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1、分类号：TP391 U D C：密 级：公 开 编 号：xxxxxxxxx大学学位论文无人监守点滴自动监控无线系统论文作者姓名： 申请学位专业： 申请学位类别：工学学士指导教师姓名（职称）： 论文提交日期：2016年 月 日独 创 性 声 明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得xxxxxxxxx大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名： 日期： 2016年 月 日关
2、于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解xxxxxxxxx大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权xxxxxxxx 大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名： 日期： 2016年 月 日无人监守点滴自动监控无线系统摘 要静脉点滴是普遍采用的医疗手段之一，随着我国人口老龄化问题加剧，医务人员资源不断稀缺，为减轻医务人员的压力，静脉点滴无人监控成为研究的热点。本文以STC89C52单片机为中心控制和信号采集
3、核心，信号采集和蓝牙组成的无线监控系统，实现中心控制和信号采集互相通信。用红外对管实现信号采集，通过有线传输把信号送给信号采集单片机，使用蓝牙实现信号采集模块与中心控制模块数据交换。中心控制模块设置液体的总容量，实时显示剩余液体容量。当输液结束时，中心控制模块和信号采集上的发光二极管和蜂鸣器同时报警。最终，完成了一款水的标准误差为0.47ml、生理盐水的标准误差为0.399ml、葡萄糖的标准误差为0.929ml的无人监守点滴自动监控无线系统。关键词：静脉点滴，无人监守，红外，蓝牙No Person Guardianship the Intravenous Injection Automatic
4、 Monitoring and Wireless SystemABSTRACTIntravenous drip is one of the widely used medical means, with the intensification of the aging population in China, medical personnel resources increasingly scarce, in order to alleviate the pressure on medical staff, intravenous drip automatic monitor system
5、has become a research hotspot. The system uses STC89C52 MCU as the master control system and signal acquisition the core, and wireless monitoring system composed of Bluetooth to realize the communication between the main control system and the signal acquisition system. Using infrared to achieve sig
6、nal acquisition, signal to the signal acquisition through wire transmission, the use of Bluetooth signal acquisition module and the central control module data exchange. The central control module sets the total capacity of the liquid to display the remaining liquid volume in real time. At the end o
7、f the infusion, the central control module and the signal collection light emitting diode and the buzzer at the same time alarm. In the end, completed a water standard error of 0.47ml, physiological saline standard error of 0.399ml, glucose standard error of 0.929ml no person guardianship the intrav
8、enous injection automatic monitoring and wireless system.Keywords: Intravenous drip, No person guardianship, Infra-red, Bluetooth目 录第一章 引言11.1 研究背景11.2 国内外研究现状11.3 本课题的意义2第二章 设计方案42.1 点滴检测方法42.1.1 红外检测方法42.1.2 图像检测方法42.1.3 称重检测方法52.2 控制模块方案62.3 通信模块方案6第三章 硬件电路设计83.1 系统结构83.2 信号采集模块83.2.1 检测电路83.2.2
9、放大电路93.2.3 整形电路103.3 控制模块113.3.1 电源电路123.3.2 输入电路133.3.3 通信电路133.3.4 显示电路143.3.5 报警电路15第四章 软件设计174.1 中心控制端软件设计174.1.1 主程序设计174.1.2 输入程序设计184.1.3 报警程序设计194.1.4 通信程序设计204.2 采集端软件设计224.2.1 主程序设计224.2.2 报警程序设计234.2.3 通信程序设计24第五章 调试结果分析275.1 硬件调试275.1.1 调试环境275.1.2 信号检测调试275.1.3 信号放大调试285.1.4 信号整形调试285.2
10、 系统性能测试295.2.1 测试装置295.2.2 测试方法305.2.3 性能测试与结果分析31第六章 结论和展望346.1 结论346.2 展望34参考文献35致 谢36附 录37第一章 引言1.1 研究背景随着老龄化社会的加剧和计划生育政策的推进，将面临养老和劳动力短缺的两大社会问题，对医疗卫生事业带来了严峻的考验。随着电子信息的迅速发展和运用，医疗设备领域正在向着信息化发展。近年来，现代科学技术的发展让静脉点滴从人工监守到自动监控有了强大动力。随着近些年来各个领域的高度发展，导致环境恶化的脚步在加快，使得各种疾病与日俱增，医疗消费的人群也日益增多。尽管政府投入巨额财政支持医疗设备的向
11、自动化发展，但获得的成绩并不理想，与国外的医疗技术还存在着很大的差距。按照国家经贸委提出的要求，将会在2050年左右成为世界医疗器械生产强国。由此可见，医疗技术的改革与创新具备很好的市场。静脉点滴在医疗工作中被普遍运用，据统计住院患者的静脉输液率为70%-80%1。静脉点滴是被广泛运用的一种治疗手段，从其出现以来一直是人工监守的方式存在。因此，设计一款无人监守输液监控系统的医疗设备将对提升医疗事业做出重大的贡献。1.2 国内外研究现状为了使得静脉点滴过程安全性的提高和降低静脉点滴过程中医护人员的工作强度，国内外都对静脉点滴过程的智能监控投入了大量的时间和精力进行实验和研究。点滴自动监控设施的发
12、展主要经历了机械式、电容式、电极式和光电式等几个阶段。（1）机械式此方法出现的时间相对较早，运用输液过程中药液的减少使得其重量减轻的原理，使用弹簧秤对其称重以此来实现液体剩余容量的监测。因为输液瓶的大小并不统一使得其重量各不相同，在实际应用中相对来说误差较高、可靠性不强，操作不方便。（2）电容式电容式的实现方法是输液瓶中的液体液位发生变动时，使得电容长度发生变化，以此通过对液体液位的监测来实现液体剩余容量的监测。电容式这类监控设施的数据可靠性、实用性都相对来说较高，然而因为输液瓶的大小规格并不统一，因此需要设计很多种规格的设施来进行液体剩余容量的监测。（3）电极式将两个电极插入莫菲氏管中，当液
13、体点滴滴下时极性就会受到影响产生中断信号，以此监测静脉点滴过程中液体的剩余容量。电极式这类设施性能相对可靠、设计比较简单，可是在点滴下落过程中会与电极发生接触，存在医疗卫生等方面的问题。（4）光电式近些年使用频繁的静脉点滴监控方式是光电式。在莫菲氏管的两侧分别装上发射端和接收端，当液体点滴通过二者之间时，接收管接收发射管发射出来的信号受阻，这时候将会产生一个微弱的电信号，并由信号放大电路进行处理，以此监看输液的整个过程中液体的剩余容量2。因为红外对管不直接与药液接触，并且不受液体、输液器材等因素的影响，使得输液监控设施有了突破性的进展，这种方式具使用备容易、效率高和适用性强等优点3。除上述这些
14、方法之外，尚有很多实现静脉点滴监控的方法，因为成本和性能上差异的原因，使得不能在日常医疗中使用。另外，单机方式的点滴监控设施在渐渐的吸收网络化的思维进行发展，形成了以RS-232或RS-485总线的有线型和以蓝牙等无线通讯技术的无线型两种监控数据传送方式。有线型系统在控制和应用方面的不完善等因素，使得在实际运用中，需要重新布线。而无线型则很好的完善了有线型的不足之处。1.3 本课题的意义随着科学技术的迅猛发展，电子设施和技术向集成化、数字化和高速化方向发展。使得在各个领域都有了很大的变化，尤其是在医疗设施上面有了很大的突破性。在静脉点滴过程中使用电子设备进行监测，使得医护人员大量的时间和精力更
15、好的照顾病人。本课题的主要意义在于解决目前输液中存在的不足，使输液过程更加方便、安全，应用现代技术手段开发出能在点滴即将结束时提供声音报警提示的一款低成本的、智能的无线输液系统对医疗事业有很重要的帮助。针对上述情况，设计了一款无人监守点滴自动监控的无线医疗系统。由软件和硬件两部分实现无人监守点滴自动监控无线系统，突破了传统静脉点滴以人工为主体的形式。使用具有高性能STC89C52单片机作为系统的核心控制芯片。无人监守点滴自动监控无线系统硬件的实现方式是由微处理器搭建的中心控制和信号采集等模块组成。软件是无人监守点滴自动监控无线系统的核心。软件就像人的大脑一样指挥着微处理器完成一系列应该完成的动作，节省了大量的人力和时间。无人监守点滴自动监控无线系统包括主控、容量设置电路、报警和通
