单片机的icu病房智能床位监控系统设计
为了实现更加智能的护理设施，提高护理水平，本设计是以STC89C52单片机为核心，通过无线信号进行信息传递到医护人员的手机APP中的一款监控系统。系统通过角度传感器采集床位角度信息、红外传感器采集病人是否离床信息，传感器将采集信息传送到单片机处理，液晶屏显示，并通过无线信号发送到医护人员手机APP，采集到的信息超限，会发出报警信号。本系统通过单片机的优良性能大大降低了护理人员的成本，同时提高了应用范围，有成本低、效率高、操作方便等优势。关键词 智能床位,STC89C52单片机,传感器,智能化
目 录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2国内外研究现状 1
2 课题要研究或解决的问题 2
2.1 课题研究手段 3
3 系统的硬件电路 4
3.1单片机STC89C52 4
3.2液晶显示 6
3.3 无线ESP8266 7
3.4 角度采集模块 8
3.5 步进电机模块 9
4 系统软件的设计 11
4.1程序流程图? 11
4.2液晶屏显示软件设计 12
4.3倾角传感器软件设计 14
4.4无线模块软件设计 16
4.5步进电机软件设计 17
4.6 手机APP软件设计 19
5 系统测试 22
5.1 硬件的焊接与测试 22
结 论 28
致 谢 29
参 考 文 献 30
附录1：原理图 32
附录2：源代码 33
1 引言
1.1 研究背景
目前医院的病床监护系统大多还只设置在重症监护病房，使用固定的医疗监护设备采集病人的生理参数，通过有线方式将数据传输到监护中心。在这里可以通过较高成本的方式来解决问题[5]。
然而中央监护系统建设成本高、维护难度大，并且主要监控的是病理上的参数变化。而病人所处的环境变化和状态变化往往很少被纳入监控范围，比如病人是否身上有介入式医疗器械？病人无意识的动作是否会影响医疗器械的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
检测结果？再甚至，病人是否会因为不适而剧烈活动导致意外危险？往往平时该状态只能通过人工巡查发现，人工巡查一方面加重了护士的工作量，另一方面，也是最主要的是病人的环境状态和动作状态也会影响到病人的康复。ICU病房最大的特点是不允许家属长时间陪护，这就又给监护病人带来了很多不便。
同时传统的医疗监护护理方法容易使病人产生心理压力和紧张情绪，使诊断有误。病人在每次看到医护人员来给自己检查多少都会莫名紧张，有可能会影响检查结果，延误病情，甚至导致误诊。病人最平静的状态是最准确的状态。在信息技术快速发展的今天，一套基于单片机的更加智能的ICU病房智能床位监测系统的研制迫在眉睫。
1.2国内外研究现状
物联网是未来互联网的一部分，指通过信息约定的协议，把任何物品与互联网接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪和管理的一种网络，他是在互联网基础上进行的一个合理的延伸和扩展的网络。
在国外，尤其是在美国，计算机水平一直领先于其他国家，在六七十年代就开始了计算机用于医学临床邻域的研究，在美国最好的医院，麻省总院其临床病人信息管理方面于六十年代便开始研究，至今已有近六十年的研究。相对于其他国家，美国护理床的特点是：技术含量高，专业化的设计和生产，产品涉及到的领域广。除开本身的技术支持外，还有政府机构政策扶持，有产品的标准要求。产品主要分类有：ICU（重症监护病房）护理床，Medical/Surgical bed（医疗护理床）。ICU（重症监护病房）护理床的专业性、技术、功能都是顶尖的。Medical/Surgical bed（医疗护理床）比较普遍，技术与功能都比较低[7]。
在美国设计与生产护理床的公司数不胜数，其中以奥都纽斯医疗器械公司为例，旗下研发生产的摇篮式自动护理床的科技含量达到世界顶尖水平。其功能多样，适用范围涵盖各种病情。对于行动不便、无自理能力、昏迷不醒、需要他人细心看护的病人，可以实现日常护理的自动化[7]。随着经济、科学技术的发展，市场上出现了许多的多功能智能护理床，种类繁多，良莠不齐，有些产品质量、科技水平远远达不到标准，危害巨大。现在市场上的多功能智能护理床根据功能主要分为以下功能：具有安全保障功能的护理床，对患者进行治疗辅助的功能，具有人机交互与通信功能的护理床[6]。
护理安全不良事件是指在治疗过程中发生未预料到的意外事件。掉床/跌倒、给病人用药错误等，都属于安全不良护理意外事件[10]。据新闻报道，医院不良事件中病人发生跌倒，掉下床的事件占的38%，不仅增加了病人的疼痛，威胁到生命的安全，加重了家属的负担，造成了医院声誉的损失，使医护人员和病人以及家属关系紧张。因此，如何防止护理安全不良时间的发生成为护理工作的重中之重。
目前，中国护理床产业处于初期阶段，只有部分中小企业涉足这方面产品的研发和生产，许多的产品都是通过仿制其他先进国家的技术，又或是通过代理权而获得销售的资格，技术含量低，还没有研发出属于我们自己的核心产品[7]。要研发自己的自主产品需要从以下入手：（1）对生理参数的监测：在不了解病人生理状况的条件下进行治疗，容易发生意外，了解病人准确的生理参数才能及时、准确的对症下药。（2）智能控温：由于用到多功能护理病床的基本上都是重症患者，生活不能自理，所以，智能病床需要做到智能的加减温度，提高病人的舒适感[6]。采用集成度较高的线缆通信的中心监控设备来对ICU病床进行监护，采集的数据多且繁杂，使用设备的监护人员需要经过一段时间的培训的试用才能对设备熟练操作；家用多功能“机械保姆”电动床将更加人性化的功能加入护理床结构中，以便于患者的生活需求，降低了监护的成本和家人的护理负担[7]。
而我所设计研制的“基于单片机的ICU病房智能床位监控系统”既精简了大而复杂的中心监控设备，又丰富了简陋的提示机械设备，可以将部署简单，反馈信息完善，处理效率高。
2 课题要研究或解决的问题
本课题主要设计一套基于单片机的ICU病房智能床位监控系统，要求精确测量床位的状态信息，主要包括床位的角度，病人是否离床，并在液晶屏中显示测量的角度信息，还需具有超限报警功能，以便提醒护理人员及时采取措施，以防发生意外，增强ICU病房管理的安全性。
目 录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2国内外研究现状 1
2 课题要研究或解决的问题 2
2.1 课题研究手段 3
3 系统的硬件电路 4
3.1单片机STC89C52 4
3.2液晶显示 6
3.3 无线ESP8266 7
3.4 角度采集模块 8
3.5 步进电机模块 9
4 系统软件的设计 11
4.1程序流程图? 11
4.2液晶屏显示软件设计 12
4.3倾角传感器软件设计 14
4.4无线模块软件设计 16
4.5步进电机软件设计 17
4.6 手机APP软件设计 19
5 系统测试 22
5.1 硬件的焊接与测试 22
结 论 28
致 谢 29
参 考 文 献 30
附录1：原理图 32
附录2：源代码 33
1 引言
1.1 研究背景
目前医院的病床监护系统大多还只设置在重症监护病房，使用固定的医疗监护设备采集病人的生理参数，通过有线方式将数据传输到监护中心。在这里可以通过较高成本的方式来解决问题[5]。
然而中央监护系统建设成本高、维护难度大，并且主要监控的是病理上的参数变化。而病人所处的环境变化和状态变化往往很少被纳入监控范围，比如病人是否身上有介入式医疗器械？病人无意识的动作是否会影响医疗器械的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
检测结果？再甚至，病人是否会因为不适而剧烈活动导致意外危险？往往平时该状态只能通过人工巡查发现，人工巡查一方面加重了护士的工作量，另一方面，也是最主要的是病人的环境状态和动作状态也会影响到病人的康复。ICU病房最大的特点是不允许家属长时间陪护，这就又给监护病人带来了很多不便。
同时传统的医疗监护护理方法容易使病人产生心理压力和紧张情绪，使诊断有误。病人在每次看到医护人员来给自己检查多少都会莫名紧张，有可能会影响检查结果，延误病情，甚至导致误诊。病人最平静的状态是最准确的状态。在信息技术快速发展的今天，一套基于单片机的更加智能的ICU病房智能床位监测系统的研制迫在眉睫。
1.2国内外研究现状
物联网是未来互联网的一部分，指通过信息约定的协议，把任何物品与互联网接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪和管理的一种网络，他是在互联网基础上进行的一个合理的延伸和扩展的网络。
在国外，尤其是在美国，计算机水平一直领先于其他国家，在六七十年代就开始了计算机用于医学临床邻域的研究，在美国最好的医院，麻省总院其临床病人信息管理方面于六十年代便开始研究，至今已有近六十年的研究。相对于其他国家，美国护理床的特点是：技术含量高，专业化的设计和生产，产品涉及到的领域广。除开本身的技术支持外，还有政府机构政策扶持，有产品的标准要求。产品主要分类有：ICU（重症监护病房）护理床，Medical/Surgical bed（医疗护理床）。ICU（重症监护病房）护理床的专业性、技术、功能都是顶尖的。Medical/Surgical bed（医疗护理床）比较普遍，技术与功能都比较低[7]。
在美国设计与生产护理床的公司数不胜数，其中以奥都纽斯医疗器械公司为例，旗下研发生产的摇篮式自动护理床的科技含量达到世界顶尖水平。其功能多样，适用范围涵盖各种病情。对于行动不便、无自理能力、昏迷不醒、需要他人细心看护的病人，可以实现日常护理的自动化[7]。随着经济、科学技术的发展，市场上出现了许多的多功能智能护理床，种类繁多，良莠不齐，有些产品质量、科技水平远远达不到标准，危害巨大。现在市场上的多功能智能护理床根据功能主要分为以下功能：具有安全保障功能的护理床，对患者进行治疗辅助的功能，具有人机交互与通信功能的护理床[6]。
护理安全不良事件是指在治疗过程中发生未预料到的意外事件。掉床/跌倒、给病人用药错误等，都属于安全不良护理意外事件[10]。据新闻报道，医院不良事件中病人发生跌倒，掉下床的事件占的38%，不仅增加了病人的疼痛，威胁到生命的安全，加重了家属的负担，造成了医院声誉的损失，使医护人员和病人以及家属关系紧张。因此，如何防止护理安全不良时间的发生成为护理工作的重中之重。
目前，中国护理床产业处于初期阶段，只有部分中小企业涉足这方面产品的研发和生产，许多的产品都是通过仿制其他先进国家的技术，又或是通过代理权而获得销售的资格，技术含量低，还没有研发出属于我们自己的核心产品[7]。要研发自己的自主产品需要从以下入手：（1）对生理参数的监测：在不了解病人生理状况的条件下进行治疗，容易发生意外，了解病人准确的生理参数才能及时、准确的对症下药。（2）智能控温：由于用到多功能护理病床的基本上都是重症患者，生活不能自理，所以，智能病床需要做到智能的加减温度，提高病人的舒适感[6]。采用集成度较高的线缆通信的中心监控设备来对ICU病床进行监护，采集的数据多且繁杂，使用设备的监护人员需要经过一段时间的培训的试用才能对设备熟练操作；家用多功能“机械保姆”电动床将更加人性化的功能加入护理床结构中，以便于患者的生活需求，降低了监护的成本和家人的护理负担[7]。
而我所设计研制的“基于单片机的ICU病房智能床位监控系统”既精简了大而复杂的中心监控设备，又丰富了简陋的提示机械设备，可以将部署简单，反馈信息完善，处理效率高。
2 课题要研究或解决的问题
本课题主要设计一套基于单片机的ICU病房智能床位监控系统，要求精确测量床位的状态信息，主要包括床位的角度，病人是否离床，并在液晶屏中显示测量的角度信息，还需具有超限报警功能，以便提醒护理人员及时采取措施，以防发生意外，增强ICU病房管理的安全性。
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