医院输液监测系统的设计与实现【字数：13807】
摘 要静脉输液是当代医疗中医院最常用的医治病人的方式之一，会出现由于操作不当从而引起严重的不良反应等问题。本文通过软硬件结合，成功实现医院输液监测系统的设计与实现。医院输液监测系统的设计与实现是通过使用CP2102来成功实现硬件板与上位机的实时串口通信。通过红外传感器实时检测液滴速度，达到实时监测输液时的滴速的目的。实现在液晶屏和上位机上显示液滴的实时速度；医院输液监测系统还能通过硬件中的按钮的调节和上位机界面直接输入速度数值这两种方法来实现控制步进电机的轴的旋转。通过控制步进电机的轴的旋转，就能使被轴控制的液滴管出现被放松或被压缩两种情况，从而完成设置实时滴速；在输液结束时（本研究中默认为当传感器5秒内都没有检测到液滴信号时），就能通过蜂鸣器的鸣叫，液晶屏上显示的文字以及上位机上滴速消失这些情况来进行实时的声光报警警告，从而达到实时警示的效果。本设计在保证系统的完整性以及精确性的前提下基本上实现了所预期的要求与目标。
目 录
1.引言 1
1.1本课题研究的背景、目的及意义 1
1.1.1本课题研究的主要背景 1
1.1.2本课题研究目的及其完成意义 1
1.2本课题研究的研究现状 2
1.3课题研究的主要研究内容及能实现的主要目标 3
2.研究课题对社会人文、环境、法律的影响 4
2.1研究课题对社会的影响 4
2.2研究课题对环境的影响 4
2.3研究课题对法律的影响 4
3.系统的开发工具及应用技术 6
3.1开发工具 6
3.1.1下位机软件的开发工具简介 6
3.1.2上位机软件的开发工具简介 6
3.2应用技术 6
3.2.1单片机 6
3.2.2步进电机 9
3.2.3 LCD液晶屏 9
3.2.4蜂鸣器及报警器 9
4.研究课题的方案设计 11
4.1研究课题的总体设计及要求 11
4.1.1使用步进电机达到控制输液速度 12
4.1.2主从通信传输数据的方案 12
4.2 课题研究所选用的硬件设计 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
3
4.2.1课题研究所选用的单片机 13
4.2.2课题研究所选用的显示模块 13
4.2.3课题研究中报警模块的设计 13
4.2.4键控模块的设计 14
4.2.5电源模块 15
4.3课题研究所选用的软件设计 16
4.3.1软件设计原则 16
4.3.2软件的主要设计 17
5.研究课题方案具体实现 19
5.1课题研究硬件的实现 19
5.1.1检测点滴即测滴速方案 19
5.1.2报警模块的成功实现 20
5.1.3控制速度的实现 21
5.2课题研究软件的实现 21
5.2.1上位机的串口通信 21
5.2.2上位机界面展示 22
6.系统测试 24
6.1下位机测试 24
6.2上位机测试 25
结语 27
参考文献 28
致谢 29
引言
本课题研究的背景、目的及意义
本课题研究的主要背景
当代社会，静脉注射作为最常用的临床治疗方法之一，对抢救和治疗病人有着不容置疑的重要作用。作为医疗中常用的医治手段，静脉输液在当代社会的大环境下绝大多数地区情况下还是使用的人工监控。但是由于输液速度不恰当出现不适情况，或者没有及时处理结束的情况还是时有发生。原因在于医疗工作者数量相对较少，病人数量较多且每个人年龄不同，自身情况的不同，需要的输液种类也不同等等情况，所以所需要的输液滴速也就各不相同。所以由于各种未知因素经常会造成由于滴液速度得过快或过慢引起病人的不适反应甚至加重病情，滴液结束不及时拔针出现回血的情况。让医护人员实时的观察输液进度以及询问病人的感受反应，这种假设是不能成立的。因为医护人员的数量和精力是有限的，所以由于医护人员没有及时发现以及病人可能额没有注意到等情况，发生很多输液过程出现问题的情况。除此之外在输液过程中绝大多数患者身体不适的情况下其实也需要实时监控着滴速以及剩余液滴以防各种不适情况的发生，而本课题正是为解决这一难题出了一份力。
医疗输液监测系统就是一个能够有效观察和控制滴液速度并能在输液结束时发出警报，以此来提高医护人员工作效率以及有效预防各种异常情况的设计。
本课题研究目的及其完成意义
这个系统的主要功能在于能够实时检测到液滴的速度并且能够设置液滴的速度，同时在液滴结束时（即红外检测5s内不到液滴的下落时）及时出现声光报警警示，并且能及时有效的将精确数据实时的传送至上位机。
传统的医疗静脉输液是通过将药水瓶放置在较高的位置，然后通过大气压强和液体静压使液滴输入到患者的静脉中，但这一方法由于医护人员的数量较少，而病人数量又较多，不同的年龄阶段以及不同的药物对于滴速的要求也各不相同，因此容易造成液滴速度不精确，输液结束或需要更换输液瓶时不能及时处理造成病人回血，或使病人不适等情况。
而本次研究的课题——医院输液系统的设计与实现就及时的解决了这些问题，病人可以被医护人员及时的检测滴速或滴速异常医护人员进行随时的调整，以及在结束时能被及时处理相应问题，此举大必定大提高了医护人员的工作效率，对提高患者对医院的整体满意度更会非常有效。
医疗输液检测系统不仅仅是提高了医护人员的工作效率减少了病人做无用功的时间，也能使医院的智能化管理更加完善。因此完成本课题研究对于适当减少医疗事故，以及提高医院服务能力都非常有益。
病人在输液时出现的滴速不恰当，不正常等现象都有了良好的解决措施，并能使医护人员更好的了解病人的输液实时情况。这都是医院输液检测系统带来的便利之处。本设计，包含了理论想法和实践基础。因此本课题对医院输液检测系统这方面的研究有着良好的意义，也为研究提供了丰富的信息。
本课题研究的研究现状
作为医院医疗中能为病人提供缓解症状，补充营养等多种功能的输液，在医疗中有着不可或缺的重要作用所以输液率往往能达到70%80%。再加上在我国庞大的病患数量以及众多的医院的背景前提下，我国每年的静脉输液量自然也不可小觑，虽然部分地区在提倡减少过度输液，但我国每年输液量每年都能达到几万瓶，而传统的输液方法又确实存着着许多的不足与危险。例如，在输液时，输液的速度往往也是需要医护人员调控的，因为在每个人的身体情况不同，具体的病情也不想他以及不同的输液药物的种类。而如今医护人员缺失，医患关系也不如理想中的和谐等种种原因，使得这些医护人员经常难以面面俱到，有可能就会因此因为流速的不当，影响了药物的治疗效果，更有甚者会因为操作的不当或不及时，发生使患者病情加重等情况。这对患者，对医护人员，对医院，乃至当今的医患关系的大环境，都是非常不好的影响。
目 录
1.引言 1
1.1本课题研究的背景、目的及意义 1
1.1.1本课题研究的主要背景 1
1.1.2本课题研究目的及其完成意义 1
1.2本课题研究的研究现状 2
1.3课题研究的主要研究内容及能实现的主要目标 3
2.研究课题对社会人文、环境、法律的影响 4
2.1研究课题对社会的影响 4
2.2研究课题对环境的影响 4
2.3研究课题对法律的影响 4
3.系统的开发工具及应用技术 6
3.1开发工具 6
3.1.1下位机软件的开发工具简介 6
3.1.2上位机软件的开发工具简介 6
3.2应用技术 6
3.2.1单片机 6
3.2.2步进电机 9
3.2.3 LCD液晶屏 9
3.2.4蜂鸣器及报警器 9
4.研究课题的方案设计 11
4.1研究课题的总体设计及要求 11
4.1.1使用步进电机达到控制输液速度 12
4.1.2主从通信传输数据的方案 12
4.2 课题研究所选用的硬件设计 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
3
4.2.1课题研究所选用的单片机 13
4.2.2课题研究所选用的显示模块 13
4.2.3课题研究中报警模块的设计 13
4.2.4键控模块的设计 14
4.2.5电源模块 15
4.3课题研究所选用的软件设计 16
4.3.1软件设计原则 16
4.3.2软件的主要设计 17
5.研究课题方案具体实现 19
5.1课题研究硬件的实现 19
5.1.1检测点滴即测滴速方案 19
5.1.2报警模块的成功实现 20
5.1.3控制速度的实现 21
5.2课题研究软件的实现 21
5.2.1上位机的串口通信 21
5.2.2上位机界面展示 22
6.系统测试 24
6.1下位机测试 24
6.2上位机测试 25
结语 27
参考文献 28
致谢 29
引言
本课题研究的背景、目的及意义
本课题研究的主要背景
当代社会，静脉注射作为最常用的临床治疗方法之一，对抢救和治疗病人有着不容置疑的重要作用。作为医疗中常用的医治手段，静脉输液在当代社会的大环境下绝大多数地区情况下还是使用的人工监控。但是由于输液速度不恰当出现不适情况，或者没有及时处理结束的情况还是时有发生。原因在于医疗工作者数量相对较少，病人数量较多且每个人年龄不同，自身情况的不同，需要的输液种类也不同等等情况，所以所需要的输液滴速也就各不相同。所以由于各种未知因素经常会造成由于滴液速度得过快或过慢引起病人的不适反应甚至加重病情，滴液结束不及时拔针出现回血的情况。让医护人员实时的观察输液进度以及询问病人的感受反应，这种假设是不能成立的。因为医护人员的数量和精力是有限的，所以由于医护人员没有及时发现以及病人可能额没有注意到等情况，发生很多输液过程出现问题的情况。除此之外在输液过程中绝大多数患者身体不适的情况下其实也需要实时监控着滴速以及剩余液滴以防各种不适情况的发生，而本课题正是为解决这一难题出了一份力。
医疗输液监测系统就是一个能够有效观察和控制滴液速度并能在输液结束时发出警报，以此来提高医护人员工作效率以及有效预防各种异常情况的设计。
本课题研究目的及其完成意义
这个系统的主要功能在于能够实时检测到液滴的速度并且能够设置液滴的速度，同时在液滴结束时（即红外检测5s内不到液滴的下落时）及时出现声光报警警示，并且能及时有效的将精确数据实时的传送至上位机。
传统的医疗静脉输液是通过将药水瓶放置在较高的位置，然后通过大气压强和液体静压使液滴输入到患者的静脉中，但这一方法由于医护人员的数量较少，而病人数量又较多，不同的年龄阶段以及不同的药物对于滴速的要求也各不相同，因此容易造成液滴速度不精确，输液结束或需要更换输液瓶时不能及时处理造成病人回血，或使病人不适等情况。
而本次研究的课题——医院输液系统的设计与实现就及时的解决了这些问题，病人可以被医护人员及时的检测滴速或滴速异常医护人员进行随时的调整，以及在结束时能被及时处理相应问题，此举大必定大提高了医护人员的工作效率，对提高患者对医院的整体满意度更会非常有效。
医疗输液检测系统不仅仅是提高了医护人员的工作效率减少了病人做无用功的时间，也能使医院的智能化管理更加完善。因此完成本课题研究对于适当减少医疗事故，以及提高医院服务能力都非常有益。
病人在输液时出现的滴速不恰当，不正常等现象都有了良好的解决措施，并能使医护人员更好的了解病人的输液实时情况。这都是医院输液检测系统带来的便利之处。本设计，包含了理论想法和实践基础。因此本课题对医院输液检测系统这方面的研究有着良好的意义，也为研究提供了丰富的信息。
本课题研究的研究现状
作为医院医疗中能为病人提供缓解症状，补充营养等多种功能的输液，在医疗中有着不可或缺的重要作用所以输液率往往能达到70%80%。再加上在我国庞大的病患数量以及众多的医院的背景前提下，我国每年的静脉输液量自然也不可小觑，虽然部分地区在提倡减少过度输液，但我国每年输液量每年都能达到几万瓶，而传统的输液方法又确实存着着许多的不足与危险。例如，在输液时，输液的速度往往也是需要医护人员调控的，因为在每个人的身体情况不同，具体的病情也不想他以及不同的输液药物的种类。而如今医护人员缺失，医患关系也不如理想中的和谐等种种原因，使得这些医护人员经常难以面面俱到，有可能就会因此因为流速的不当，影响了药物的治疗效果，更有甚者会因为操作的不当或不及时，发生使患者病情加重等情况。这对患者，对医护人员，对医院，乃至当今的医患关系的大环境，都是非常不好的影响。
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