基于单片机的输液点滴系统标准设计开题报告.docx

太原工业学院
毕业设计开题汇报

学 生 姓 名：
刘轩
学 号：

系 部：
自动化
专 业：
自动化
论 文 题 目：
基于单片机输液点滴系统设计
指导老师:
史建伟(讲师)

2月 29日
毕 业 论 文 开 题 报 告
一．论文研究目标及意义：
经过此次毕业设计, 应该使自己了解输液点滴控制系统原理和基础组成，完成液位点滴控制系统单片机控制硬件和软件设计。充足掌握单片机和传感器工作原理和特征，并完成整个系统从工作过程、硬件设计说明、软件设计说明和系统仿真，且做出实物演示。为自己在毕业后从事控制系统及大学四年知识综合应用、熟练使用和设计相关工作做好坚实基础。
病人住院时，静脉输液是临床中一个很普遍诊疗手段。现在临床静脉输液有两种方法。一个是传统人工方法，其缺点是护士要不停巡视同时还必需有些人陪护人力资源占用很大还有交叉感染危险。另一个是自动化输液泵这种方法即使处理了人力资源占用问题，但成本较高，医院在使用过程中增加了输液成本，这种成本最终加到患者身上这种输液方法因成本较高在实际中极难普及。
伴随现代科技发展电子信息时代进步。国家工业快速发展，输液点滴控制系统被广泛利用到医疗，服务等各个行业。怎样人性化管理点滴输送和调换是提升医疗质量一个关键方面。面对医疗业竞争日益猛烈现实，怎样加强管理、提升效率和改善服务质量成了亟待处理问题。而处理这些问题关键方法之一就是建立实用、优异、高效监测和信息管理系统。所以能够设计出一套好控制系统是很必需。
二．中国外研究进展
中国对智能输液系统研究起步较晚，直到20世纪80 年代后期．中国才开始从事智能输液监控设备产品研发。于向英等利用弹簧变形和输液瓶质量改变原理研制出一个 医用输液报警器，但该设备误差较大，每次使用前需依据输液 容器进行质量调整，弹簧移动易产生疲惫，使用和维护很不便：赵金农等设计了一个微型激光输液报警器，利用激光多普勒原理检测流速。实现对输液过程中异常情况报警，不过该仪器灵敏度较低，轻易产生误差；李长胜嗍等利用光纤发出 光束在液面处发生全内反射原理．研制了一个输液结束自动报警装置。该装置成本低且易于网络化，不过不便于安装， 稳定性差；张爱华等将电容式液位传感器用于输液液位非接触检测。其受吸附水作用和液位下降速度影响较大，且不易操作；李云胜利用MSComm通信控件和VC++语言编程， 设计了一套可视化输液实时监控系统，此系统界面直观，操作简单，提升了医院管理水平和工作效率。中国对智能输液系统研制较早厂家有北京科力建元企业和浙江史密斯医学仪器企业，前者研制了ZNB系列输液泵，后者研制WZ系列注射泵，不过全部存在输液精度不高、调整时问长、价格高等弊端。 因为一味地模拟和借鉴国外成熟产品，不愿投入人力物力去研发，现在中国医疗输液监控设备技术相对落后，功效单 一，精度和灵敏度不稳定，可靠性不高，自动化及智能化程度较低，设备性能达不到实际需要．所以未能在各级医院广泛使用。
智能输液系统在国外开发和应用起步较早，经过近半个世纪研究，技术已经比较成熟，I临床输液监控基础实施智 能化，智能输液系统在医院使用十分普遍。临床使用较多、性能很好有德国贝朗企业Pemsor@Compact系列注射 泵，其控制精度可达2％，和Infusomat@fmS系列输液泵，使用比较广泛。另外，美国百特企业便携式输液泵和弹性输液泵，日本JMS株式会社OT系列输液泵，以色列凯撒企业 Bodyguard(生命卫士)输液泵等产品技术也较为成熟，安全 性能较高。这些输液设备全部含有输液监控功效，并能输出输液 状态信号，从而和医院信息系统连接来组建网络，已被中国一 些大型医院引进。但因其价格昂贵关键用于危重患者韵监护。
现在大部分输液监控仪、输液泵和注射泵体积全部比较庞大．受到交流电源和输液架等限制。只适合于在固定地点输液，限制了其使用范围。所以，各企业全部加紧研制体积更小、 更轻便智能输液系统，便于携带，能够在多种条件甚至恶劣环境下进行输液。
现在中国在单片机测控装置研究、生产、应用中，取得了很大成绩，总结了很多经验。现代社会是一个科技社会，科学技术日新月异，发展快速，从长远发展来看，智能输液系统将向着网络化(远程医疗)、便携化(无线通讯)、人性化(友好人机交互)方向前进，这是大势所趋。实时、高效、便捷、安全和人性化服务能够更有效地提升临床医疗质量。推进数字化临床医疗发展进程。

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三．本课题要研究或处理问题和拟采取研究手段（路径）：
本设计是以单片机为关键点滴输液控制系统，其中需要注意各个模块功效实现，和各模块之间合理分配和应用，和在将该系统做好情况下节省成本。

液位报警模块
液位监测模块

主控制器
单片机
STC89C52

滴速监控模块
温度监测模块

信息显示模块

液温控制模块
按键设置模块

外部通信接口

图1 控制器原理框图
当输液瓶内液体抵达设置最低处时，红外发射和接收传感器检测到后，液位监测模块将信息经过主控器传输给液位报警模块，提醒报警，提醒护理人员更换输液瓶。经过滴速控制模块，当滴速和设定值不符时，主控器控制步进电动机正反转，使机械夹夹紧或放松，达成滴速调整。在液体温度未达成设定值时，经过一定大小电流经过电阻产生热量用以对液体加温，达成设定值后经过单片机控制断开电流停止加热。
此次设计基础方案是利用单片机为控制关键, 设计一个对于输液点滴进行监控系统。
液位监测模块：采集输液瓶液位信息。
温度监测模块：采集输液瓶液体温度信息。
显示模块：显示液位，滴数和目前温度等信息。
滴速监控模块：依据设定滴速对输液速度进行监测和控制。
液温控制模块：依据设定值对液体温度进行调整。
按键设置模块：用于多种初始值设定和系统初始化。
外部通信接口：能够依据实际需要和其它控制系统连接用以控制和监测。
在设计中需要处理整个系统各模块电路设计，各个硬件怎样选型，尽可能确保系统能以较低成本实现高效稳定控制。对于单片机输液点滴控制系统已经有很多研究结果，经过对大量文件资料研习，数次试验对本系统不停改善完善。尝试用不一样方法处理问题，找到效率较高，资源浪费少，造价廉价控制系统。

四．论文工作进度安排：

设计（论文）各阶段名称
起 止 日 期
1
经过查阅资料，了解液位控制器原理和基础组成，提出系统总体设计方案
.03.02 ~ .03.14
2
经过学习完成输液点滴控制器各个控制硬件电路设计
.03.15 ~ .03.31
3
完成输液点滴控制器软件设计
.04.01 ~ .04.22
4
完成系统调试、仿真和实物制作
.04.23 ~ .05.18
5
完成设计说明书
.05.19~ .06.17

五．关键参考文件：
[1] 谢春思,李军民,董受全.基于单片机静脉输液监视器工程实现[J],微计算机信息，
[2] 王立红.基于单片机智能静脉输液控制系统.[J]网络财富,  
[3] 赵合运,赵峰.静脉输液无线监护系统设计 [J].河南师范大学学报,
[4] 江勇,段文群.一个面向医院输液监控系统设计.传感器世界,
[5] 张迎新,王盛军.一个新型静脉输液控制器研制.医疗设备信息,. 
[6] 胡修玉,等.微型输液气泡控制和报警器研制和应用 [J].中国医疗疗设备,. 
[7] 徐海波,廖传书.基于AT89S52单片机远程监控系统[J],
[8] 郭雯,王海涛. 智能输液系统发展和应用.医疗卫生装备,

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指导老师意见：

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年 月 日
教研室审查意见：

专业责任人：
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