代码收藏家技术教程 2025-01-16

基于单片机的无人值守输液监控系统软件设计

【
内容摘要
】
本文针对传统的输液过程中存在的安全问题
，
以
STC89C51
单片机为核心
，
设计了一种无人值守输液监控系统
。在不影响患者正常输液的情况下，
实现了液面和滴速监测
、
声光报警
、
液晶显示等功能
。
该系统制作简单
、
操作方便、
成本低廉
，
并能有效地帮助医护人员提高效率
、
减少医疗事故
。

【
关键词
】
输液监测
;
单片机
;
监控系统

一、引言

在输液过程中医护人员须不定时地进行巡视
，
不仅浪费了人力资源，
还会出现输液结束而医护人员没有发现未及时处理的情况，
容易造成医患矛盾的产生
。针对输液过程中会出现的问题，
无人值守输液控制系统能在极大程度上减少由于监测不及时而引起的医疗事故，
进而减少医患矛盾。
该系统采用了光电检测技术
，
通过单片机实现输液过程的智能监控装置。
该系统对整个输液过程进行实时监测，
并根据检测到的不同情况作出不同的报警
，
及时引起医护人员的注意并给予处理。

二、系统总体结构

系统总体结构图如图
1
所示
，
主要包括以下几个部分
。

(
一
)
按键模块
。
功能按键设计了开始键
、
增加键
、
减少键和设置键 4
个按键
。

(
二
)
检测模块
。
采用红外对管实现检测
，
对管放在滴管两侧，
红外对管对光的敏感程度较高
，
有液滴下落时使得接收管收到明显变化的红外线信号，
并传送给单片机进行处理
。

(
三
)
显示模块
。
采用四位共阳数码管显示滴速等信息
。

(
四
)
报警模块
。
采用声光报警方式
，
即
LED
灯和蜂鸣器。

三、系统软件设计

(
一
)
软件总体设计
。
本系统的软件设计采用模块化
，
利用 C
语言在开发环境
Keil uV4
中进行编写和编译
。
主要模块包括按键调控和输液报警设计。
主程序如图
2
所示
。

(
二
)
按键模块
。
按键处理部分可实现对输液速度的控制、
调节与监测
，
设置了开始键
、
增加键
、
减少键
、
设置键这
4个按键。
开始键控制监测装置的开始与结束
，
增加键与减少键可设置滴液过程中所需滴液速度的上下限，
设置键可完成

工作界面
、
上限设置界面与下限设置界面的切换
。

(
三
)
检测模块
。
输液报警处理部分
。
为消除实际使用中出现的如不小心夹到输液管使得输液装置短暂停止滴液等意外情况，
装置设定了
10
秒的误差时间
，
尽可能减少单片机错报警的情况。
连续
10
秒未滴液
，
程序则判定为输液完毕或者有特殊情况，
此时根据程序会使得蜂鸣器会长响及时通知护士，
输液管的剩余液滴也足够保证患者不会出现血液回流情况。

为了实现监测输液的速度是否正常
，
程序中设定了第二次检测。
若在
1
分钟的时间内
，
检测到的液滴数在阈值内时，
则为正常输液
，
蜂鸣器响一下
，
计时和计数清零
，
重新计时计数;
若超过设定的阈值
，
蜂鸣器长响
，
红灯开始闪烁
，
护士可以以此判断出输液过快，
可能会引起患者不适
;
若低于