CN103157156A

CN103157156A - 液滴控制装置

Info

Publication number: CN103157156A
Application number: CN201310128668XA
Authority: CN
Inventors: 郭凯志
Original assignee: Nanjing College of Chemical Technology
Current assignee: Nanjing College of Chemical Technology
Priority date: 2013-04-15
Filing date: 2013-04-15
Publication date: 2013-06-19

Abstract

本发明公开了一种液滴控制装置，属于医疗仪器领域。其特征在于，包括单片机、光电检测电路、信号整形电路、按键、数字显示、报警器、电机驱动、步进电机和输液泵。液滴信号经光电检测电路转换成电压脉冲信号，经信号整形电路整形去杂波后，送到单片机，液滴滴速由数字显示，液滴的滴速由输液泵控制。本发明具有输液滴速的自由设定和自动控制，并具有报警提示功能、电路简单、体积小、显示直观、操作方便的特点。

Description

液滴控制装置

技术领域

本发明涉及医用液滴控制装置，属于医用仪器。

背景技术

医护工作者在给病人输液体时，要根据病人的病情控制输液的速度，现在输液的滴速大都是由人工测量和控制，即费时误差又大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种具有电路简单、使用方便、性能稳定，能自动控制液滴速度的液滴控制装置。

为达到上述目的，本发明通过以下的技术方案来实现：

液滴控制装置，其特征在于，包括单片机、光电检测电路、信号整形电路、按键、数字显示、报警器、电机驱动、步进电机和输液泵。所述的单片机为STC10F04XE；所述的光电检测电路，将输液的液滴信号转换成电压脉冲信号；所述的信号整形电路与所述的光电检测电路连接，将光电检测电路的信号整形去杂波后送给所述的单片机；所述的按键包括四个按键：设置滴速设定值的功能键、滴速快速设定的粗调键、加1键和减1键，所述的功能键，用于设定滴速、计数时间和计数滴数；所述的按键电路信号送到所述的单片机；所述的数字显示和所述的单片机的输出连接，数字显示为六位七段数码管，前三位显示单片机检测到的液滴滴速，后三位在所述的按键没有操作时显示液滴的滴数，在所述的按键操作时显示液滴滴速的设定值；所述的报警器和所述的单片机的输出连接，在滴速越限时发出报警信号，报警信号包括声音和数字闪烁；所述的电机驱动和所述的单片机的输出连接，其为SGS公司的产品，型号为L298N，其输出与所述的步进电机连接，所述的步进电机驱动所述的输液泵，所述的输液泵控制输液管从而调节液滴的滴速，所述的输液泵为指状蠕动泵。

本发明的有益效果是，由于采用了以单片机为核心，光电传感器、步进电机、指状蠕动泵等相结合的控制方案，使对液滴滴速实现了全自动控制，且可方便地对滴速设置，越限自动报警。本发明的特点是：操作简单、点滴速度测量稳定可靠、动态显示及时准确、控制输液速度迅速且精确，成本低廉。

附图说明

图1是本发明的结构方框图；

图2是本发明的光电检测电路和信号整形电路原理图；

图3是本发明的按键电路原理图；

图4是本发明的电机驱动电路原理图；

图5是本发明的软件主程序框图。

具体实施方式

下面结合示图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明的结构方框图，包括单片机、光电检测电路、信号整形电路、按键、数字显示、报警器、电机驱动、步进电机和输液泵。其中单片机为STC10F04XE；光电检测电路，将输液的液滴信号转换成电压脉冲信号，经信号整形电路整形去杂波后送给单片机；同时所述的按键信号也送到单片机，所述的按键包括四个按键：设置滴速设定值的功能键、滴速快速设定的粗调键、加1键和减1键，功能键用于设定滴速、计数时间和计数滴数；数字显示和单片机的输出连接，数字显示为六位七段数码管，前三位显示单片机检测到的液滴滴速，后三位在按键没有操作时显示液滴的滴数，在按键操作时显示液滴滴速的设定值；报警器也和单片机的输出连接，在滴速越限时发出报警信号，报警信号包括声音和数字闪烁；电机驱动也和单片机的输出连接，其型号为L298N，其输出与步进电机连接，步进电机驱动输液泵控制输液管从而调节液滴的滴速，所述的输液泵为指状蠕动泵。

图2是本发明的光电检测电路和信号整形电路原理图，其中1为光电检测电路，2为信号整形电路。所述的光电检测电路1，包括槽型光耦T、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C1。其中槽型光耦T由红外发光管T1和光敏三极管T2组成；红外发光管T1、光敏三极管T2、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C1组成的电路将液滴的数量转换成脉冲信号，具体地，电阻R1的一端分别与电阻R2的一端和电阻R3的一端连接，电阻R1的另一端和红外发光管T1的正极连接，红外发光管T1的负极接地，电阻R2的另一端分别与光敏三极管T2的集电极和电容C1的一端连接，光敏三极管T2的发射极接地，电阻R3的另一端和电容C1的另一端连接。

所述的信号整形电路2，包括电阻R4、电容C2、电容C4和IC1。IC1为NE555；电阻R4、电容C2、电容C4和IC1组成单稳态振荡电路，将光电检测电路1输出的脉冲信号整形去杂波后由IC1的3端输出标准的脉冲信号送到单片机的P3.2端。具体地，电阻R4的一端和R3的一端连接，电阻R4的另一端分别与IC1的6端和电容C2的一端连接，电容C2的另一端接地，电容C1的一端和IC1的2端连接，电容C4并接在IC1的5端和1端，IC1的6端和7端连接，IC1的1端接地，IC1的4端和8端连接后和电阻R4的一端连接。

图3是本发明的按键电路原理图，所述的按键电路包括按键S3、按键S4、按键S5、和按键S6，其中按键S3为功能键，用于设定滴速、计数时间、计数滴数，当按下S3后数字显示的后三位显示当前滴速的设定值，按键S4为粗调键，用来快速设定滴速，S5为加1键，按下S5键，液滴加1，按键S6为减1键，按下S6键，液滴减1。具体地，按键S3、按键S4、按键S5、和按键S6的一端连在一起接地，按键S3的另一端接单片机的P1.4端，按键S4的另一端接单片机的P1.5端，按键S5的另一端接单片机的P1.6端，按键S6的另一端接单片机的P1.7端。

图4是本发明的电机驱动电路原理图，所述的电机驱动电路包括芯片L298N、电阻R、二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3和二极管VD4。具体地，芯片L298N的5、7、10、12脚分别和单片机的P3.7端、P3.6端、P3.5端、P3.4端连接，单片机输出控制电平，控制电机的正反转，芯片L298N的ENA，和ENB连接后接24V电源，芯片L298N的8脚接地，芯片L298N的9脚接24V电源；二极管VD1正极和二极管VD2的正极连接后接地，二极管VD1负极分别和二极管VD4的正极与芯片L298N的13脚连接，二极管VD2负极分别和二极管VD3的正极与芯片L298N的14脚连接，芯片L298N的3脚和14脚连接；芯片L298N的1脚和15脚连接后经电阻R接地。

图5是本发明的软件主程序框图，通电开机后，系统首先初始化，然后通过键盘设定滴速、计数时间和计数滴数，确定后进入液滴的循环检测程序，期间如滴速信号越限，则报警器发出报警信号；然后滴速设置与实际滴速进行比较，如滴速设置大于实际滴速则步进电机正转，输液泵放松输液管，使滴速加快；如滴速设置小于实际滴速则步进电机反转，输液泵夹紧输液管，使滴速减慢；如滴速设置等于实际滴速则步进电机停转，如此循环，实现了液滴的自动控制。

上面结合附图对发明进行示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的非实际性的改进，或者未经改进将本发明的方法构思和技术方案直接应用到其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种液滴控制装置，其特征在于，包括单片机、光电检测电路、信号整形电路、按键、数字显示、报警器、电机驱动、步进电机和输液泵。

2.根据权利要求1所述的液滴控制装置，其特征在于：所述的单片机为STC10F04XE。

3.根据权利要求1所述的液滴控制装置，其特征在于：所述的按键包括四个按键：设置滴速设定值的功能键、滴速快速设定的粗调键、加1键和减1键，所述的功能键，用于设定滴速、计数时间和计数滴数。

4.根据权利要求1和权利要求3所述的液滴控制装置，其特征在于：所述的数字显示为六位七段数码管，前三位显示单片机检测到的液滴滴速，后三位在所述的按键没有操作时显示液滴的滴数，在所述的按键操作时显示液滴滴速的设定值。

5.根据权利要求1所述的液滴控制装置，其特征在于：所述的电机驱动型号为L298N。

6.根据权利要求1所述的液滴控制装置，其特征在于：所述的输液泵为指状蠕动泵。