基于單片機輸液控制系統的設計

尹純朕 顏安

摘要：靜脈輸液是臨床最常見的治療手段，幾乎涉及醫院所有科室。目前輸液基本都采用輸液瓶或輸液袋加帶茂菲氏管的一次性輸液管路，借助液體自重和大氣壓力將藥物輸入患者體內。這種方式雖簡單易行，但存在一些不足。例如輸液溫度隨周圍環境溫度一致、高低不可調節;輸液速度靠機械式的滑輪壓縮輸液管調節，調節精度較差且可靠性不足，輸液過程中的狀態完全靠患者自己觀察和護士巡查，沒有自我報警和保護機制，容易發生輸液過程異常但未及時發現而導致醫療風險。基于單片機輸液控制系統可以實現輸液更加的安全可靠，可以提高輸液時的安全性，從而來保障患者的人身安全以及提醒醫護人員及時調節、更換藥品。

關鍵詞：點滴速度; 步進電動機; 單片機

1.引言

在臨床醫療手段中，靜脈注射是一種極其普遍的方式，醫務人員通過對患者情況的分析選擇具體的藥物以及適當的輸液滴速。與此同時，靜脈注射方式的缺點也在臨床醫療應用中逐漸顯現。目前，大部分醫院對靜脈輸液情況的監控普遍靠醫療人員手動控制滴速，而輸液過程通常很漫長，出現問題后容易因為醫療人員的疏忽而不能及時處理。為了消除靜脈注射過程中出現的不足，本文主要研究一款智能輸液監控系統，從而減輕醫務工作者的壓力，降低病區管理的難度，同時有效的避免了醫療事故的出現。

2.輸液控制系統工作原理

本設計擬以單片機為核心，設計一個液體點滴速度監測與控制裝置，能檢測點滴速度，控制點滴速度，并能發出報警信號。當測試到剩余藥液液位低于警戒液面后，蜂鳴器發出聲音提醒醫務人員。輸液監控系統的輸出硬件主要有步進電機、數碼管和蜂鳴器等，而紅外對管和鍵盤是輸液裝置的輸入硬件。系統采用主站控制從站的有線監控系統方式實現醫療輸液過程的控制。通過控制裝置的軟、硬件設計，實現保障患者的人身安全以及提醒醫護人員。

3.輸液控制系統設計方案

3.1控制系統整體結構圖

由圖3.1可知本系統以AT89C52單片機為核心，輔以一些必須的外圍電路，實現滴速檢測和控制。采用通訊協議進行傳輸，設計實現一個有線監控系統。主機采用大屏幕液晶顯示器，不但可以顯示當前滴速、在聲光報警后還可顯示相應的從機號，更嵌入時間顯示模塊，實現簡單友好的人機界面，實現對各患者的實時觀察。

3.2控制系統原理圖

由圖3.2可知當工作人員通過顯示裝置采集到需要調節的系統高度后通過控制鍵盤給單片機發送信號，單片機收到信號后控制電動機工作。或通過速度顯示模塊、點滴速度檢測模塊和聲光報警裝置的檢測來判斷進行人為操作與監控，通過系統的檢測實現對各患者的實時觀察。

3.3程序設計及過程

本文采用AT89C52單片機，可以按照常規方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發成本。

點滴檢測部分程序：

LLL1： MOV? A，TL0?????? ;檢測滴速是否處于警戒范圍內

CLR? C

SUBB A，22H??????? ;22H為保存滴速最大警戒值單元

JNC? WARN????? ?;滴速大于最大警戒值，則報警

3.4輸液控制系統的功能及優點

利用本系統裝置可以通過傳感器及步進電機進行液體點滴速度的自動調節，通過檢測系統的實時檢測可以讓醫護人員及時了解患者輸液的情況，從而實現工作安全可靠，減少人力浪費，獲得良好醫療效果的目的。

4.結語

設計了一個輸液控制系統，這個系統的基礎是單片機，并且結合了輸液的一些特性。這個系統的優點有很多，比如它可以實時檢測點滴的速度、能夠通過對儲液瓶高度的調整調節點滴的速度、可以通過蜂鳴器來提醒醫護人員對患者進行及時觀察。

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