文|陳幫雷

尿濕報警加熱器的設計

文|陳幫雷

本設計主要探討嬰兒尿濕報警加熱器的研究方法。設計了一套基于單片機STC89C52的尿濕加熱報警器的智能體系，系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)尿濕檢測和在一定時間內(nèi)沒有看護人員及時更換尿布的情況下進行加熱。

隨著我國社會慢慢進入老齡化，沒有自理能力的臥床者會越來越多，并且逐年呈上升的趨勢，在未來10～15時間內(nèi)將達到高峰。另一方面，跟著人們生活水平的升高，對寶寶的正視程度和老年人的身體健康也越發(fā)關(guān)心，中國每一年有將近2000萬的嬰兒誕生，使用尿褲的0歲至2歲的嬰兒達到4000多萬，加上身體行動不便的老年人也日漸增長，因而紙尿褲具有龐大的市場潛力。相應的尿濕報警加熱器依托這些人群的市場需要也將會得到很大的發(fā)展，對我國社會和諧發(fā)展的發(fā)展和人們的生活帶來很大的幫助。

本論文主要研究設計一種用于沒有自理能力的臥床者的尿濕報警加熱器，例如嬰兒、老人或病人等等。尿濕報警加熱器采用了人性化的計劃理念，該系統(tǒng)由單片機(微電腦)進行調(diào)節(jié)控制，設置加熱和報警兩大功效，在沒有自理能力的臥床者遺尿時，該報警器會實時發(fā)作聲，提示看護人進行照顧護理。在設計報警功能時充分考慮了人們的生活習慣，設置兩種報警方式，一種為聲音報警，適用于白天和無睡眠狀態(tài)下使用，并且在設計時將報警聲的音量設計成大小不一、可有可無，報警聲由小變大等多種可選擇形式，使用者能夠隨意調(diào)理和掌管報警音量。另一種為指示燈報警功能，適用于臥床者(例如嬰兒、老人或病人等)在睡眠狀態(tài)時進行設置，一旦有尿濕，指示燈發(fā)出報警，提醒看護者進行護理。還設置尿濕不處置，報警指示燈不滅的提醒功效，看護人可以隨時、便利、有效地觀察到?jīng)]有自理能力的臥床者尿濕狀態(tài)。在加熱方面主要采用12v直流電壓的片狀加熱片，與尿濕片采用防水隔離裝置，防止漏電導電等情況發(fā)生，安全可靠。特別適用于夜間和短時間無人守護狀態(tài)下使用，一旦有尿濕出現(xiàn)， 尿濕報警器自動啟動加熱功能，可以短時間緩解尿濕部位的痛苦。尿濕報警加熱器可廣泛地使用于家庭、病院、白叟院、養(yǎng)老院等場合，是當代技術(shù)與人性化完善計劃的體系，將給人們帶來仔細的薄弱和幫忙，是一個實實在在又免費的“照顧護士員”。

伴隨著社會和科學技術(shù)的提高，市場經(jīng)濟的迅速發(fā)展，生活節(jié)奏的繼續(xù)前進。嬰兒尿布尿濕后，若是不實時改換，易傳染尿布濕疹等癥狀，對嬰兒身心康健無益。采取濕法加熱報警可以解決這個問題，但任何電子報尿是直接的，因為他們不延遲電路，寶寶撒尿電路報警和衛(wèi)生紙將寶寶害怕，甚至會造成尿潴留征象，風險嬰兒康健。本設計可以改善這一現(xiàn)象，也可以在長時間沒有護理人更換尿布的情況下對其進行加熱。以是這類報尿器比力抱負，有益于嬰兒康健。

尿濕報警器給良多家庭和病院帶來了便利，尿濕報警器包羅傳感模塊和報警模塊，報警模塊和傳感模塊相連。有用于測量濕度傳感器和一個濕度值電位器調(diào)節(jié)報警傳感模塊，傳感器插頭的探頭置于尿布。通過觸發(fā)電路控制定時器工作，并使連接在定時器上的報警器進行報警。本設計方案可以及時監(jiān)測尿片中的濕度，尿量過量甚至舉行報警，以及時提醒更換尿片。

系統(tǒng)的主要工作和總體設計方案

本論文主要研究的是尿濕報警加熱器的設計，主要工作有：根據(jù)系統(tǒng)設計要求，提出尿濕報警加熱器的設計方案，畫出該尿濕報警加熱器的總體方框圖和電路原理圖；完成尿濕報警加熱器硬件電路總體設計；完成尿濕報警加熱器的相應地控制顯示程序設計；說明系統(tǒng)工作原理，進行研究必須的硬件電路制作及控制系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。

設計方框圖

系統(tǒng)主要包括：電源電路、復位電路、數(shù)據(jù)采集電路、LED發(fā)光二極管顯示電路、報警電路、加熱電路、指示燈電路等組成。當溫度和濕度傳感器檢測有尿液時，單片機驅(qū)動蜂鳴器報警。

這個設計以STC89C52單片機為控制核心，溫濕度傳感器作為獲取信息來源途徑，然后把采集到的信息發(fā)送到單片機，單片機把采集到的信號進行判斷后反饋給各部分電路然后做出判斷報警。尿濕報警器加熱器包含了加熱模塊，傳感模塊和報警模塊，它們之間相互連接，加熱模塊在沒有護理人員照看的情況下對尿不濕進行加熱，傳感模塊具有一個用于量取溫濕度的傳感器和一個調(diào)節(jié)報警濕度值的電位器，當溫濕度傳感器檢測尿液，傳感器會發(fā)送STC89C52單片機信息，報警電路和單片機驅(qū)動處理術(shù)后報警。

系統(tǒng)的調(diào)試和改善的問題

整體硬件測試。整體硬件測試時，我通過編寫了一個簡單的程序設置了一個電源開關(guān)，按下開關(guān)以后白發(fā)綠的LED燈亮、蜂鳴器發(fā)聲來檢測所有硬件是否完好。

局部電路測試。局部電路測試采用軟硬件結(jié)合的方法，讓3個燈逐個亮起來，然后慢慢的檢查電路連接是否有誤，方便又簡單。

在調(diào)試過程中有時候當濕度大于設定值時蜂鳴器不發(fā)生報警，在焊接的過程中存在虛焊、漏焊等問題。

本系統(tǒng)設計采用軟硬件結(jié)合的方法，通過軟件控制硬件電路，實現(xiàn)預期效果[9]。在實驗室測試時，先在編程軟件上編寫，調(diào)試相應程序，然后下載到硬件系統(tǒng)中通過運行程序來檢查結(jié)果，經(jīng)過多次的修改，終于達到了設計結(jié)果。

實驗方法：向DHT11溫濕度傳感器吹氣，此時LCD顯示屏的濕度由設定的固定值上升，達到一定值時，若超過設定的最大濕度值時，則蜂鳴器報警。

本設計研究了一種嬰兒專用的尿濕報警加熱器。該尿濕加熱報警器通過以STC89S52單片機為工作處理器核心，外接溫濕度傳感器和LED顯示屏，能夠有效到針對嬰兒尿濕進行報警。

（作者單位：陜西國際商貿(mào)學院信息與工程學院）