CN101788793B - 一种按压深度精确调节的心肺复苏机传感控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种按压深度精确调节的心肺复苏机传感控制装置，由微控制器、程序软件和传感器构成，其中：微控制器通过串行总线和数据采集模块及输出显示模块传递数据，数据采集模块由并入串出移位寄存器连接采集检测气缸位置信号的多个传感器构成，传感器负责检测气缸运动件的位置并把采集到的信息通过并入串出移位寄存器把测得的位置数据发送给微控制器，微控制器根据分析结果控制外设做出相应的动作；显示模块通过移位寄存器控制LED指示行程，并显示出按压的档位。该系统按压深度的精度高，稳定性好，智能化调节及控制得到保障，不仅实现精确的心肺复苏抢救，而且能降低医务工作者的劳动强度，提高抢救效果。

Description

一种按压深度精确调节的心肺复苏机传感控制装置
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及到心肺复苏机的测量与控制装置，其采用传感精确测量并通过微控制器进行智能识别与控制。
背景技术
目前，医院做心肺复苏时，参照《心肺复苏指南》(2005)进行人工操作，费力，增加医务工作者的劳动强度；因心肺复苏效果受人为因素影响较大，所以按压深度的精度显的尤为重要，是提高心肺复苏成功率的关键指标。为解决人为因素的负面影响，根据市场需求，国内外的一些公司推出了替代人工的心肺复苏机。其技术特点主要由两种：第一种是纯气动的机械控制压深，另一种是由电气配合控制压深。因为第一种控制方法是机械控制，所以近压深度的误差较大，使心肺复苏成功率较低；另一种因为是采用模糊控制，所以按压误差也较大。
发明内容
为了克服现有的心肺复苏机在按压深度误差过大的不足，本发明的目的在于提供一种按压深度精确调节的心肺复苏机传感控制装置。通过微控制器使心肺复苏机的精确控制得到保障，同时完全符合《心肺复苏指南》(2005)要求；不仅实现精确的心肺复苏抢救，而且能降低医务工作者的劳动强度，提高抢救效果。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该按压深度精确调节的心肺复苏机传感控制装置，由微控制器、程序软件和传感器构成，其特征在于：所述微控制器通过串行总线和数据采集模块及输出显示模块传递数据，数据采集模块由并入串出移位寄存器连接采集检测气缸位置信号的多个传感器构成，传感器负责检测气缸运动件的位置并把采集到的信息通过并入串出移位寄存器把测得的位置数据发送给微控制器，微控制器会把预先设定好的按压档位与检测到的档位加以比较、分析，并根据分析结果控制外设做出相应的动作；显示模块采用串入并出移位寄存器实现，通过移位寄存器控制LED指示行程，并显示出按压的档位。
所述传感器为霍尔传感器。
所述所述传感器和数据处理电路通过排线连接安装贴在气缸前壁。
所述霍尔元件传感器为7个。
所述霍尔元件传感器为8个，其中包括为保证安全而设置的一个传感器HR8。
采用上述技术方案的有益效果：该按压深度精确调节的心肺复苏机传感控制装置由微控制器、程序软件和传感器构成，微控制器采用美国ATMEL公司的8位CMOS工艺低功耗器件，外部接口采用同步串行接口，硬件得到很大程度上的简化，降低了生产成本，便于生产装配，再配合模块化的程序设计，采用看门狗和软件陷阱技术提高程序的可靠性和运行效率，通过这些技术的实施，系统具有设计灵活、功耗低、工作稳定可靠、系统可升级等优点。汽缸的行程测量的传感器，采用霍尔传感器，具有高可靠性、灵敏度高、无需附加能源、无火花、无干扰、无机械磨损、寿命长等特点，传感器常态输出高电平，当检测到气缸的运动件时状态翻转输出低电平，微控制器通过读取移位寄存器的输出端来判断气缸的位置，当检测到的位置和设定的位置相同时便可以让气缸的运动件返回。因检测元件的响应速度很快，所以可以为压深的准确性提供保障。微控制器通过串入并处移位寄存器来驱动柱状LED显示压深的档位，再加上按压深度刻度的标注，使按压深度的显示更加直观，从而进行精确按压，促使心脏和肺部的血液循环，来维持和恢复人体的基本生命体征，使医护人员清楚直观地知道目前的按压深度，并对当前设定的档位一目了然，从而达到实现心肺复苏。由于本发明与现有技术相比更加精确、稳定，所以提高了心肺复苏救活率，而且能降低医务工作者的劳动强度，提高抢救效果的优点。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施例做进一步详细说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2为插座电气连接示意图。
图3为数据采集模块的电气原理图。
图4为输出显示模块的电气原理图。
具体实施方式
如图1、2所示的按压深度精确调节的心肺复苏机传感控制装置，具有微控制器2，微控制器2通过插座4由串行总线连接数据采集模块1和显示模块3，插座4通过排线连接安装贴在执行部件气缸的前壁上。VCC为5V电源、VSS为数字地，CLK、CTR、DATA、DATA1与微控制器管脚(任意I/O口，如AT89S52的P1.0～P1.3)连接。如图3所示，数据采集模块由并入串出移位寄存器连接采集检测气缸位置信号的多个传感器构成，移位寄存器采用74LS165芯片，采集检测气缸位置信号的传感器为7个，按压深度可以设为：2cm、2.5cm、3cm、3.5cm、4cm、4.5cm、5cm，根据设置的按压深度确定传感器安装的位置。传感器为霍尔元件HR1～HR7，为保证安全，特添加上第8个HR8，平常输出高电平，当检测到气缸的运动件时会输出低电平，传感器负责检测气缸运动件的位置，随时检测按压头的位置，传感器把采集到的信息通过并入串出移位寄存器把测得的位置数据发送给微控制器，微控制器会把预先设定好的按压档位与检测到的档位加以比较、分析，并根据分析结果控制外设做出相应的动作，当检测到的位置和设定的位置相同时便可以让气缸的运动件返回，因检测元件的响应速度很快，所以可以让压深的准确性得到保障，操作人员根据患者的实际情况调整按压深度推钮，从而得到理想的按压深度。通过并入串出移位寄存器把并行数据转换为串行数据，以减少电路和微控制器的硬件连线，使连接更合理方便。如图4所示，显示模块采用串入并出移位寄存器实现，显示模块采用串入并出移位寄存器CD4094芯片，芯片连接有状态显示的LED指示灯，采集微控制器的信息并通过移位寄存器控制LED指示行程，并显示出按压的档位。即微控制器通过送给串入并出移位寄存器CD4094相应的数据(通过第二脚DATA送出)来驱动LED灯显示压深的档位，使医护人员清楚地知道目前的按压深度。在输出显示模块的电路设计上，采用串入并出移位寄存器CD4094把从微控制器得到的串口数据转换为并口，同样减少两者的连接线，降低了硬件的复杂程度，提高了生产效率。
本发明采用微控制器芯片精确控制，电路与气路结合完成心肺复苏动作，主要用于供呼吸骤停和心脏骤停者急救使用，最适用于现场窒息抢救和运转途中(如担架上也能)实施CPR，同时适用于所有的医疗急救系统和医院急救系统中：如救火车、ICU救护车、救护飞机、急诊室、冠心病监护病房和心脏导管室等场所。

Claims (1)

1.一种按压深度精确调节的心肺复苏机传感控制装置，由微控制器、程序软件和传感器构成，其特征在于：所述微控制器通过串行总线和数据采集模块及输出显示模块传递数据，数据采集模块由并入串出移位寄存器连接采集检测气缸位置信号的多个传感器构成，所述并入串出移位寄存器采用74LS165芯片，采集检测气缸位置信号的传感器为７个，按压深度可以设为：2cm、2.5cm、3cm、3.5cm、4cm、4.5 cm、5 cm，根据设置的按压深度确定传感器安装的位置，另外一个为保证安全而设置的一个传感器HR8，所述传感器为霍尔元件，所述传感器和数据处理电路通过排线连接安装贴在气缸前壁；传感器负责检测气缸运动件的位置，并把采集到的信息通过并入串出移位寄存器把测得的位置数据转换为串行数据发送给微控制器，微控制器会把预先设定好的按压档位与检测到的档位加以比较、分析，并根据分析结果控制外设做出相应的动作；显示模块采用串入并出移位寄存器CD4094芯片，芯片连接有状态显示的LED指示灯，采集微控制器的信息并通过移位寄存器控制LED指示行程，并显示出按压的档位。
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