点滴智能系统的控制与设计

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1、国钆技2005215~6期lESEARCH&DEVI研O究PM与E开N发T文章编号：1001—893X(2005)06—0177—04点滴智能控制系统的设计与实现刘宝明，尹树华，罗珊(解放军西安通信学院，陕西西安710065)摘要：依照精确、可靠、稳定的原则，设计点滴智能控制系统。利用步进电机的可控性、高精度性和红外光发射接收检测传感元件3DU的高灵敏性，以及89C51单片机的可编程性进行综合设计。实现了由主站控制多个从站的有线监控系统，根据实际需要，通过MAX485扩展出所需的从站数目。监控系统通过键盘控制液体点滴速度，并可自动报警；主站和从站间的通信实时

2、性好。关键词：点滴智能控制系统；步进电机；红外光发射接收检测传感元件；设计中图分类号：TP273；R197．39文献标识码：ADesignandRealizationofaDrop——IntelligentControlSystemLIUBao—ruing，YINShu—hua，LUOShan(XihnCommunicationInstituteofPLA，Xn710065，China)Abstract：Adrop—intelligent—controlsystemisdesigned．Thesystemcombinesthecontrollabilitya

3、ndhjghprecisionofthestep—machineryandhighsensitivityof3DU．theinfraredrayradiating—receivingdetectivesensor，andrealizesthefunctionofthesinglemainstationmonitoringthemulti—substations．Ifneeded，itcanexpandthenumberofthesub—stationsthroughMAX485．Theliquiddroppingspeed，con-trolledbythek

4、eyboardofthemonitoringsystem，canalarmautomatically．Itcancommunicateeficientlybetweenthemainstationandsubstations．Keywords：Drop—intelligentcontrolsystem；Stepmachinery；Infraredrayradiating—receivingdctectivesensor；Design成本低廉，使用简便、易操作，适合于临床普及。一、引言目前我国的各级各类医院及诊所等医疗机构在二、系统总体设计框架进行输液治疗时，

5、其输液速度和输液量几乎全部都所实现的一个由主站控制多个从站的有线监控是一个不精确的值。输液速度是护士通过转动输液系统，总体设计框图如图l所示。在系统中，主要采器上的手动滑轮来控制液体流速的，输液量也是护用步进电机、红外光发射接收检测传感元件3DU和士用只有两个标记的液体瓶倾倒后估计的。如何有89C51单片机，实现点滴智能控制系统。设计主站效控制输液速度和输液量，有关人员想过不少解决和从站采用相同的硬件电路，只是在程序上区分主问题办法。采用输液泵是解决输液速度的一种有效站和从站，从而实现一个主站和多个从站的完整系方法，但它机器成本和耗材成本太高，只适用于急救统

6、，并利用RS485协议来进行主站和从站之间的实和重症情况。本文根据当前现状，设计并实现了解时控制通信。通过MAX485，主站可随时得知从站决这个问题的点滴智能控制系统，该系统性能稳定，的状态并对从站定点或巡回检测。收稿日期：2005—08—12·177·国讥技2005年第6期RESEARCH&DEVEL研o究PM与E开N发T三、系统主要部分分析在设计系统的过程中，重点考虑如下部分，并在关键部分进行了多种方案比较，以论证并得到各部00⋯．0分的最优化方案。1．控制点滴速度控制点滴速度有4种方法，即通过改变h控制速度(h为输液瓶到地面的高度)；通过控制输液软阳⋯

7、困管夹头的松紧；利用气压控制进气管；通过步进电机控制输液软管的松紧。通过对可靠性、精确度及灵图1总体设计框图活性等性能论证和比较，控制点滴速度，采用步进电根据系统要求，所设的从站电路如图2所示。机控制输液软管的松紧为宜。图2从站电路图利用电机控制输液软管的松紧，使输液软管同实现起来较为容易，病人的移动也不会影响点滴的时受到一个L型铁臂和固定夹的紧夹，实现对点滴速度。控制示意图如图3所示(俯视图)。速度的控制。此方法是通过螺纹和螺杆把步进电机上的传动轴的转动力转化为L型铁臂的前进力和后退力，通过L型铁臂来控制软管的松紧。步进电机转动一圈即转动360。时它的传动

8、轴才前进或者后退1mm左右，对于本设计中所使用的步进