周紀(jì)鉉
摘要:本次課題是介紹一種新型的輸液報(bào)警系統(tǒng),它能夠智能化地針對(duì)輸液的病人是否有出現(xiàn)血液回流現(xiàn)象以及輸液過程中藥瓶里藥液余量的監(jiān)控,當(dāng)兩種檢測(cè)對(duì)象都出現(xiàn)異常值時(shí),系統(tǒng)都會(huì)進(jìn)行報(bào)警,讓醫(yī)護(hù)人員能夠及時(shí)趕到為病人進(jìn)行有效的處理以免發(fā)生其它危險(xiǎn)。
關(guān)鍵詞:52單片機(jī);智能;余量檢測(cè)
【中圖分類號(hào)】R541 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ?【文章編號(hào)】1673-9026(2020)09-225-02
如今,醫(yī)療設(shè)備的機(jī)械化和智能化已經(jīng)越來越成為市場(chǎng)需求,目前很多城市的醫(yī)院經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)患者人滿為患、醫(yī)護(hù)人員人手不足、病人血液回流狀況。如果有一種設(shè)備能夠在病人輸液(打點(diǎn)滴)的時(shí)候能對(duì)輸液過程中藥液剩余量,以及輸液管中是否有出現(xiàn)血液回流現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)這些檢測(cè)值出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)之后能夠?qū)︶t(yī)護(hù)人員做出及時(shí)的報(bào)警以提醒他們做出相應(yīng)措施,以免病人在輸液過程中出現(xiàn)危機(jī)時(shí)處理而造成的生理乃至生命危險(xiǎn)。
1輸液報(bào)警系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
1.1血液回流檢測(cè)原理
光電傳感元件利用紅外發(fā)射管和紅外接收管,將這個(gè)兩個(gè)元件分別置于輸液管的兩側(cè)之后,紅外發(fā)射管發(fā)射紅外光信號(hào),光線透過漏斗被紅外接收管接收,當(dāng)有出現(xiàn)血液回流現(xiàn)象時(shí),經(jīng)紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光也因?yàn)檠旱恼趽趸蛘叻瓷渥饔卯a(chǎn)生變化,從而影響了紅外接收管部分所接收到的紅外光[1]。原理流程上相對(duì)簡(jiǎn)單,由光電檢測(cè)元件檢測(cè)到的光信號(hào)發(fā)生變化之后會(huì)直接傳輸?shù)较到y(tǒng)終端,系統(tǒng)設(shè)置好的軟件程序?qū)怆娫杉男盘?hào)進(jìn)行判斷處理,當(dāng)出現(xiàn)與系統(tǒng)設(shè)置的初始數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差時(shí),系統(tǒng)將會(huì)對(duì)其進(jìn)行報(bào)警處理。
1.2余量檢測(cè)原理
STC90C52R單片機(jī)作為電子秤的控制核心,能夠完成稱重功能,其測(cè)量范圍設(shè)置為0到5Kg,經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該設(shè)備測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差基本維持在±0.005Kg的范圍內(nèi),除此之外,它擁有語(yǔ)音報(bào)數(shù)的功能,并且可以增加鬧鐘功能[2]。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)的時(shí)候還可以實(shí)現(xiàn)超量程報(bào)警。
2輸液報(bào)警器裝置的硬件設(shè)計(jì)
2.1按鍵模塊
使用獨(dú)立按鍵的設(shè)計(jì),各按鍵之間相互不影響,編程起來比較容易。通過按鍵可以進(jìn)行對(duì)測(cè)量?jī)x器開關(guān),液體體積的設(shè)定,液體類型選擇。如圖2-1所示。
2.2報(bào)警模塊
2.2.1血液回流報(bào)警模塊
將接口接于單片機(jī),當(dāng)病人出現(xiàn)回血時(shí),會(huì)促使單片機(jī)通訊出現(xiàn)中斷,通過回路輸出報(bào)警進(jìn)而提醒醫(yī)生和病人要立即采取完善的應(yīng)急措施,盡可能防止危險(xiǎn)事故的產(chǎn)生,全面地確保病人安全[3]。報(bào)警電路如圖2-2與圖2-3。
2.2.2余量檢測(cè)報(bào)警模塊
如圖2-4連接好單片機(jī)后,當(dāng)藥液的余量少于設(shè)定好的初始值,系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)到并進(jìn)行報(bào)警處理。
2.3顯示模塊
2.3.1數(shù)碼管選擇
本系統(tǒng)使用MAx7219/MAx722串行接口8位LED顯示驅(qū)動(dòng)器,該驅(qū)動(dòng)器屬于一種集成程度較高的共陰極顯示驅(qū)動(dòng)器,一方面它能夠在和微處理器進(jìn)行連接的狀態(tài)下完成與8位數(shù)字的顯示,另一方面還能實(shí)現(xiàn)條線圖的顯示。與之搭配的四線串行接口支持和市面上連接主流的微處理器連接,并且所有的數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋址更新。
2.3.2數(shù)碼管引腳功能介紹
數(shù)碼管引腳功能如表2-1所示。
2.3.3數(shù)碼管的連接方式
數(shù)碼管與單片機(jī)的連接方式如圖2-5。
3輸液報(bào)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.1顯示模塊
一個(gè)數(shù)碼管由由八個(gè)發(fā)光二極管組成,其實(shí)際導(dǎo)通的方向永遠(yuǎn)是保持恒定的(通常來說導(dǎo)通電壓一般都在1.7V)。這八個(gè)發(fā)光二極管可以有兩種類型公共端,分別是共陽(yáng)極以及共陰極。其中共陽(yáng)極代表著這八個(gè)發(fā)光二極管的正極同時(shí)與高電平連接,另外一側(cè)則分別接地;而共陰極代表著是這八個(gè)發(fā)光二極管與低電平連接,另外一側(cè)則與高電平連接。
3.2按鍵模塊
如圖3-1所示,系統(tǒng)初始化后通過按鍵控制設(shè)定液體的體積調(diào)整報(bào)警條件,在程序中設(shè)定好以后,當(dāng)傳感器檢測(cè)到達(dá)設(shè)定的體積和濃度情況進(jìn)行報(bào)警。
3.3 ?聲光報(bào)警模塊程序
血液回流的報(bào)警的流程原理相對(duì)簡(jiǎn)單,直接設(shè)置光電元件對(duì)測(cè)試部位的光線變化的捕捉直接傳送到終端即可產(chǎn)生警報(bào)。
void count() ???????//計(jì)算函數(shù)
{
buzz=1; ?????????//關(guān)閉報(bào)警
flag=0;
}
if(huixue==1) ??????//無(wú)回血時(shí)
BJ_LED=1; ??????//關(guān)閉回血指示燈
}
}
4輸液報(bào)警調(diào)試
保證機(jī)器充電2小時(shí)以上,盡量讓機(jī)器保持垂直懸掛,然后按下開機(jī)鍵。
然后再輸入液體體積(毫升),按下左側(cè)綠色按鈕為增加100ml,按下右側(cè)綠色按鈕為增加50ml。
選擇好液體體積后按確認(rèn)鍵繼續(xù),如按錯(cuò),可按返回鍵重設(shè)液量。
在設(shè)置完液體體積后,對(duì)液體種類進(jìn)行選擇(葡萄糖、氯化鈉)。
如要選擇葡萄糖溶液,則按下左側(cè)黃色按鈕,按多次該按鈕,選擇葡萄糖溶液的濃度;按右側(cè)黃色按鈕為選擇氯化鈉溶液,然后按多次該按鈕,選擇氯化鈉溶液的濃度。
血液回流檢測(cè)模塊,我們?cè)囍鴮⒉煌腹獾奈矬w放在圖4-1中兩個(gè)二極管之間,因?yàn)榧t外接收管接收的紅外線受到了影響,從而產(chǎn)生了報(bào)警。
測(cè)量試驗(yàn)結(jié)束,硬件的功能滿足系統(tǒng)的基本所需,但是同時(shí)也不可避免的存在一些誤差。(1)測(cè)量?jī)x以及被測(cè)物體懸掛的垂直與否決定了測(cè)量的準(zhǔn)確值,因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中測(cè)量?jī)x和藥瓶懸掛有時(shí)候會(huì)接觸到墻壁、鐵架從而影響了垂直方向的數(shù)值測(cè)量。(2)藥瓶的藥液晃動(dòng)也會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確值,所以在實(shí)際測(cè)量時(shí)需要保證藥瓶的靜止。
總結(jié)
智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)藥液余量的檢測(cè),我們采用的是壓力傳感原理,將藥瓶置于傳感器上后,藥瓶和藥液由于重力的作用下對(duì)傳感器產(chǎn)生一個(gè)向下的壓力,在輸液的過程中,隨著藥液輸送到病人的體內(nèi),藥瓶對(duì)傳感器產(chǎn)生的壓力也會(huì)逐漸減少,通過采用壓力的傳感器與藥瓶初始的壓力做對(duì)比,采用一個(gè)百分比的形式顯示的原理來對(duì)藥液余量進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)測(cè)量的數(shù)據(jù)少于初始設(shè)定值時(shí),系統(tǒng)也會(huì)進(jìn)行報(bào)警處理。
參考文獻(xiàn):
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作者單位:
上海今遙教育科技有限公司 201600