《医用体温监测系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《医用体温监测系统（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、长春工业大学毕业论文 1 摘摘 要要 本人设计了一种医用体温监测系统 该系统通过以单片机AT89C51为核心的前 端体温测量装置实时采集病人的体温 然后通过RS485将体温传送到病区PC机 实 现对每个病人体温数据的自动或手动选择采集 处理 实时显示和对温度报表的查 询 打印等 体温测量装置采用温度传感器ds18b20 然后将数值传送到单片机AT89C51 通过 单片机AT89C51完成数据采集和处理 最后经数码管显示所测的温度值 在该系统中单片机对温度传感器进行控制和数据传输 借助串行通信实现了人 机交互控制 系统控制方便 工作稳定 能实现可靠的数据传输 关键词 体温 体温 RS485RS4
2、85 AT89C51AT89C51 ds18b20ds18b20 长春工业大学毕业论文 2 The Research of Monitoring System for Body Temperature of Medical Use Abstract The monitoring system for body temperature of medical use is designed and realized in this paper Patient s body temperature is gathered in real time by a measuring device whos
3、e kernel is AT89C51 and is transmitted to PC by RS485 The software can setup the system parameter can recollect process record the data of body temperature and can inquire print the temperature report forms it is the command center of the whole system This text to the little controllerAT89C51 integr
4、ated temperature sensor ds18b20 and has described the operation principle of each part and plan of design of system emphatically We use single chip microcomputer to control the temperature sensor and communicate the data thus man machine conversation comes into true in virtue of serial communication
5、 The running of system shows that it is easy to control and it works stably to perform reliable data transmission KeywordsKeywords bodybody temperaturetemperature RS485RS485 AT89C51AT89C51 ds18b20 ds18b20 1 目目 录录 第一章 绪论 2 1 1系统背景 2 1 2系统概述 2 1 3技术参数 2 第二章 系统方案确定 3 2 1 系统整体方案论证 3 2 2 方案概述 5 2 3 人体多个检
6、测点的选择 5 2 4 系统元器件的选择 6 2 4 1 测温传感器地选择 7 2 4 2 主机的选择 10 第三章 系统硬件设计 11 3 1ds18B20 的测温原理与结构 11 3 1 1 温度传感器 ds18b20 的结构原理 11 3 1 2 信号采集电路设计 13 3 2 主机及接口电路 19 3 2 1 AT89C51 结构原理及外围扩展 MAX7219 19 3 2 2 键盘 显示器设计 24 3 2 3 单片机的串行通信 26 第四章 系统软件设计 29 4 1 软件设计的基本要求 29 4 2 该系统设计主要考虑的问题 29 4 3 上位机与单片机串行通信软件设计 29 4
7、 4 体温检测系统下位机软件设计 30 4 4 1 下位机主程序流程 30 4 4 2 单片机中断程序流程 31 4 4 3 键盘扫描子程序流程 33 第五章 温度采集系统的校准及结果分析 34 5 1 温度传感器 ds18b20 的精度处理 34 5 1 1 线性度 34 5 1 2 灵敏度及灵敏度误差 35 5 1 3 分辨力和分辨率 35 5 1 4 抗干扰性和稳定性 36 5 2 RC 并联回路的精度讨论 36 5 3 键盘的重建处理 36 结束语 37 参考文献 38 致谢 39 长春工业大学毕业设计 2 第一章第一章 绪论绪论 1 1 系统背景系统背景 随着现代医学的发展和医院管理
8、现代化的强烈要求 ICU 是英文 Intensive Care Unit 的 缩写 意为重症加强护理病房 重症医学监护是随着医疗护理专业的发展 新型医疗设备的 诞生和医院管理体制的改进而出现的一种集现代化医疗护理技术为一体的医疗组织管理形式 重症监护病房是利用各种各样的现代化设备及先进的治疗手段 如呼吸机 监护仪 输液泵 起搏器 冰毯 胃肠道外营养等治疗手段 对各种各样的危重病人 特别是对那些死亡迫在 眉睫的病人进行非常密切的观察并用特殊的生命支持手段 以提高这些病人存活机会的一个 特殊治疗护理病区 ICU 是危重病人进行抢救和严密监测的场所 要求病房环境合理 简洁 方便 利于观察和抢救 体温
9、是进行生命体征监测的重要指标之一 体温监测系统也是重症 监护病房所必备的 我们过去常用的体温检测仪器是水银体温计 这种温度计易碎 读数比 较难 而且误差比较大 不符合 ICU 病房快速 准确的诊断要求 基于上述原因 本人设 计了医用体温监测系统 它能同时对人体多个点的温度进行检测 测量结果运用数码管实时 显示 而且能够根据医生的需求 将测量的结果传送到计算机中进行储存 打印以及形成温 度报表等 除此之外 本系统不测体温时采集病房的温度 而且具有超限报警的功能 大大 减轻了医护人员的工作负担 提高了工作效率 而且更准确的检测人体的温度 有效的完成 ICU 的体温检测工作 本论文采用的是接触式的温
10、度采集系统 传感器具有体积小 导热快 对温度场的干扰 小的特点 医用人体多点温度采集系统的仪器结构简单 使用灵活方便 1 2 系统概述系统概述 本设计运用主从分布式思想 由一台上位机 PC 微型计算机 和下位机 单片机 组 成两级分布式多点温度测量系统 该系统采用 RS 485 串行通讯标准 下位机 单片机 进行现场温度采集 然后将测得的温度值传给上位机 温度值既可以送回主控 PC 机进行数 据处理 显示器显示 也可以由下位机单独工作 实时显示当前各点的温度值 下位机是单 片机基于集成温度传感器 ds18b20 的测温系统 ds18b20 可以方便的实现多点温度的测量 轻松的组建传感器网络 系
11、统的抗干扰性好 设计灵活 方便 非常适用于医院病人的体温 测量 1 3 技术参数技术参数 1 测量的温度范围 20 50 2 系统检测的分辨率 0 5 长春工业大学毕业设计 3 第二章第二章 系统方案确定系统方案确定 2 1系统整体方案论证系统整体方案论证 温度是一个十分重要的热工参量 从微观上说 它反映物体分子运动平均动能的大小 而宏观上则表示物体的冷热程度 在各种热工实验中几乎都离不开温度 所以 温度测量是 最重要的热工测量 各种测温方法大都是利用物体的某些物理化学性质 如物体的膨胀率 包阻率 热电势 辐射强度和颜色等 与温度具有 定关系的原理 当温度不同时 上述各参量中的 个或几 个随之
12、发生变化 测出这些参量的变化 就可间接地知道被测物体的温度 测温方法可分为接触式与非接触式两大类 用接触式方法测温时 感温元件需要与被测 介质直接接触 液体膨胀式温度计 热电偶温度计 热电阻温度计等均属于此类 当用光学 测温计 辐射测温汁 红外探测器测温时 感温元件不必与被测介质相接触 故称为非接触 式测温方法 方案一 采用非接触式测温的方法方案一 采用非接触式测温的方法 非接触式温度计主要分为全辐射温度计和红外温度计 下面我们来介绍一下这两种温度 计的原理以及优缺点 全辐射温度计全辐射温度计 全辐射温度计由辐射感温器 显示仪表及辅助装置构成 被测物体的热辐射能量 经物 镜聚集在热电堆 由一组
13、微细的热电偶串联而成 上并转换成热电势输出 其值与被测物体 的表面温度成正比 用显示仪表进行指示记录 补偿光栏由双金属片控制 当环境温度变化 时 光栏相应调节照射在热电堆上的热辐射能量 以补偿因温度变化影响热电势数值而引起 的误差 红外测温法红外测温法 任何有一定温度的物体 都会以电磁波的形式向外界辐射能量 所辐射能量的大小 直 接与该物体的温度有关 具体地说是与该物体热力学温度的 4 次方成正比 利用这个原理制 成的温度测量仪表叫红外温度仪表 这种测量不需要与被测对象接触 因此属于非接触式测 量 红外温度仪表可用于很宽温度范围的测温 从 50 直至高于 3000 在不同的温度 范围 对象发出
14、的电磁波能量的波长分布不同 在常温 0 100 范围 能量主要集中 在中红外和远红外波长 用于不同温度范围和用于不同测量对象的仪表 其具体的设计也不 同 下面我们来总结一下非接触式测温法的优缺点 其优点是 其优点是 与被测对象不接触 在测体温时不会造成不必要的感染 快速 通常测量时间小于 1s 一般不会超过 2s 长春工业大学毕业设计 4 因此十分适合于在 SARS 预防检测中应用 其缺点是 其缺点是 仪表本身准确度不如接触式的医用温度计 通常不会优于 0 2 测量结果受许多因素影响 重要的是被测对象辐射率的不确定性 不容易测出被测对象 的真实温度 仪表本身比较复杂 使用也比接触式医用温度计复
15、杂 使用者要经一定培训才能正确使 用 价格较高 方案二 采用接触式测温的方法方案二 采用接触式测温的方法 传统的接触式体温测量是用医用玻璃液体温度计 俗称体温表 医用电子接触式温度 计 常用热敏电阻作为它的感温元件 等插入人体内部 舌下 直肠 或置于腋下 通过接 触使温度计的温度等于被测处的温度 下面我们对两种测温方法做出了比较 表表 2 1 接触式与非接触式测温方法比较接触式与非接触式测温方法比较 接触式非接触式 必要条件 感温元件必须与被测物体相接触感温元件能接收到物体的辐射能 特点 不适宜热容量小的物体温度测量 不适宜动态温度测量 便于多点 集中测量和自动控制 被测物体温度不变 适宜动态
16、温度 测量 适宜表面温度测量 测量范围 适宜 1000 以下的温度测量适宜高温测量 测温精度 测量范围的 1 左右一般在 10 左右 滞后较大较小 该系统主要用于住院人员的体温测量 医院本身具有良好的消毒系统 能够及时有效的 防止病人之间以及医护人员和病人之间的交叉感染 另外 非接触式测温法受许多环境因素 的影响 不易测出被测对象的实际温度 因此 本系统中采用接触式测温的方法 2 2 方案概述方案概述 本系统主要应用于 ICU 重症监护病房 医生需要及时了解病人当前的体温 以便做出 准确及时的诊断 基于 ICU 病房的特点 本系统采用了上位机和单片机电子体温计构成的 长春工业大学毕业设计 5 分布式的测量系统 在一个楼层上设置一个上位机 上位机上连接多个单片机电子体温计 电子体温计的温度检测模块又连接人体的多个部位 这样有利于 ICU 的医护人员对体温做 全面的分析 提高医护人员的工作效率和检测的准确性 温度检测系统中我们采用集成温度传感器 ds18b20 检测人体的多点温度 然后将处理 好的输入量传给单片机控制器 由数码显示管显示当前温度 显示电路部分我们采用键盘控 制 实现单通道显
