基于单片机输液控制系统的设计

尹纯朕 颜安

摘要：静脉输液是临床最常见的治疗手段，几乎涉及医院所有科室。目前输液基本都采用输液瓶或输液袋加带茂菲氏管的一次性输液管路，借助液体自重和大气压力将药物输入患者体内。这种方式虽简单易行，但存在一些不足。例如输液温度随周围环境温度一致、高低不可调节;输液速度靠机械式的滑轮压缩输液管调节，调节精度较差且可靠性不足，输液过程中的状态完全靠患者自己观察和护士巡查，没有自我报警和保护机制，容易发生输液过程异常但未及时发现而导致医疗风险。基于单片机输液控制系统可以实现输液更加的安全可靠，可以提高输液时的安全性，从而来保障患者的人身安全以及提醒医护人员及时调节、更换药品。

关键词：点滴速度; 步进电动机; 单片机

1.引言

在临床医疗手段中，静脉注射是一种极其普遍的方式，医务人员通过对患者情况的分析选择具体的药物以及适当的输液滴速。与此同时，静脉注射方式的缺点也在临床医疗应用中逐渐显现。目前，大部分医院对静脉输液情况的监控普遍靠医疗人员手动控制滴速，而输液过程通常很漫长，出现问题后容易因為医疗人员的疏忽而不能及时处理。为了消除静脉注射过程中出现的不足，本文主要研究一款智能输液监控系统，从而减轻医务工作者的压力，降低病区管理的难度，同时有效的避免了医疗事故的出现。

2.输液控制系统工作原理

本设计拟以单片机为核心，设计一个液体点滴速度监测与控制装置，能检测点滴速度，控制点滴速度，并能发出报警信号。当测试到剩余药液液位低于警戒液面后，蜂鸣器发出声音提醒医务人员。输液监控系统的输出硬件主要有步进电机、数码管和蜂鸣器等，而红外对管和键盘是输液装置的输入硬件。系统采用主站控制从站的有线监控系统方式实现医疗输液过程的控制。通过控制装置的软、硬件设计，实现保障患者的人身安全以及提醒医护人员。

3.输液控制系统设计方案

3.1控制系统整体结构图

由图3.1可知本系统以AT89C52单片机为核心，辅以一些必须的外围电路，实现滴速检测和控制。采用通讯协议进行传输，设计实现一个有线监控系统。主机采用大屏幕液晶显示器，不但可以显示当前滴速、在声光报警后还可显示相应的从机号，更嵌入时间显示模块，实现简单友好的人机界面，实现对各患者的实时观察。

3.2控制系统原理图

由图3.2可知当工作人员通过显示装置采集到需要调节的系统高度后通过控制键盘给单片机发送信号，单片机收到信号后控制电动机工作。或通过速度显示模块、点滴速度检测模块和声光报警装置的检测来判断进行人为操作与监控，通过系统的检测实现对各患者的实时观察。

3.3程序设计及过程

本文采用AT89C52单片机，可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。

点滴检测部分程序：

LLL1： MOV  A，TL0       ;检测滴速是否处于警戒范围内

CLR  C

SUBB A，22H        ;22H为保存滴速最大警戒值单元

JNC  WARN       ;滴速大于最大警戒值，则报警

3.4输液控制系统的功能及优点

利用本系统装置可以通过传感器及步进电机进行液体点滴速度的自动调节，通过检测系统的实时检测可以让医护人员及时了解患者输液的情况，从而实现工作安全可靠，减少人力浪费，获得良好医疗效果的目的。

4.结语

设计了一个输液控制系统，这个系统的基础是单片机，并且结合了输液的一些特性。这个系统的优点有很多，比如它可以实时检测点滴的速度、能够通过对储液瓶高度的调整调节点滴的速度、可以通过蜂鸣器来提醒医护人员对患者进行及时观察。

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