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南 昌 工 程 学 院 2007 级毕业（设计）论文开题报告机械与电气工程 学院 电气工程及其自动化 专业题 目 医院输液监控系统的设计（软件部分） 学 生 姓 名 程 彦 明 班 级 07电气工程及其自动化（2）班 学 号 2007100447 指 导 教 师 陈 显 彪 日 期 2010 年 12 月 20 日南 昌 工 程 学 院 教 务 处 订 制 题目：医院输液监控系统的设计（软件部分）一、选题的依据及课题的意义选题的依据：静脉输液治疗是临床医疗工作中常用的治疗手段,但目前大多数医院及医疗机构都没有实现输液的自动监控管理,临床输液中采取的应对措施一般是由患者、陪侍或医务人员随时观察监视药液余量情况,加重了护理人员的劳动负担,也不利于病区的综合管理。而基于AT89C51单片机的医院输液监控系统能够实现对输液的监控，实现医院护理自动化和智能化。因此我选的毕业设计题目是医院输液监控系统的设计。课题意义：该医院输液监控系统装置不仅仅是一个简单的控制问题，还涉及到医学、光学、电学、单片机控制、通信和 P C机程序设计等诸多问题。该装置将多门学科有机地结合起来，并成功的应用到实际的问题中。该装置有针对性强、使用方便、操作简单、成本低廉、价格合理、利于推广等优点，可以利用医医院已有的报警装置，不需要医院重新布线，从而合理利用了已有资源；该装置调节速度快、功能齐全、性能指标优良，最大相对误差仅有 2 。主站实现全中文菜单界面友好、使用灵活，并且能够保存病人的输液信息 ，作为医疗档案，为解决各种医疗纠纷提供证据.输液监控系统是基于 A T 8 9 C 5 1单片机的医院输液报警监控系统来代替人工监护，既减轻医务工作人员的工作强度及病人和医务工作人员不断观察输液是否完成而形成的压力，同时管理系统记录输液过程，能够作为医疗档案，实现医院护理自动化和智能化。运行情况表明该输液监控系统针对性强、使用方便、操作简单、成本低廉、价格合理、利于推广，且具有很高的实用价值。 二、研究概况及发展趋势综述研究概况：静脉输液治疗是临床医疗工作中常用的治疗手段,但目前大多数医院及医疗机构都没有实现输液的自动监控管理,在输液过程中，当输液完成需要换药液时，需要医务人员发现及时，否则就会出现空气进入血管内形成空气栓塞、凝血堵塞针头等情况，轻则延误治疗，重则会危及病人生命安全，发生医疗事故。平时临床输液中采取的应对措施一般是由患者、陪侍或医务人员随时观察监视药液余量情况。目前,国内己有同类产品出现,如智能监控装置有静脉输液测速器和浮垫自动关闭式输液器,但因其功能也是侧重于精确输液控制,加上依然不菲的价格,所以也只能是和进口输液泵争一点市场份额,而未能在各级医院大面积的普及推广。由于精确输液只对少数特殊病人和特殊药品才具有实际意义,而且规范操作下,输液阻塞、气泡混入是可以避免的,因此,在输液过程中,输液完成报警问题就成为了人们最为关注的问题,以至输液完成报警器的研制成了近几年来的一个热门课题,根据近期对国家知识产权局专利信息的查询,目前已有67种输液完成报警器专利技术,但由于各专利技术或多或少都存在着这样或那样的缺陷,诸如安全性、可靠性、成本及操作方便程度等问题,致使真正转化为产品的专利并不多。发展趋势：本设计是基于AT89C51单片机的智能输液监控系统。该系统综合运用单片机控制技术、光电检测技术、通信技术、步进电机控制等技术，实现输液治疗中输液的智能监控，能够对输液过程进行现场实时监控，包括对输液液滴的采集、输液速度的控制、输液接近结束时的液位检测，并通过总线的方式把输液过程中的信息及时上传给护士值班室的PC当中，对输液进行实时监控。该系统要解决目前采用的输液泵成本高的问题，可以满足输液速度自动控制的基本要求。此系统具有许多的优点，如：操作简单、安装方便、成本低、可以用按键准确控制速度和抗干扰能力强等。在实际应用中既可下位机单独工作，又可通过总线实现下位机、上位机联机工作满足了目前临床医学的需求。整个装置简单实用，可应用于门诊输液系统中。其主要功能有：（1）设定点滴速度；（2）自动控制液体速度，并实时显示：（3）当输液结束时或出现输液异常时自动报警；（4）分布式主从站设计，通过总线实现输液远程监控。三、研究内容及实验方案研究内容：采用单片机检测并控制输液器的输液速度，并实现计算机集中监控：1、单片机系统能够设定输液器的速度，并通过光电开关传感器检测输液器的输液速度；2、测量参数可由LCD动态显示，在输液速度超过上下限时予以报警；3、输液器的输液情况可以通过无线通信方式传送给监控计算机，监控计算机能检测并设定输液器的输液速度；4、单片机系统掉电时测量参数能自动保存；5、采用电池作为单片机系统供电电源，要求系统功耗低、体积小、重量轻、安全可靠，适应医院实际应用要求。实验方案：该智能输液监控系统的软件部分主要完成滴速检测、液位检测、报警等功能。滴速检测程序采用周期法来测量滴速，液位检测和报警程序的软件部分实现原理与滴速检测相同。总体方案的框图如下：显示键盘 单片机判断警戒线报警红外测速控速 图1 总体模块方框图医院输液系统的软件部分由主程序、液滴检测程序、显示程序、报警程序等。 主程序：初始化并显示当前的水滴速度，并开两个外部中断，两个内部中断。由于本系统的重点相对其他的智能化系统来说硬件会比较重要一点，系统的稳定度受客观的影响比较大，所以主程序也相对比较的简单。外部中断0：是用来监视键盘的，一但有人按了键盘输入某个水滴速度时，单片机就会与单前的速度相比教，速度比它小单片机就控制步进电动机往上拉，速度比它大时单片机就会控制电动机往下调。在调整的同时单片机又会定时的进行不断反馈，以便更好的控制。并把当前的水滴速度显示在数码管上。外部中断1：是用来监视水位的。一但水没有堵在红外传感器之间单片机就会检测到，并且发出警报信号。显示程序：LED显示器要显示检测速度和设定速度，速度值都以BCD码的形式保存，其中检测速度从低到高存在30H,31H,32H, 设定速度存在33H,34H,35H单元，把这些数字显示在相应位上。数据的位数是从右向左排的，这里安排1至3位显示实际检测值，5至7位显示设定值。向LED传输数据时，这里采取连续读数数据的方式，即这里按照时序送入首地址，其后这里连续送入数据，数据的地址自动加1。液滴检测程序具体流程图如图2所示： 初始化判别P2.7=1？即是否有滴液 启动定时器定时5ms 再检测P2.7=1?即检测第二滴停止定时器畔 利用中断次数得到时间计算出液滴的速度 图 2 程序流程图四、目标、主要特色及工作进度设计目标：以AT89C51单片机为核心所组成的软件控制系统，能够实现实现输液治疗中输液的智能监控，能够对输液过程进行现场实时监控，包括对输液液滴的采集、输液速度的控制、输液接近结束时的液位检测，并通过总线的方式把输液过程中的信息及时上传给护士值班室的PC当中，对输液进行实时监控。连接好硬件电路，编写调试出控制程序，并用编程器写入到单片机中。主要特色：本设计以AT89C51芯片为主控部件，无须外部扩展，就可构成单片机最小系统。整个系统安全可靠，功耗小，成本低。 （1）能满足社区医疗甚至一般医院对输液进度的检测，并实时显示进度和输液瓶中剩余药量。（2）当输液异常或输液结束时，进行报警。（3）利用医院现有网络系统，将病人输液进度信息送到护士站，医护人员在护士站就可同时对多个病人的输液进度进行监控。病人甚至可以在家里实用，具有远程报警方式，直接把报警信号发送到护士站，提醒医护人员进行处理；对同病房病人不产生声音干扰，系统更具人性化。（4）能实时存储和记录系统运行时的现场数据，以备查询，当输液过程中出现故障而使输液停止或电源关闭时，系统也会自动记录最近一次实用的数据。当故障排除后，仍能在原数据基础上继续运行。工作进度:第一周 解读毕业设计题目，并查找相关文献 。第二周 初步确定方案，并进行可行性分析。第三周 根据设计要求确定系统中输入/输出信号的种类、数量和特点。第四周 进行系统软件平台的选择。第五周 进行系统软件的语言选择。第六周 进行测速模块设计。第七周 进行系统I/O接口程序设计。第八周 进行系统显示模块软件设计。第九周 进行系统计数模块软件设计。第十周 进行报警程序设计第十一周 进行系统仿真与软件调试。第十二周 经调试后，进行总结并优化程序。第十三周 整理资料，形成毕业设计全部文件，准备答辩。第十四周 毕业答辩。五、主要参考文献（按作者、文章名、刊物名、刊期及页码列出）1、李建忠，单片机原理及应用，西安电子科技大学出版社，2002年2、李群芳等，单片微型计算机与接口技术，电子工业出版社，2002年3、陈光东等，单片微型计算机原理与接口技术，华中科技大学出版社，1999年4、张洪润，单片机应用技术教程，清华大学出版社，1997年.5、李军，51系列单片机高级实例开发指南，北京航空航天大学出版社，2004年.6、肖金球，单片机原理与接口技术，清华大学出版社，2005年.7、周立功等，单片机实验与实践，北京航空航天大学出版社，2004年.8、开放式综合实验/仿真系统MCS51实验分册，伟福公司 9、ATMEL.Flexible In-system Programmer. http:/www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/flip_2-2-0.zip10、ATMEL.AT89C2051,8-bit MCU with 2K Bytes Flash.http:/www.atmel.com/acrobat/man/doc0368.pdf指导教师： 年 月 日系意见：年 月 日
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