《程彥明開題報告》word版

1、南 昌 工 程 學(xué) 院 2007 級畢業(yè)（設(shè)計）論文開題報告機械與電氣工程 學(xué)院 電氣工程及其自動化 專業(yè)題 目 醫(yī)院輸液監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計（軟件部分） 學(xué) 生 姓 名 程 彥 明 班 級 07電氣工程及其自動化（2）班 學(xué) 號 2007100447 指 導(dǎo) 教 師 陳 顯 彪 日 期 2010 年 12 月 20 日南 昌 工 程 學(xué) 院 教 務(wù) 處 訂 制 題目：醫(yī)院輸液監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計（軟件部分）一、選題的依據(jù)及課題的意義選題的依據(jù)：靜脈輸液治療是臨床醫(yī)療工作中常用的治療手段,但目前大多數(shù)醫(yī)院及醫(yī)療機構(gòu)都沒有實現(xiàn)輸液的自動監(jiān)控管理,臨床輸液中采取的應(yīng)對措施一般是由患者、陪侍或醫(yī)務(wù)人員隨時觀察監(jiān)

2、視藥液余量情況,加重了護理人員的勞動負擔(dān),也不利于病區(qū)的綜合管理。而基于AT89C51單片機的醫(yī)院輸液監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對輸液的監(jiān)控，實現(xiàn)醫(yī)院護理自動化和智能化。因此我選的畢業(yè)設(shè)計題目是醫(yī)院輸液監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。課題意義：該醫(yī)院輸液監(jiān)控系統(tǒng)裝置不僅僅是一個簡單的控制問題，還涉及到醫(yī)學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、單片機控制、通信和 P C機程序設(shè)計等諸多問題。該裝置將多門學(xué)科有機地結(jié)合起來，并成功的應(yīng)用到實際的問題中。該裝置有針對性強、使用方便、操作簡單、成本低廉、價格合理、利于推廣等優(yōu)點，可以利用醫(yī)醫(yī)院已有的報警裝置，不需要醫(yī)院重新布線，從而合理利用了已有資源；該裝置調(diào)節(jié)速度快、功能齊全、性能指標優(yōu)良，最大相對

3、誤差僅有 2 。主站實現(xiàn)全中文菜單界面友好、使用靈活，并且能夠保存病人的輸液信息 ，作為醫(yī)療檔案，為解決各種醫(yī)療糾紛提供證據(jù).輸液監(jiān)控系統(tǒng)是基于 A T 8 9 C 5 1單片機的醫(yī)院輸液報警監(jiān)控系統(tǒng)來代替人工監(jiān)護，既減輕醫(yī)務(wù)工作人員的工作強度及病人和醫(yī)務(wù)工作人員不斷觀察輸液是否完成而形成的壓力，同時管理系統(tǒng)記錄輸液過程，能夠作為醫(yī)療檔案，實現(xiàn)醫(yī)院護理自動化和智能化。運行情況表明該輸液監(jiān)控系統(tǒng)針對性強、使用方便、操作簡單、成本低廉、價格合理、利于推廣，且具有很高的實用價值。 二、研究概況及發(fā)展趨勢綜述研究概況：靜脈輸液治療是臨床醫(yī)療工作中常用的治療手段,但目前大多數(shù)醫(yī)院及醫(yī)療機構(gòu)都沒有實現(xiàn)輸液

4、的自動監(jiān)控管理,在輸液過程中，當(dāng)輸液完成需要換藥液時，需要醫(yī)務(wù)人員發(fā)現(xiàn)及時，否則就會出現(xiàn)空氣進入血管內(nèi)形成空氣栓塞、凝血堵塞針頭等情況，輕則延誤治療，重則會危及病人生命安全，發(fā)生醫(yī)療事故。平時臨床輸液中采取的應(yīng)對措施一般是由患者、陪侍或醫(yī)務(wù)人員隨時觀察監(jiān)視藥液余量情況。目前,國內(nèi)己有同類產(chǎn)品出現(xiàn),如智能監(jiān)控裝置有靜脈輸液測速器和浮墊自動關(guān)閉式輸液器,但因其功能也是側(cè)重于精確輸液控制,加上依然不菲的價格,所以也只能是和進口輸液泵爭一點市場份額,而未能在各級醫(yī)院大面積的普及推廣。由于精確輸液只對少數(shù)特殊病人和特殊藥品才具有實際意義,而且規(guī)范操作下,輸液阻塞、氣泡混入是可以避免的,因此,在輸液過程中

5、,輸液完成報警問題就成為了人們最為關(guān)注的問題,以至輸液完成報警器的研制成了近幾年來的一個熱門課題,根據(jù)近期對國家知識產(chǎn)權(quán)局專利信息的查詢,目前已有67種輸液完成報警器專利技術(shù),但由于各專利技術(shù)或多或少都存在著這樣或那樣的缺陷,諸如安全性、可靠性、成本及操作方便程度等問題,致使真正轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的專利并不多。發(fā)展趨勢：本設(shè)計是基于AT89C51單片機的智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)綜合運用單片機控制技術(shù)、光電檢測技術(shù)、通信技術(shù)、步進電機控制等技術(shù)，實現(xiàn)輸液治療中輸液的智能監(jiān)控，能夠?qū)斠哼^程進行現(xiàn)場實時監(jiān)控，包括對輸液液滴的采集、輸液速度的控制、輸液接近結(jié)束時的液位檢測，并通過總線的方式把輸液過程中的信息

6、及時上傳給護士值班室的PC當(dāng)中，對輸液進行實時監(jiān)控。該系統(tǒng)要解決目前采用的輸液泵成本高的問題，可以滿足輸液速度自動控制的基本要求。此系統(tǒng)具有許多的優(yōu)點，如：操作簡單、安裝方便、成本低、可以用按鍵準確控制速度和抗干擾能力強等。在實際應(yīng)用中既可下位機單獨工作，又可通過總線實現(xiàn)下位機、上位機聯(lián)機工作滿足了目前臨床醫(yī)學(xué)的需求。整個裝置簡單實用，可應(yīng)用于門診輸液系統(tǒng)中。其主要功能有：（1）設(shè)定點滴速度；（2）自動控制液體速度，并實時顯示：（3）當(dāng)輸液結(jié)束時或出現(xiàn)輸液異常時自動報警；（4）分布式主從站設(shè)計，通過總線實現(xiàn)輸液遠程監(jiān)控。三、研究內(nèi)容及實驗方案研究內(nèi)容：采用單片機檢測并控制輸液器的輸液速度，并實

7、現(xiàn)計算機集中監(jiān)控：1、單片機系統(tǒng)能夠設(shè)定輸液器的速度，并通過光電開關(guān)傳感器檢測輸液器的輸液速度；2、測量參數(shù)可由LCD動態(tài)顯示，在輸液速度超過上下限時予以報警；3、輸液器的輸液情況可以通過無線通信方式傳送給監(jiān)控計算機，監(jiān)控計算機能檢測并設(shè)定輸液器的輸液速度；4、單片機系統(tǒng)掉電時測量參數(shù)能自動保存；5、采用電池作為單片機系統(tǒng)供電電源，要求系統(tǒng)功耗低、體積小、重量輕、安全可靠，適應(yīng)醫(yī)院實際應(yīng)用要求。實驗方案：該智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)的軟件部分主要完成滴速檢測、液位檢測、報警等功能。滴速檢測程序采用周期法來測量滴速，液位檢測和報警程序的軟件部分實現(xiàn)原理與滴速檢測相同。總體方案的框圖如下：顯示鍵盤 單片機判

8、斷警戒線報警紅外測速控速 圖1 總體模塊方框圖醫(yī)院輸液系統(tǒng)的軟件部分由主程序、液滴檢測程序、顯示程序、報警程序等。 主程序：初始化并顯示當(dāng)前的水滴速度，并開兩個外部中斷，兩個內(nèi)部中斷。由于本系統(tǒng)的重點相對其他的智能化系統(tǒng)來說硬件會比較重要一點，系統(tǒng)的穩(wěn)定度受客觀的影響比較大，所以主程序也相對比較的簡單。外部中斷0：是用來監(jiān)視鍵盤的，一但有人按了鍵盤輸入某個水滴速度時，單片機就會與單前的速度相比教，速度比它小單片機就控制步進電動機往上拉，速度比它大時單片機就會控制電動機往下調(diào)。在調(diào)整的同時單片機又會定時的進行不斷反饋，以便更好的控制。并把當(dāng)前的水滴速度顯示在數(shù)碼管上。外部中斷1：是用來監(jiān)視水位的

9、。一但水沒有堵在紅外傳感器之間單片機就會檢測到，并且發(fā)出警報信號。顯示程序：LED顯示器要顯示檢測速度和設(shè)定速度，速度值都以BCD碼的形式保存，其中檢測速度從低到高存在30H,31H,32H, 設(shè)定速度存在33H,34H,35H單元，把這些數(shù)字顯示在相應(yīng)位上。數(shù)據(jù)的位數(shù)是從右向左排的，這里安排1至3位顯示實際檢測值，5至7位顯示設(shè)定值。向LED傳輸數(shù)據(jù)時，這里采取連續(xù)讀數(shù)數(shù)據(jù)的方式，即這里按照時序送入首地址，其后這里連續(xù)送入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的地址自動加1。液滴檢測程序具體流程圖如圖2所示： 初始化判別P2.7=1？即是否有滴液 啟動定時器定時5ms 再檢測P2.7=1?即檢測第二滴停止定時器畔 利用

10、中斷次數(shù)得到時間計算出液滴的速度 圖 2 程序流程圖四、目標、主要特色及工作進度設(shè)計目標：以AT89C51單片機為核心所組成的軟件控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)實現(xiàn)輸液治療中輸液的智能監(jiān)控，能夠?qū)斠哼^程進行現(xiàn)場實時監(jiān)控，包括對輸液液滴的采集、輸液速度的控制、輸液接近結(jié)束時的液位檢測，并通過總線的方式把輸液過程中的信息及時上傳給護士值班室的PC當(dāng)中，對輸液進行實時監(jiān)控。連接好硬件電路，編寫調(diào)試出控制程序，并用編程器寫入到單片機中。主要特色：本設(shè)計以AT89C51芯片為主控部件，無須外部擴展，就可構(gòu)成單片機最小系統(tǒng)。整個系統(tǒng)安全可靠，功耗小，成本低。 （1）能滿足社區(qū)醫(yī)療甚至一般醫(yī)院對輸液進度的檢測，并實時

11、顯示進度和輸液瓶中剩余藥量。（2）當(dāng)輸液異?；蜉斠航Y(jié)束時，進行報警。（3）利用醫(yī)院現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將病人輸液進度信息送到護士站，醫(yī)護人員在護士站就可同時對多個病人的輸液進度進行監(jiān)控。病人甚至可以在家里實用，具有遠程報警方式，直接把報警信號發(fā)送到護士站，提醒醫(yī)護人員進行處理；對同病房病人不產(chǎn)生聲音干擾，系統(tǒng)更具人性化。（4）能實時存儲和記錄系統(tǒng)運行時的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，以備查詢，當(dāng)輸液過程中出現(xiàn)故障而使輸液停止或電源關(guān)閉時，系統(tǒng)也會自動記錄最近一次實用的數(shù)據(jù)。當(dāng)故障排除后，仍能在原數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上繼續(xù)運行。工作進度:第一周 解讀畢業(yè)設(shè)計題目，并查找相關(guān)文獻 。第二周 初步確定方案，并進行可行性分析。第三周 根據(jù)

12、設(shè)計要求確定系統(tǒng)中輸入/輸出信號的種類、數(shù)量和特點。第四周 進行系統(tǒng)軟件平臺的選擇。第五周 進行系統(tǒng)軟件的語言選擇。第六周 進行測速模塊設(shè)計。第七周 進行系統(tǒng)I/O接口程序設(shè)計。第八周 進行系統(tǒng)顯示模塊軟件設(shè)計。第九周 進行系統(tǒng)計數(shù)模塊軟件設(shè)計。第十周 進行報警程序設(shè)計第十一周 進行系統(tǒng)仿真與軟件調(diào)試。第十二周 經(jīng)調(diào)試后，進行總結(jié)并優(yōu)化程序。第十三周 整理資料，形成畢業(yè)設(shè)計全部文件，準備答辯。第十四周 畢業(yè)答辯。五、主要參考文獻（按作者、文章名、刊物名、刊期及頁碼列出）1、李建忠，單片機原理及應(yīng)用，西安電子科技大學(xué)出版社，2002年2、李群芳等，單片微型計算機與接口技術(shù)，電子工業(yè)出版社，2002年3、陳光東等，單片微型計算機原理與接口技術(shù)，華中科技大學(xué)出版社，1999年4、張洪潤，單片機應(yīng)用技術(shù)教程，清華大學(xué)出版社，1997年.5、李軍，51系列單片機高級實例開發(fā)指南，北京航空航天大學(xué)出版社，2004年.6、肖金球，單片機原理與接口技