yǎng)液輸液泵，以達(dá)到維持病人生命的目的。本文介紹的智能型腸營養(yǎng)輸液泵(以下簡稱營養(yǎng)泵)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

　　根據(jù)要求，可以設(shè)定輸入營養(yǎng)液的總量、流速、溫度等參數(shù)，并且在運(yùn)行過程中可以任意修改;

　　根據(jù)指令，自動(dòng)檢測和控制營養(yǎng)液的流量和流速，并將數(shù)據(jù)反饋給主程序;

　　根據(jù)設(shè)定營養(yǎng)液的溫度，自動(dòng)檢測和控制營養(yǎng)液的溫度，并將溫度數(shù)據(jù)反饋給主程序;

　　在出現(xiàn)營養(yǎng)液的溫度、流量和流速異常時(shí)，發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào);

　　使用LCD顯示各種數(shù)據(jù)，隨時(shí)查看已經(jīng)輸入營養(yǎng)液的數(shù)量、溫度、流量和流速;

　　營養(yǎng)泵主要由220VAC供電，同時(shí)備有應(yīng)急充電電池，一次充電可以連續(xù)運(yùn)行12小時(shí)以上，以備醫(yī)院緊急停時(shí)使用。

　　1.2 系統(tǒng)的硬件描述

　　本營養(yǎng)泵的電路原理框圖如圖1所示。

　　系統(tǒng)的主控CPU采用Philips公司的89C51RD2，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的多任務(wù)控制;LCD采用北京青云的LCM12232B液晶模塊，顯示液體的控制參數(shù);控制溫度的DAC采用TI公司的TLC5615，使?fàn)I養(yǎng)液溫度誤差達(dá)到0.1℃以內(nèi);電池容量和溫度的反饋值均為模擬電壓，采用A/D，轉(zhuǎn)換后，送入CPU;A/D轉(zhuǎn)換器使用的是TI公司的TLC1543;應(yīng)急電池充電電路，采用Linear公司的LTC4006，充電電壓為12.6V，電池容量為4000mAh;營養(yǎng)液流量反饋，采用紅外線對(duì)管，直接由CPU記數(shù);營養(yǎng)泵電機(jī)使用直流電動(dòng)機(jī)，采用控制電機(jī)運(yùn)行和停止時(shí)間的方法對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制，以達(dá)到控制液體流量的目的。