学文网【摘 要】本系统以STC89C52单片机为核心，辅以步进电机驱动、键盘、LCD显示、光电传感器数据采集、RS232电平转换等电路组成，实现了由一个主站控制多个从站的液体点滴速度监控系统。该设计较好地实现了液体点滴速度监控装置的所要求的功能。
【关键词】液体点滴速度；单片机
1.引言
随着医院管理系统趋向于电子化、网络化，如何利用计算机与现代控制技术提高医疗器械的自动化成为目前主要应用方向之一。静脉输液是临床医学中一个重要的***手段，传统的输液过程都是由监护人员手动控制液体点滴速度，造成了监护人员和病人的诸多不方便，也不利于病区的综合管理。本系统应用自动化控制技术实现了对液体点滴速度的监控，该智能液体点滴监控仪可以对多床位进行远程、集中、分床监测，并针对不同病人需不同的输液速度而自动控制点滴数。护士可在护士室监控若干病房的输液情况，而自动调整滴数，减轻护士的工作量，实现医院护理自动化。而且在紧急情况下，可以向总控制台发出报警。监护人员也可以通过远程通信，监控病人输液的整个过程，并对液滴速度进行设置等。
2.系统总体框***
本系统以STC89C52单片机为核心，由光电传感器组成数据采集部分，由步进电机作为驱动部分，采用键盘输入，利用LCD作为显示器。利用串口，实现了主单片机和多个从单片机之间的多机通信，一个主站控制多个从站的有线液体点滴速度监控系统（见***1）。
3.系统硬件设计
1）数据采集
发光二极管发射的平行光束穿过茂菲氏滴管投射到光敏三极管的感光面上，在没有液滴滴落时，光敏三极管接收到的光照度最大，产生的光电流也最大，当有液滴滴落时，由于液滴的形状特性，使平行光束发散，投射到光敏三极管上的光照度将减弱，从而使光敏三极管产生的光电流减小，形成脉冲（见***2）。
2）驱动部分
采用NMOS管IF530构成如***所示的驱动电路。该电路的特点是无反向电流泄放电路，最大驱动电流达1安培。为了避免开机瞬间由于NMOS管全部导通对步进电机造成损坏，在单片机I/O口和MOS管之间加74HC04构成的反相器，以改变驱动逻辑（见***3）。
4.系统软件设计（见***4）
5.系统算法的选择
步进电机采用模糊控制与PI控制结合的算法。当点滴速度设定值与实际值的差值较大时，使用模糊控制，按照差值的符号决定电机运行方向，电机速度固定。当差值较小时，使用PI控制，电机速度均匀变化而无上下震荡现象，能准确定位。参数整定采用试凑法。
6.总结
本系统可方便地实现对单点和多点输液注射过程进行监控与管理，从而改善了工作条件，极大地减少了监护人员的工作量和由于监护不当造成的医疗事故，具有工作稳定、响应速度快、操作简便等优点，在医疗卫生领域中具有广泛的应用前景。
参考文献：
[1]宋雪丽.基于单片机系统的液体点滴速度监控装置设计[J].电脑开发与应用,2007/05.
[2]王紫婷.智能液体点滴速度监控仪[J].自动化与仪器仪表,2004/05.
[3]杨晓.用单片机实现的液体点滴速度监控装置[J].电子世界,2004/02.
作者简介：郑司强，男，现就读于西安外事学院工学院电子信息工程专业。
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