智能静脉输液滴速控制系统设计

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zht20090907
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静脉输液是最常用的一种医疗手段之一,传统的输液滴速调节需要通过人手操作塑料夹持器收紧或放松输液管来实现。然而,由于输液滴速往往受到诸多因素的影响,在一些需要严格控制输液滴速的场合,输液过程需要由医护人员进行监视。智能输液滴速控制装置可以有效减轻医护人员繁重的工作压力,因此其应用需求日益增加,市场前景非常广阔。同时,医疗器械行业属于多学科交叉的高技术领域,因此输液滴速控制系统的研发与自动化技术、电子技术、计算机技术联系紧密。由此可见,对输液滴速控制系统的研究有着重大的市场意义、实用意义以及学术意义。本文设计了基于LM3S8962的智能静脉输液滴速控制系统,该系统由中央处理器、执行机构、反馈装置、人机交互界面、网络通讯等模块组成。其中,中央处理器LM3S8962是一款基于ARM Cortex-M3体系架构的微控制器;执行机构是由DRV8833驱动的步进电机以及其拖动的机械传动装置;反馈装置由光电传感器和斯密特触发器构成;人机交互界面采用彩色串口液晶触摸屏,提供了良好的人机交互体验;网络通讯则采用基于CC2530芯片的Zigbee无线通讯方案,该方案具有功耗低和可靠性高的优点。本文详细阐述了控制系统各个模块的软硬件设计方法,重点讨论了反馈装置的检测原理、硬件电路的设计、滴速控制的软件实现、滴速控制算法、人机交互界面的绘制和流程控制、Z-Stack移植以及远程双向数据通讯等关键问题,并通过实验对控制系统的滴速控制性能以及远程数据通讯等功能进行了测试,展示了系统的硬件实物图和人机交互界面运行效果。结果表明,所设计的系统可以正常实现所需要的功能,并且具有控制性能稳定以及人机交互体验良好的特点。
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