的参数有机的结合起来。PC机与单片机构成的控制系统是典型的多机控制系统,它可分两类:一类是PC机与单个单片机构成的双机控制系统;另一类是PC机与多个单片机构成分布式控制系统。
在工业控制系统中,一般较为复杂一点的应用系统多采用PC机作为上位机,其价格不但昂贵而且对于小型系统也不适合,因此基于此种问题,我们不妨采用单片机作为上位机,简易键盘输入,LED数码管作显示,PLC作控制单元。这样不但可以将单片机的优点不互补,而且其体积小,成本低,使用方便,作为多机控制的另一个领域。
现场总线在工业控制甚至民用领域中应用最为广泛,可靠而简单的连接降低了分布线的成本,灵活而功能强大的协议又为系统模块设计提供了保证。目前,将现场总线与以单片机为核心的多个物理层模块连接应用构成多机控制系统也倍受人们欢迎。
1.5 单片机在输液点滴的研究现状
随着科学技术的发展,MCS-51为核心的单片机控制系统,已经渗透到日常生活的各个方面。相对其他领域来说,速度控制是单片机系统最典型,最广泛的应用领域之一。单片机输液滴速控制是医院中常见的问题。输液滴速控制针对不同的病人情况采用不同的点滴速度进行输液控制,比如对成人输液滴速一般设在60~80滴/分钟,而对儿童输液滴速一般设在30~40滴为宜。医院中常见的输液管虽然能进行速度调节,但调节不准确,不易控制,而且常因为疏忽大意发生血液回流现象,有时速度过快还会对病人造成不良反应,另外作为医疗过程,医务人员也需要对每个病人的输液过程进行监控和记录完善病人档案,为此研究点滴速度控制就显得非常必要。且单片机的控制容易实现,控制过程也比较简单,更能够满足输液滴速的高要求控制。目前市场上常见的点滴速度控制产品主要是输液泵,此种设备控制精度高,功能也比较强大,但价格不菲,适用于输液要求较高的场合,而且使用前后都要进行清洗,不太方便。针对以上情况我们对系统进行改进设计了一种方便实用、低成本的滴速速测控系统。
在输液点滴速度控制系统中,广泛应用与8051系列兼容的单片机,滴速检测和液面检测可用光电传感器或者电容式传感器,显示部分可选择液晶显示和数
码管显示。键盘可采用8279 扩展键盘或者直接利用I/O 扩展而成。通讯协议采用串行通信方式RS232。滴速控制采用步进电机提高输液瓶高度来控制滴速的快慢,步进电动机控制采用模糊控制或者PI控制或者两者结合控制,报警电路同时采用蜂鸣器和发光二极管。
1.6 课题的主要内容及发展前景
1.6.1 课题的主要内容
一、要求
本课题是以单片机为核心,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。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群控。设计的主要内容是完成群控系统控制装置的软、硬件设计及调试。
二、内容
1)、总体方案的确定;2)、单片机的选择;3)、各模块电路的设计;4)、软件设计;5)、各模块调试;6)、撰写设计说明书。
1.6.2 课题的发展现状与前景展望
随着电子技术的发展,我们在生活中的各方面大部分都采用了人工智能代替人,特别在一些工业应用场合。应用技术的飞速发展,使得单片机应用系统已经逐渐成熟,应用也越来越广泛,目前,单片机已经成为IP库中的重要成员。
我个人认为,单片机输液点滴速度控制的发展在今和未来将成为医疗设施发展的趋势,毕竟,单片机凭着优越的性价比,与以往的点滴滴速控制系统相比,其单片机价格便宜,操作易于实现,而且对滴速的控制要求精度也较高。再者,单片机操作多机控制系统,还可减轻工作人员的压力,提高医护人员的工作效率。在人为控制下有时候如不小心将会为安全设施带来很大的麻烦,而且人工控制滴速精度也很难掌握,而使用单片机设计只要在设计时考虑周到,运行起来就不会带来这种问题了,因此,单片机滴速控制系统将在医疗中得到广泛应用。医疗事
业的发展是顺应科学技术而发展的,医疗的安全问题更离不开科学,把高科技应用到医疗事业中来是对医疗事业的一大促进与补充。
随着现代信息和电子技术应用领域的不断拓宽,越来越多的应用领域提出了各种特殊要求。例如,航空航天领域要求的小体积大系统,信息应用领域提出的个性化等要求,都使得一般固件技术难以胜任。特别是在民用领域,重视个性化的产品设计概念使应用电子产品的更新速度极快,而且小批量多品种的要求也越来越高。这就是提出了小批量产品与成本、集成化与成本、产品研制周期与成本等一系列的问题。也将是单片机在医疗设施中展的必然趋势。
第2章 系统方案确定
2.1 系统设计要求
本系统要求设计一个以单片机为核心的液体点滴速度监测与控制装置,检测点滴速度、控制点滴速度,并能发出报警信号,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群控。设计主要是完成群控系统控制的硬、软件设计及
调试。
1、基本要求:1)在滴斗处检测滴速,并制作一个数显装置,能动态显示点滴速度(滴/min)。2)通过改变
控制点滴速度,如图2.1所示,或通过控
制输软管夹头的松紧等其它方式来控制点滴速度。点滴速度可用键盘设定显示,设定范围为20~150滴/min,控制误差范围设定值(±10%±1)滴。3)调整时间3min(从改变设定值起到点滴速度基本稳定,能人工读出数据为止)。4)当
降到警戒值(2~3cm)时,能发出报警信号。 2、其它部分
设计制作一个由主站控制16个从站的有线监控系统。16个从站中只有一个从站是按基本要求制作的一套点滴速度监控装置,其它从站为模拟从站(仅要求制作一个模拟从站)。
(1)主站功能:
a.具有定点和巡回检测两种方式b.可显示从站传输过来的从站号和点滴速度。c.在巡回检测时,主站能任意设定要查询从站的数量、从站号和各从站的点滴速度。d.收到从站发来的报警信号后,能声光报警并能显示相应的从站号;可用手动方式解除报警状态。
(2)从站功能:
a.能输出从站号、点滴速度和报警信号;从站号和点滴速度可任意设定,b.接收主站设定的点滴速度信息并显示。c.对异常情况进行报警。
(3)主站和从站间的通讯方式不限,通信协议自定,但应尽量减少信号传输线的数量。