论文总字数：15898字

摘 要

当今医疗领域最为常用的为患者给药、补充体液、营养的途径是点滴输液。输液速度因药物化学性质的区别和患者的身体状况差异而不同，输液过快或者过慢都存在一定的安全隐患。所以，设计一套输液监控系统的医疗设备有着非常深远的意义。本文研究了基于STC89C52的输液点滴测速系统，文章首先介绍了该系统的各个模块的具体实现方案以及各方案实现中遇到的问题以及解决方法，系统模块分别有：滴速检测模块、滴速控他制模块、储液瓶高度检测报警电路、人机接口模块；然后说明了各个模块的软件实现，模块间的联系和系统结构图；最后介绍了软硬件的调试结果，并对该系统设计做了一定的分析与展望。 

关键词：滴速检测 滴速控制 模块方案 系统结构图 

Infusion drip speed measuring and control

Abstract

Infusion drip is one of the most commonly used drug delivery approach, it is also an important method to supply patients with body fluids, nutrition. The transfusion speed should be based on patient's physical condition and drug property. There will be potential danger if infusion are too fast or too slow. Therefore, it is very significant to study a infusion drip speed measuring and control system. This paper makes a introduction about the system based on STC89C52. First, it includes the concrete implementation of each module, the modules of the system including drip speed detection module, drip speed control module, alarm module, key module, LCD1602 display module and control module. Then it illustrates the software realization，the contact of each module and the structure chart of the system. Finally it introduces the system debugging result, analysis and prospect for the system design.

Key Words: Drip speed measuring; Drip monitor; Modular solution; System structure diagram;

目 录

摘 要 I

Abstract I

第一章 引言 1

1.1选题的背景和意义 1

1.2研究的基本内容及设计目标 1

1.3本文章节安排 2

第二章 方案设计 4

2.1系统设计思路 4

2.2 控制模块选型 5

2.3 点滴速度、液位检测与控制 5

2.3.1 滴速检测 5

2.3.2 液位检测 6

2.3.3 滴速控制 7

第三章 硬件电路设计 9

3.1 单片机最小系统 9

3.2 点滴速度检测电路 9

3.3液面高度报警电路 11

3.4 步进电机控制电路 12

3.5 人机接口电路 14

3.5.1按键模块 14

3.5.2 显示电路 15

第四章 软件程序实现 16

4.1 总体设计思路 16

4.2 点滴测速程序设计 18

4.3 储液瓶高度设定 21

4.4 人机接口程序设计 24

第五章 绪论 26

5.1 调试结果 26

5.2 展望 26

结语 27

参考文献 28

致谢 29

第一章 引言

1.1选题的背景和意义

当今医疗领域最为常用的为患者给药、补充体液、营养的途径是点滴输液。临床上输液点滴的速度应根据药物性质的不同和患者身体状况来进行调节。输液速度过快，可能会引起患者中毒,严重时会引起水肿和心力衰竭。输液速度过慢则可能导致给药不足，同时也无谓地延长了输液时间，影响了治疗的正常进行。因此，要合理调节输液速度，避免给患者和医护人员增加不必要的负担。

临床输液的常规途径是将储液瓶悬挂在一定高度上，利用势差将药液从输液管输到病人的体内。期间若要调节输液速度，可以通过压紧和放松软管夹来改变胶管口径。这样不但不能对输液速度做到精确控制，还易发生管路堵塞、滴速异常及输液完毕无提示等异常情况。如果这些异常情况没有及时被医护人员发现，病人就有可能面临安全问题。因此，设计一款无人监控输液监控系统的医疗设备有着非常深远的意义。

点滴输液监控设备的发展主要经历了机械式、电容式、电极式、光电式四个阶段，其中光电式是近几年来较为常用的输液监控方法。它是通过红外光强度的变化来进行检测点滴的有无，利用了点滴可以吸收和散射红外光从而减弱光强的原理。将槽型光电卡在储液漏斗中间偏上的位置，当有点滴滴下时，通过光电开关的光强发生变化，光电开关将光信号转换成电信号，将该电信号进行后续的处理后接入单片机，从而达到检测的效果。在检测期间，光电开关和点滴不接触，避免了医疗卫生安全的问题，所以该种方法有很强的适用性。

1.2研究的基本内容及设计目标

本课题研究了输液点滴测速和控制系统，主要通过单片机STC89C52控制步进电机完成对点滴滴速调整，并在输液将要结束时发出报警信号。该系统主要包括主控模块、点滴滴速检测与控制模块、液面高度检测报警模块、人机接口模块。

滴速检测与控制模块主要通过红外对射光电传感器来采集点滴信号，将采集到的信号接单片机进行处理，处理后得到点滴的速度。当点滴速度过快或者过慢时，可手动设置自己需要的点滴速度（通过手动按键操作来实现），设置完毕后，步进电机根据设置的滴速顺时针或者逆时针将储液瓶调整到相应的高度（点滴滴速与储液瓶高度一一对应，滴速每变化5滴对应一个高度，高度-滴速关系表由多次试验获得）。

液面高度检测报警模块是将槽型光电模块卡在距漏斗底部2~3cm处，模块输出接74HC74触发器，触发器输出接指示灯，当该处的药水从有到无的瞬间，光电开关输出会产生一个跳变的高电平信号，该上升沿作为触发器的有效输入，使触发器输出高电平，点亮LED，表明输液即将结束。若医护人员已发现该指示信号，可手动按键将LED点灭。

人机接口模块主要是通过LCD1602液晶显示当前点滴滴速，当需要自行设置滴速时，按下中断入口键进入中断模式对滴速进行设置，再根据需要设置的滴速值分别操作百位十位个位键，设置完毕后按下退出键退出设置状态。设置的点滴滴速应在40-140滴，不在此范围内时，1602会提示重新设置，设置值满足要求时1602上会提示设置完成并显示设置的滴速值。

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