基于單片機的智能輸液控制系統設計

摘要：圍繞解決病人輸液需要家屬全程監護的問(wèn)題，設計了基于單片機的智能輸液控制系統。監護系統由主從站組成，其中從站由數據處理單片機和數據通信單片機組成，完成數據的采集、處理、控制等功能；主站由數據通信單片機控制，主要完成通信功能。主從站之間采用無(wú)線(xiàn)模塊PTR8000完成數據通信。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C；主站；從站；無(wú)線(xiàn)模塊

0 引言
隨著(zhù)智能化控制研究的不斷發(fā)展，自動(dòng)化臨床設備的研究日益成為醫療器械發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)，因而設計一種智能輸液管理系統實(shí)現對輸液過(guò)程的全程監控是醫學(xué)發(fā)展的必然趨勢。本文以遠程監控實(shí)現輸液實(shí)時(shí)監測為目標，通過(guò)下位機采集各床位患者的輸液信息，再以無(wú)線(xiàn)的方式將數據傳達至上位機，實(shí)現輸液數據的實(shí)時(shí)顯示和存儲，以及在特殊情況下的報警等功能。

1 系統總體設計
系統由主、從站(或上位機和下位機)構成，核心控制器件是單片機。主站由數據通信單片機組成，從站由數據處理單片機和數據通信單片機組成。主要包括四個(gè)設計模塊：a．從站數據采集電路，包括液滴信號的采集和輸畢信號的采集；b．從站數據處理電路，包括實(shí)時(shí)數據的顯示、處理及控制；c．從站數據發(fā)送部分電路，包括數據處理單片機與數據發(fā)送單片機之間的串口通信及數據發(fā)送單片機與無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊PTR8000之間的SPI通信；d．主站數據接收部分電路，主要為主站無(wú)線(xiàn)接收模塊PTR8000與單片機之間的SPI通信及單片機通過(guò)RS232接口與PC機之間的通信。系統設計如圖1所示。

2 硬件設計
2．1 主站設計
主站主要實(shí)現數據的無(wú)線(xiàn)接收，并將數據以串口形式傳送至PC機儲存。PC機接數據并實(shí)時(shí)顯示床位號、輸液速度、報警信息等。主站以單片機作為無(wú)線(xiàn)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 從站設計
2．2．1 從站硬件電路組成
根據系統總體設計方案及實(shí)際功能需求，把從站作為設計重點(diǎn)，功能細化后硬件電路包括AT89S52單片機最小系統電路、液滴檢測電路、輸畢檢測電路、鍵盤(pán)電路、12864LCD接口電路、1602接口電路、共陰雙8數碼管顯示電路、指示燈電路、聲光報警電路、無(wú)線(xiàn)收發(fā)接口電路、步進(jìn)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(lái)采集，信號經(jīng)過(guò)整形電路處理后送至單片機的外部中斷接口；采用步進(jìn)電機作用微控裝置壓迫輸液軟管的松緊程度來(lái)實(shí)現自動(dòng)控制液滴速度的目的。從站設計框圖，如圖3所示。