医用输液器报警系统设计（软件）
本设计采用红外对射技术，光电传感技术，电机控制技术，以单片机为处理器实现了一款输液报警系统。这个系统可以实现对瓶中药液进行监控，当瓶中药液滴完时能够自动关闭输液器防止病人血液回流，同时能够发出报警声通知值班护士。系统包括液位检测部分、滴速检测部分、输液报警灯单元、数码显示单元等。本次设计还自行添加了对回血检测并有相应的措施来防止血液回流现象的发生，补充了这个方向的输液系统的部分研究空白，对于设备结构的分析和其电子设计的研究具有重要意义。关键词 输液报警，红外对射系统，51单片机，滴速检测目录
1 绪 论 1
1.1 研究背景 1
1.2 方案的设计与比较 1
1.3 方案的确定 2
2 系统方案的比较及确定 2
2.1 设计的总体方案 2
2.2 滴速检测方案的选取 3
2.3 回血检测电路方案 3
2.4 按键接口电路方案 3
2.5 显示模块电路方案 4
2.6 单片机型号的选择及其基本介绍 4
3 系统软件设计 10
3.1 主程序流程图 11
3.2 滴速检测子程序 12
3.3 回血检测子程序 14
3.4 按键设置子程序 15
3.5 软件仿真图 17
4 软硬件调试 17
4.1 硬件实物 18
4.2 上下限设置 18
4.3 滴速的检测 18
4.4 回血的检测 19
4.5 自动关闭输液功能 19
5 总结与展望 20
5.1 研究的不足之处 20
5.2 对未来的展望 20
结论 21
致谢 22
参考文献 23
附录 24
绪论
如今，社会日新月异，科技迅猛发展，人们在享受着科技给我们带来便利快捷的同时，自身的免疫力以及抵抗力也在逐代下降，有时候一个昼夜温差就会引起我们的感冒、呼吸道感染等疾病，患上了这些轻微的疾病，我们通常的选择都是去医院输液来达到缓
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
对未来的展望 20
结论 21
致谢 22
参考文献 23
附录 24
绪论
如今，社会日新月异，科技迅猛发展，人们在享受着科技给我们带来便利快捷的同时，自身的免疫力以及抵抗力也在逐代下降，有时候一个昼夜温差就会引起我们的感冒、呼吸道感染等疾病，患上了这些轻微的疾病，我们通常的选择都是去医院输液来达到缓解病情的目的。在医院输液（俗称打点滴）存在一个问题一直困扰着医院工作人员和病人，在医院进行输液的过程中，由于病人身体虚弱、昏迷、或者入睡，导致输液完毕的时候病人自身不能及时察觉，而医护人员也有可能正在别处做事，不能及时发现工作完毕的输液器，这就会导致病人的血液回流，时间过长会导致扎针处严重的膨胀，甚至酿成医疗事故。因此医院经常因为诸如此类的事情受到患者的不满和投诉，医护人员也相当无奈，红外输液报警器的应用可以很好的解决这一类问题，解决患者和医护人员的困扰。
1.1研究背景
伴随着社会的迅猛发展，身为21世纪主人的我们越来越重视各类安全问题，特别是食品饮用安全，医疗安全和医用安全等问题[1,2]，静脉输液治疗是临床医疗工作中常用的治疗手段，现在，医院给病人输液时一般都会派专门的护士来看守，或者病人家属自行进行陪同。在这种情况下，一旦看护不到位亦或是一个小小的分心，都可能会引起输液在液体全部输完后气体由输液管进入人体，即通常所谓气体栓塞亦或是病患的血液从管子回流入瓶子，即通常所谓的回血，这会对患者造成严重的身体伤害，甚至造成死亡。而输液报警装置可以解决这个问题。使用输液报警装置既减少了医护人员的时间和精力，又保证了患者的生命安全[3]。
1.2方案的设计与比较
经过自己对于国内外资料的搜集以及查阅，发现现在的输液报警器主要采用以下几种粗略方案；
方案一：利用压力传感器对输液瓶里的液体重量进行测量，进而再将重力转化成瓶内液体的高度。使用这种方法，思路较为清晰简单明，同时也有着很多的优点，比如说可以把压力的变化转化成电信号（弱），从而可以获得吊瓶的压力的 改变，有效的避免了其他感应方式的一些缺陷。使用这种方式进行研制，原理简单，容易理解，并且受外界光，声电，磁等物理干扰因素较小，控制模块电路集成在PCB板上便于封装等，但是操作相对较为困难。主要是因为瓶内液体一般是混合物，各种不同的液体的液滴密度确定起来不易；另外瓶内液体是否已经被完全的混合也是影响测量的一个重要因素，同时即使混合后可能也会发生一定的沉淀，因此这种方法实际上并不可取。
方案二：利用液体导电性不同的这一特点进行报警,但不同液体的导电率相差数倍,容易出现误报、漏报。
方案三：利用杠杆原理,当液重变化触动电路闭合而报警,设计粗笨,误差极大。
方案四：然而最最理想的还是利用光沿着直线传播的原理和光的折射原理，用红外探头对液面进行照射并使用相应的光信号接收装置来接收信号，根据接收到的模拟信号对液面进行检测并报警，装置较为简单，但因为光的折射、散射、透射导致精度相较不理想。
1.3方案的确定
综上所述本次设计打算采用利用红外传感器安置在在输液管两端来记录滴数的方法进行检测，这么做不仅装置和原理较为简单清晰，精度较高，最重要的是其成本相应较低，且具有便携式的特点，方便护士的拆装和药物利用同时也不会对药物有任何的影响，达到非接触式测量的效果，很好地解决了输液报警的问题[4]。经实验证明,具有安全、操作方便、参数可自行设定、抗干扰能力较强、可靠性较高、能够精确控制输液速度和输液总量的特点。
2.输液报警器的硬件电路设计
2.1设计的总体方案
本次设计主要包括以下几个模块：滴速检测模块，键盘模块，回血检测模块和显示模块。其结构图如下：
图2-1：总体结构框图
2.2滴速检测具体方案比较
滴速测量的准确性在本次设计中非常重要，它是本次设计的基础，经过同组同学的商量讨论，共罗列了以下的红外方案：
方案一：采用反射式的红外光电传感器
将反射式红外传感器置于输液器的漏斗的一端，在液滴下落时，利用红外线反射能力，接收端将检测到信号。但是有很多不稳定的因素：比如水滴的表面不规则，收集到的反射信号比较弱，并且对于液滴下落时要和传感器的夹角要很精确，所以反射方案并不提倡。
方案二：采用红外对射光电开关
采用红外对射式光电开关，其功能非常齐全，体积较小，具备交直流通用型，抗震性能好，液滴检测比较稳定，比较适合应用于精度要求较高的医疗设备，此方案成本比较低。下落液滴可以遮挡红外光线，单片机检测信号可以通过这个来确定滴速。
经考虑选用方案二。
2.3回血检测电路方案
本模块决定使用血液与输液液体颜色深浅的不同来设计，即利用血液的颜色较深会挡住红外光线，单片机检测到信号就进行报警。
2.4按键接口电路方案
键盘是我们向机器传播想法的途径，一般
1 绪 论 1
1.1 研究背景 1
1.2 方案的设计与比较 1
1.3 方案的确定 2
2 系统方案的比较及确定 2
2.1 设计的总体方案 2
2.2 滴速检测方案的选取 3
2.3 回血检测电路方案 3
2.4 按键接口电路方案 3
2.5 显示模块电路方案 4
2.6 单片机型号的选择及其基本介绍 4
3 系统软件设计 10
3.1 主程序流程图 11
3.2 滴速检测子程序 12
3.3 回血检测子程序 14
3.4 按键设置子程序 15
3.5 软件仿真图 17
4 软硬件调试 17
4.1 硬件实物 18
4.2 上下限设置 18
4.3 滴速的检测 18
4.4 回血的检测 19
4.5 自动关闭输液功能 19
5 总结与展望 20
5.1 研究的不足之处 20
5.2 对未来的展望 20
结论 21
致谢 22
参考文献 23
附录 24
绪论
如今，社会日新月异，科技迅猛发展，人们在享受着科技给我们带来便利快捷的同时，自身的免疫力以及抵抗力也在逐代下降，有时候一个昼夜温差就会引起我们的感冒、呼吸道感染等疾病，患上了这些轻微的疾病，我们通常的选择都是去医院输液来达到缓
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
对未来的展望 20
结论 21
致谢 22
参考文献 23
附录 24
绪论
如今，社会日新月异，科技迅猛发展，人们在享受着科技给我们带来便利快捷的同时，自身的免疫力以及抵抗力也在逐代下降，有时候一个昼夜温差就会引起我们的感冒、呼吸道感染等疾病，患上了这些轻微的疾病，我们通常的选择都是去医院输液来达到缓解病情的目的。在医院输液（俗称打点滴）存在一个问题一直困扰着医院工作人员和病人，在医院进行输液的过程中，由于病人身体虚弱、昏迷、或者入睡，导致输液完毕的时候病人自身不能及时察觉，而医护人员也有可能正在别处做事，不能及时发现工作完毕的输液器，这就会导致病人的血液回流，时间过长会导致扎针处严重的膨胀，甚至酿成医疗事故。因此医院经常因为诸如此类的事情受到患者的不满和投诉，医护人员也相当无奈，红外输液报警器的应用可以很好的解决这一类问题，解决患者和医护人员的困扰。
1.1研究背景
伴随着社会的迅猛发展，身为21世纪主人的我们越来越重视各类安全问题，特别是食品饮用安全，医疗安全和医用安全等问题[1,2]，静脉输液治疗是临床医疗工作中常用的治疗手段，现在，医院给病人输液时一般都会派专门的护士来看守，或者病人家属自行进行陪同。在这种情况下，一旦看护不到位亦或是一个小小的分心，都可能会引起输液在液体全部输完后气体由输液管进入人体，即通常所谓气体栓塞亦或是病患的血液从管子回流入瓶子，即通常所谓的回血，这会对患者造成严重的身体伤害，甚至造成死亡。而输液报警装置可以解决这个问题。使用输液报警装置既减少了医护人员的时间和精力，又保证了患者的生命安全[3]。
1.2方案的设计与比较
经过自己对于国内外资料的搜集以及查阅，发现现在的输液报警器主要采用以下几种粗略方案；
方案一：利用压力传感器对输液瓶里的液体重量进行测量，进而再将重力转化成瓶内液体的高度。使用这种方法，思路较为清晰简单明，同时也有着很多的优点，比如说可以把压力的变化转化成电信号（弱），从而可以获得吊瓶的压力的 改变，有效的避免了其他感应方式的一些缺陷。使用这种方式进行研制，原理简单，容易理解，并且受外界光，声电，磁等物理干扰因素较小，控制模块电路集成在PCB板上便于封装等，但是操作相对较为困难。主要是因为瓶内液体一般是混合物，各种不同的液体的液滴密度确定起来不易；另外瓶内液体是否已经被完全的混合也是影响测量的一个重要因素，同时即使混合后可能也会发生一定的沉淀，因此这种方法实际上并不可取。
方案二：利用液体导电性不同的这一特点进行报警,但不同液体的导电率相差数倍,容易出现误报、漏报。
方案三：利用杠杆原理,当液重变化触动电路闭合而报警,设计粗笨,误差极大。
方案四：然而最最理想的还是利用光沿着直线传播的原理和光的折射原理，用红外探头对液面进行照射并使用相应的光信号接收装置来接收信号，根据接收到的模拟信号对液面进行检测并报警，装置较为简单，但因为光的折射、散射、透射导致精度相较不理想。
1.3方案的确定
综上所述本次设计打算采用利用红外传感器安置在在输液管两端来记录滴数的方法进行检测，这么做不仅装置和原理较为简单清晰，精度较高，最重要的是其成本相应较低，且具有便携式的特点，方便护士的拆装和药物利用同时也不会对药物有任何的影响，达到非接触式测量的效果，很好地解决了输液报警的问题[4]。经实验证明,具有安全、操作方便、参数可自行设定、抗干扰能力较强、可靠性较高、能够精确控制输液速度和输液总量的特点。
2.输液报警器的硬件电路设计
2.1设计的总体方案
本次设计主要包括以下几个模块：滴速检测模块，键盘模块，回血检测模块和显示模块。其结构图如下：
图2-1：总体结构框图
2.2滴速检测具体方案比较
滴速测量的准确性在本次设计中非常重要，它是本次设计的基础，经过同组同学的商量讨论，共罗列了以下的红外方案：
方案一：采用反射式的红外光电传感器
将反射式红外传感器置于输液器的漏斗的一端，在液滴下落时，利用红外线反射能力，接收端将检测到信号。但是有很多不稳定的因素：比如水滴的表面不规则，收集到的反射信号比较弱，并且对于液滴下落时要和传感器的夹角要很精确，所以反射方案并不提倡。
方案二：采用红外对射光电开关
采用红外对射式光电开关，其功能非常齐全，体积较小，具备交直流通用型，抗震性能好，液滴检测比较稳定，比较适合应用于精度要求较高的医疗设备，此方案成本比较低。下落液滴可以遮挡红外光线，单片机检测信号可以通过这个来确定滴速。
经考虑选用方案二。
2.3回血检测电路方案
本模块决定使用血液与输液液体颜色深浅的不同来设计，即利用血液的颜色较深会挡住红外光线，单片机检测到信号就进行报警。
2.4按键接口电路方案
键盘是我们向机器传播想法的途径，一般
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