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红外点滴报警系统的研制

作　者: 朱永兴
导　师: 原桂彬
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 红外无线通信 USB 静脉输液
分类号: TN219
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

静脉输液作为一种医疗给药手段,越来越多的应用到了临床医学当中,但是,随着静脉输液的广泛使用,输液过程中容易带来的一些不便也逐渐显现出来。静脉输液过程需要医护人员对两种输液信息进行随时的观察,分别是输液速度和输液是否完成。输液速度是根据病情、输液总量、输液目的和药物性质等情况确定的,输液速度过快或者过慢轻则会使患者产生不适,重则会影响患者的生命安全;静脉输液完成后需要医护人员进行及时的处理,如果处理不及时的话,会对病人的生命安全带来损害。但是静脉输液是一个漫长的过程,容易使患者和医护人员产生疏忽,不能及时的发现并处理上面提到的情况,增加了医疗事故发生的隐患。红外点滴报警系统就是为了解决上述的问题,降低医护人员的工作强度,保护患者的生命财产而研制的。红外点滴报警系统的主要功能是对输液过程进行监测,并且对输液速度不当和输液终了进行报警。系统主要由护士站主机和病房分机两部分组成,病房分机利用红外传感器对输液信息进行采集和处理,并利用无线的方式发送至护士站主机,护士站主机利用电脑软件对输液速度进行实时显示,当速度值超限或者输液终了时进行报警。使工作人员能够及时的处理发生的状况。上位机的软件同时带有患者信息管理系统,方便医护人员对病人信息进行管理。红外点滴报警系统采用STC89C52RC作为微处理器,设计了无线通信模块、USB通讯模块、人机交互模块等主要模块。无线通信模块选用了Nordic公司的nRF24L01为核心芯片,该芯片工作于2.4GHz国际通用ISM频段,具有外围元件少,开发容易成本低等优点,并且可以通过更换天线提高系统的性能,便于系统的升级;USB通讯模块选用了国产的CH372,性能高,工作稳定。上位机软件的开发使用的是Visual C++6.0,实现了对输液过程的监测和对病人信息的管理。红外点滴报警系统具有高性能低成本的特点,并且能够方便的根据实际情况对系统进行升级,具有很强的市场竞争力,适合推广使用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-14
  1.1 课题来源及研究的目的和意义  9-10
  1.2 国内外的发展历史和研究现状  10-11
  1.3 课题研究的主要内容  11-13
  1.4 本章小结  13-14
第2章系统的总体设计  14-18
  2.1 系统设计方案  14-17
    2.1.1 护士站主机设计方案  15-16
    2.1.2 病房分机设计方案  16-17
  2.2 无线通信协议设计方案  17
  2.3 本章小结  17-18
第3章系统的硬件设计  18-37
  3.1 系统微控制器的介绍  18-20
    3.1.1 单片机时钟电路  19
    3.1.2 单片机复位电路  19-20
  3.2 输液监测模块的设计  20-25
    3.2.1 红外传感器的介绍  20-22
    3.2.2 液滴检测电路设计  22-23
    3.2.3 整形电路的设计  23-25
  3.3 人机交互模块的设计  25-27
    3.3.1 键盘输入模块的设计  25-26
    3.3.2 数码管显示模块的设计  26-27
  3.4 电源模块的设计  27-28
  3.5 USB通讯模块的设计  28-33
    3.5.1 USB总线简介  28-29
    3.5.2 USB总线的优点  29-30
    3.5.3 USB接口芯片介绍  30-32
    3.5.4 基于CH372 的USB接口电路  32-33
  3.6 无线通信模块的设计  33-36
    3.6.1 无线通信芯片的介绍  34-35
    3.6.2 nRF24L01 模块电路设计  35-36
  3.7 本章小结  36-37
第4章系统的软件设计  37-53
  4.1 下位机软件的设计  37-48
    4.1.1 单片机软件开发工具介绍  37-39
    4.1.2 下位机程序主体设计  39
    4.1.3 无线收发模块的软件设计  39-43
    4.1.4 USB通讯模块的软件设计  43-46
    4.1.5 液滴检测模块的软件设计  46-48
  4.2 上位机软件的设计  48-51
    4.2.1 上位机软件开发工具介绍  48-49
    4.2.2 上位机软件设计原则  49-50
    4.2.3 上位机软件主界面的设计  50
    4.2.4 病人信息管理模块的设计  50-51
  4.3 本章小结  51-53
第5章系统的测试  53-58
  5.1 系统硬件电路的测试  53-54
  5.2 输液监测部分的测试  54-55
  5.3 USB通讯部分的测试  55-56
  5.4 无线通信部分的测试  56-57
  5.5 本章小结  57-58
结论  58-60
参考文献  60-64
致谢  64

红外点滴报警系统的研制

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