摘 要

静脉输液已经成为各型医院最常用的治疗手段，在整个治疗过程中，往往通过人肉眼的方式观察输液的状况，通过医护人员的经验手动的对整个系统进行控制，存在着人工成本大、滴速不精确、信息获取不实时的缺点。本设计针对上诉问题，设计了一种智能化的输液检测报警系统。

本设计所设计的系统主要由主站和从站两个部分构成，以单片机为核心对整个系统进行控制。主站可以通过按键的方式设置点滴速度的区间，设置完成后主站可以实时的查询点滴的速度，并通过显示屏实时的显示点滴的速度。若速度为非正常值即不在设置的区间之内或者系统处在一个非正常的状态，主站进行声光报警。与此同时，主站会通过无线传输模块将该信息送给从站，从站同时进行报警。在此期间，主站会通过步进电机夹死输液管，阻止非正常状态继续发生，等待医护人员前来处理。在整个系统所设计的过程中，优先考虑的是系统的精确性和可靠性，在此条件下下，对整个系统进行硬件电路优化，在充分考虑了设计系统时的硬件成本的前提下保证系统的可行性。

关键字：单片机；无线；点滴速度；步进电机

ABSTRACT

Intravenous infusion is the most commonly used medical method in hospitals,Usually the speed of drip infusion is observed by the human eye, and then the drip speed is adjusted by sliding the roller of the hose.Whether the system status is normal during infusion requires real-time observation by the nurse, which has the disadvantages of large labor cost and inaccurate drip rate.For this reason ,the design has been designed for a set of real-time detection, telecommunication, and intelligent infusion systems.

The system is mainly composed of master station and slave station, and the whole system is controlled by single-chip microcomputer..The master station can set the interval of drip speed by pressing keys. After setting, the master station can query the drip speed in real time and display the drip speed in real time through the display screen.If the speed is abnormal, it is not within the set range or the system is in an abnormal state, the master station will sound and light alarm.At the same time, the master station will send this information to the slave station through the wireless transmission module, and the slave station will alarm at the same time.During this period, the master station will clamp the infusion tube through the stepper motor to prevent abnormal conditions from continuing to occur, waiting for medical staff to come to deal with it.In the process of designing the whole system, the accuracy and reliability of the system should be given priority. Under this premise, the hardware circuit of the entire system is optimized, while considering the design cost and feasibility, and can basically complete the expected function.

Key words:MCU; wireless; drip speed；stepper motor

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章 绪论 1

1.1研究目的及意义 1

1.2课题的研究现状 2

1.2.1国内研究现状 2

1.2.2国外研究现状 2

1.3本文主要研究内容及结构安排 3

1.3.1本文主要研究内容 3

1.3.2本文的结构 4

第2章 输液点滴控制系统的总体方案 5

2.1系统的总体方案 5

2.2系统方案论证 5

2.2.1 控制方案 5

2.2.2点滴速度检测方案 5

2.2.3电机选择方案 6

2.2.4按键模块选择 6

2.3系统总体框图 6

2.4本章小结 7

第3章 系统硬件设计 8

3.1系统的硬件组成 8

3.2 控制单元设计 8

3.2.1 控制单元引脚设计 8

3.2.2 时钟电路与复位电路 9

3.3速度检测单元 10

3.4报警单元 11

3.5 步进电机驱动单元 12

3.6 按键单元 12

3.7 无线传输单元 13

3.8本章小结 14

第4章 系统的软件设计 15

4.1 系统主体设计 15

4.2 模块软件设计 16

4.2.1 主控模块设计 16

4.2.2 按键模块设计 16

4.2.3 滴速检测模块设计 17

4.2.4 数码管显示模块设计 18

4.2.5电机模块设计 19

4.2.6 报警模块设计 20

4.2.7无线传输模块设计 21

4.3本章小结 21

第5章 系统仿真与调试 22

5.1系统硬件调试 23

5.2 系统软件调试 24

第6章 总结与展望 25

6.1全文总结 25

6.2设计不足与展望 25

致谢 26

参考文献 27

附录A 系统原理图 29

附录B 仿真原理图 30

附录C 源程序 31

第1章 绪论

1.1研究目的及意义

随着社会的发展，拥有智能化的医疗系统已成为当今医疗器械的一个热点。一套优秀的智能化设备可以分担医护人员的部分工作，而且比人工操作更精更高效，极大的减轻了医院工作人员的负担。静脉输液的治疗方法是医院最为主流的治疗方案，点滴的速度对病人的身体至关重要，所以其滴速的控制十分关键，随着新药品研发越来越多样，医护人员对的新药物的掌控程度要求越来越高。在输液的过程中，对于不同种类的药物和对于同一种类药物应用于不同的病人都有其不同滴速的要求，往往难以达到最佳。滴速过慢或者过快时常引起病人的不适，均会影响治疗的效果。在输液过程中，往往需要病人和护士照看药量，加大了病人和护士的压力。有时在需要更换输液药物的时候，如果发现不是很及时，往往会出现回血倒流的情况，更严重时若有空气进入还会引起安全问题。由此就能体现出对输液进行监控的意义，本研究就是基于该意义，意在研制出一种能大众普及的自动化系统，从而减轻护士的工作量，加强病人静脉输液时的安全性。

智能化医疗系统的发展程度取决于单片机智能输液系统的发展趋势，单片机系列具有性价比高，易于控制的优点。之前的输液系统由于技术落后，性价比不高，精确度往往也达不到要求。而如今随着一代一代控制器的更新，一个控制器具备控制多个系统的能力，极大的减轻了工作人员的压力，提高了医院的工作效率。而在国内许多区县级中小型医院，往往是采用肉眼观察，然后根据经验来控制滚轮从而对点滴进行调速。这种方式对医护人员具有一定的要求，往往很多时候控制都不精确，而且不能实时的对输液情况进行监控。当发生异常情况时，若发现不及时，还很可能产生医疗事故，这是病人和医院双方都不愿意看到的情况，