智能醫(yī)藥盒控制系統(tǒng)的設計研究

馬焱 牛志新 張冰

摘 要：隨著中國老齡人口逐漸增多，慢性病醫(yī)療負擔正在加重。慢性病已成為我國老年人群疾病負擔的主要原因。慢性病由于病程長、病情遷延不愈，給患者生理和心理造成很大傷害，影響勞動能力和生活質(zhì)量。智能化綜合檢測家庭醫(yī)藥設備的出現(xiàn)為緩解醫(yī)療壓力、合理控制用藥劑量提供了部分技術(shù)支持。同時極大的增強了醫(yī)藥盒的擴展功能，提高了慢性病患者身體綜合指標的檢測的時效性。

關(guān)鍵詞：智能醫(yī)藥盒 ;單片機; 模塊化

0.引言

隨著中國老齡化程度的上升，慢性病控制率偏低，由于慢性病沒有明顯的病理特征，導致人們對其往往保持忽視的態(tài)度。過期藥物無法及時清理，藥物因保存不當導致失效或者變性。老年人殘疾人忘記吃藥，或服用過量、錯誤藥物導致危及生命。為了維持身體的平衡和保證藥物療效，一些患者需要聽從醫(yī)生的建議定時服藥。該課題研究了一種智能醫(yī)藥盒的程序設計。

1.總體設計方案

本課題所設計的多功能電子醫(yī)藥盒能夠自動檢測儲存的藥物的溫度環(huán)境，自動實現(xiàn)對人體脈搏跳動次數(shù)的測量和記錄，并且根據(jù)所測量的結(jié)果計算得出心率值，同時通過設備能夠?qū)⑺贸龅男穆手碉@示出來。本系統(tǒng)也設計了預警功能，也就是說如果測量得出的心率值超過了所設設置的參考值則系統(tǒng)能夠自動發(fā)出預警信號。本章主要對系統(tǒng)設計的方案進行了詳細的論述，具體來講分析了系統(tǒng)的基本原理、詳細功能以及技術(shù)指標。通過詳細設計得出了系統(tǒng)框架以及各個模塊的選型。

2.智能藥盒控制流程設計

3.設計系統(tǒng)軟件

在完成多功能電子醫(yī)藥盒的硬件部分設計之后，需要對軟件程序進行設計。本次所設計的基于單片機的多功能電子醫(yī)藥盒系統(tǒng)中的軟件主要包括主程序的設計、脈搏測量設計、按鍵程序設計三個不同的部分。在軟件設計的過程中主要通過C語言在KEIL環(huán)境中對軟件進行設計和開發(fā)。具體來講本章在軟件設計過程中首先需要介紹相應的原理，然后對設計流程進行詳細的說明，給出基于單片機多功能電子醫(yī)藥盒各軟件程序的流程圖。

3.1? 測量計算原理

本系統(tǒng)在進行測量計算時需要進行多次測量，然后計算平均值。例如在心率測量時總共測量N次，跳動時間為T秒，平均值為K，則計算公式為：

K=60*N/T

在心率計算時需要得出N和T的值。其中N通過P1.0引腳輸入電平來得出。如果單片機在運行中定時掃描時間內(nèi)出現(xiàn)高電平信號，則根據(jù)原理將人體脈搏跳動的次數(shù)計1，同時將其進行保存，最終可以獲得在掃描時間內(nèi)的跳動次數(shù)N。 T的獲取主要通過單片機內(nèi)部的定時器的計時來得出和實現(xiàn)，具體來講在T值獲取方面主要通過定期中斷的此時來獲得。

3.2? 主程序設計

在主程序的設計開始之前首先需要進行初始化操作，通過對各個部分的初始化配置和初始化操作為主程序設計做好準備，具體來講初始化配置的內(nèi)容主要包括;

定時器0的初始化操作為100ms中斷1次進行計時，具體實現(xiàn)6s的累計計時操作;

定時器在初始化操作時10ms為1次中斷，對單片機P3.3引腳輸入電平進行掃描操作，通過對電平的掃描操作來實現(xiàn)對人體脈搏跳動次數(shù)的記錄。

液晶初始化操作是將第一行顯示為“Heart Rate”，同時液晶顯示器第二行心率值的初始值顯示為 “0”;

P3.0～P3.2初始值操作為將其輸出電平設置為低電平，此時所表示的含義為無按鍵輸入;

P2.4引腳初始化操作為輸出電平為高電平。

完成對各個部分的初始值操作之后，主程序通過while循環(huán)來執(zhí)行各種操作：

對輸入的按鍵進行判斷操作，主要通過按鍵程序來實現(xiàn)。判斷定時器0是否中斷，如果通過判斷得出定時器0中斷則進行累計1操作;

如果通過判斷得出定時6s時間到則讀取脈搏跳動數(shù)，此時按照程序進行下一步的操作;如果判斷得出為達到時間則系統(tǒng)執(zhí)行第一步的操作;

判斷報警值是否超過所設置的值。在完成之后顯示出心率值。

4.結(jié)語

本文在基于單片機多功能電子醫(yī)藥盒的設計，通過本研究項目極大的提高了慢性病患者及特殊患病人群的存活率，降低了因慢性疾病產(chǎn)生嚴重并發(fā)癥的風險。同時運用于公共醫(yī)療行業(yè)可以有效降低醫(yī)療事故。隨著智能設備的發(fā)展，該裝置將會在傳統(tǒng)醫(yī)療向智能醫(yī)療的發(fā)展中做出巨大貢獻。

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