CN204706142U - 基于mcu的输液自动报警系统 - Google Patents
基于mcu的输液自动报警系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204706142U CN204706142U CN201520362780.4U CN201520362780U CN204706142U CN 204706142 U CN204706142 U CN 204706142U CN 201520362780 U CN201520362780 U CN 201520362780U CN 204706142 U CN204706142 U CN 204706142U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- detection
- alarm
- chip microcomputer
- wireless
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
Abstract
基于MCU设计的输液自动报警系统，属于医疗器械领域，包括终端呼叫模块、以及若干个检测报警模块，检测报警模块包括第一单片机、检测模块、第一无线WIFI模块、电源模块；检测模块包括蓝光LED、光敏电阻，终端呼叫模块包括第二单片机、第二无线WIFI模块、显示呼叫模块、电源模块。检测报警模块和终端呼叫模块之间通过无线WIFI模块实现无线数据传输，检测报警模块设置在输液管上，终端呼叫模块置于医务室。本实用新型通过综合应用单片机控制、蓝光LED、光敏电阻检测以及WIFI无线传输等功能，可以在液体输完前发出警报声，同时使用WIFI无线传输模块将报警信息发送至医务室，发声提醒，并在终端采用液晶屏显示相应病床号。
Description
技术领域
本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种基于MCU控制的、使用光电检测方法以及WIFI无线传输技术的自动报警控制系统，特别适用于医疗场所内输液状况的自动检测与报警。
背景技术
当病人在医院输液时，通常都需要家人或医护人员看护，当液体输完时，应及时提醒医务人员、陪伴和病人，及时加液或移除，如果医护人员或看护病人的家属或病人自己由于疏忽大意没能及时发现，那么导致的后果会给病人及家属带来很大心理负担，甚至会有生命危险。因此设计一种性能可靠且成本低廉的输液自动报警器对于提高医院服务效率，消除因疏忽遗忘可能带来的事故隐患是非常必要的。
目前市场上已有：1、压力式传感器报警装置，利用输液管中的压力变化来检测输液管中液体是否完毕。在不同大气压下装置的灵敏度和可靠性会受一定影响；2、称重式报警器，通过机械式电磁感应系统组成液体重量探测装置，当输液瓶内液体减少到设计重量时电路连通报警，其缺点是使用前需要预先设置空瓶重量，操作不方便；3、液面高度检测装置，需要将两个导体内置于输液管内部，当液体高度下降到设定数值时，两导体断开，形成短路发出报警信号，该设计中传感器件与药体相处接触，有可能影响其药物的功效，而且该装置不可重复利用，不环保。
除了以上缺陷外，现有输液自动报警装置的报警范围小，都是在病房内进行报警提醒，仍需病人手动呼叫医务人员。
实用新型内容
本实用新型提供了一种基于MCU设计的输液自动报警系统，整套系统使用方便、安全可靠，推动了自动化对生活的应用，提高了医疗服务的质量和效率。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种基于MCU的输液自动报警系统，包括终端呼叫模块、以及若干个检测报警模块，
所述检测报警模块包括第一单片机、检测模块、第一无线WIFI模块、电源模块；检测模块包括蓝光LED、光敏电阻，蓝光LED经过输液管照射在光敏电阻上，光敏电阻上的分压信号通过放大、比较后发送给第一单片机P1.0口；第一单片机P1.1口接蜂鸣器；第一单片机的P0口连接拨码盘，用于设置病床号；第一单片机的UART串口数据发送/接收端口和第一无线WIFI模块的UART串口数据发送/接收管脚连接；第一单片机P1.4口接LED报警指示灯；
所述终端呼叫模块包括第二单片机、第二无线WIFI模块、显示呼叫模块、电源模块；第二单片机P0.3口连接用于发声提醒的报警器；第二单片机UART2串口数据发送/接收端口连接显示呼叫模块的UART串口数据发送/接收管脚；第二单片机UART1串口数据发送/接收端口连接所述第二无线WIFI模块的UART串口数据发送/接收管脚；
检测报警模块和终端呼叫模块之间通过第一、二无线WIFI模块实现无线数据传输，检测报警模块设置在输液管上，终端呼叫模块置于医务室。
优选地，所述第一、二单片机均采用型号为STC12C5A60S2的单片机。
优选地，所述第一、二无线WIFI模块的型号为USR-WIFI232-T，USR-WIFI232-T无线WIFI模块的3、4号端口接1k上拉电阻，USR-WIFI232-T无线WIFI模块的供电电源为3.3V。
优选地，所述检测报警模块采用5V电池供电。
优选地，所述电源模块上设有电压转换电路。
优选地，所述电压转换电路中使用的电压转换芯片型号为ASM117-3.3。
优选地，所述显示呼叫模块为液晶屏。
优选地，所述液晶屏型号为DMT80480M070_01WT。
优选地，所述光敏电阻上的分压信号通过LM358芯片放大。
基于MCU设计的输液自动报警系统的检测报警模块软件工作流程，包括单片机初始化，当检测到P1.0口电压为高电平时启动蜂鸣器报警、LED指示灯闪烁，并将输液结束信息和病床号通过WIFI模块发送。
终端呼叫模块软件工作流程，包括单片机初始化，其特征是逐个查询各床位检测报警模块的当前信息，当有报警信息传送时，启动蜂鸣器报警并在液晶屏上流水显示相应病床号。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
第一，采用蓝光LED和光敏电阻自动检测输液状况，检测灵敏度高、价格便宜，并对盛药器皿无特殊要求，无论是瓶装还是袋装均可，且不会对药液形成任何污染。
第二，在输液快结束时进行输液端发声报警和医务室远程报警，减少了病人手动呼叫医务人员的麻烦。
第三，采用的无线WIFI技术进行的远距离报警，仅需WIFI模块，无线路由器，医护室安装小型接收装置，即可实现科学高效的管理和服务。
第四，医院在现有的输液装置上，无需添加其他附属设施，可直接安装(夹住即用)，适宜于输液瓶(袋)出口处狭小区域快速操作实施(几秒钟)。
第四，通过优化的结构和元件配置，其灵敏度高、可靠性强、服务效果好。
第五，开发、生产成本低，效益空间大，推广容易。
第六，采用STC12C5A60S2单片机控制，使硬件数字化、软件化。采用蓝光LED和光敏电阻检测输液状况，通过电压比较，在输液快结束时触发报警信号。使用WIFI无线传输模块将报警信息(输液结束信息和病床号)发送至医务室，并在终端采用液晶屏显示相应病床号。
附图说明
图1是本实用新型基于MCU设计的输液自动报警系统的总体结构框图；
图2是本实用新型基于MCU设计的输液自动报警系统的检测报警模块结构框图；
图3是本实用新型基于MCU设计的输液自动报警系统的检测报警模块电路原理图；
图4是本实用新型基于MCU设计的输液自动报警系统的终端呼叫模块结构框图；
图5是本实用新型基于MCU设计的输液自动报警系统的终端呼叫模块电路原理图；
图6是本实用新型基于MCU设计的输液自动报警系统的检测报警模块流程图；
图7是本实用新型基于MCU设计的输液自动报警系统的终端呼叫模块流程图。
具体实施方式
如图1-7所示，一种基于MCU设计的输液自动报警系统包括终端呼叫模块、以及若干个检测报警模块。
检测报警模块和终端呼叫模块之间通过无线WIFI模块实现无线数据传输。检测报警模块夹在输液管上，终端呼叫模块置于医务室。
检测报警模块采用5V电池供电。蓝光LED经过输液管照射在光敏电阻上，光敏电阻上的分压信号通过LM358放大、比较发送给单片机P1.0口。单片机的P0口连接拨码盘，用于设置病床号。单片机的UART串口数据发送/接收端口和无线WIFI模块的UART串口数据发送/接收管脚连接，单片机P1.1口接蜂鸣器、P1.4口接LED报警指示灯。
终端呼叫模块中单片机控制P0.3口连接的报警器发声提醒，单片机UART2串口数据发送/接收端口连接液晶屏的UART串口数据发送/接收管脚。单片机UART1串口数据发送/接收端口连接WIFI模块的UART串口数据发送/接收管脚。
单片机采用STC12C5A60S2。
WIFI模块采用USR-WIFI232-T，需要通过ASM117-3.3将5V电源转换成3.3V为无线WIFI模块供电。
液晶屏采用DMT80480M070_01WT。
硬件部分包括检测报警模块和终端呼叫模块。如图2和图3所示，检测报警模块采用5V电池供电。通过ASM117-3.3(电压转换电路)将5V电源转换成3.3V为无线WIFI模块供电。W1电位器阻值的设置应使得W1上的分压U0处于输液管内无液体时光敏电阻上电压U1和有液体时光敏电阻上电压U2之间。通过单片机P0口连接的拨码盘可事先设置好病床号。蓝光LED(D1)经过输液管照射在光敏电阻上，由于发出的蓝光在通过不同状态的输液管(有液体/无液体)时照射在光敏电阻上的光线强度不同，这样导致了光敏电阻阻值发生变化。当输液管内有液体时，光强较弱，光敏电阻阻值变大，光敏电阻上的分压信号通过LM358放大后，电压值会高于预设电压U0，通过LM358进行比较后结果为0。反之当输液管内没有液体时，光强较强，光敏电阻阻值变小，此时光敏电阻上的分压信号通过LM358放大后，电压值会低于预设电压U0，通过LM358进行比较后结果为1。检测信号通过P1.0口发送给单片机，当单片机P1.0口接收的检测信号为高电平时，单片机控制P1.1口所接蜂鸣器报警、P1.4所接LED指示灯报警。单片机的UART串口数据发送/接收端口和无线WIFI模块的UART串口数据发送/接收管脚连接，可通过无线方式将报警信息通过路由器发送至终端呼叫模块。
本实用新型通过综合应用单片机控制、蓝光LED、光敏电阻检测以及WIFI无线传输等功能，采用蓝光LED和光敏电阻检测输液状况，通过电压比较，在输液快结束时触发报警信号，可以在液体输完前发出警报声提醒病人及看护家属(防止液体输空发生回血现象)，同时使用WIFI无线传输模块将报警信息发送至医务室，并在终端采用液晶屏显示相应病床号。
如图1所示，检测报警模块的信息通过无线路由传输给终端呼叫模块。如图4和图5所示，终端呼叫模块中单片机UART2串口数据发送/接收端口连接液晶屏的UART串口数据发送/接收管脚，单片机UART1串口数据发送/接收端口连接WIFI模块的UART串口数据发送/接收管脚。单片机UART1串口通过查询方式不断查询检测报警模块的状态信息，当检测报警端有报警信息时，单片机控制P0.3口连接的报警器发声提醒，并将发送报警信息的病床号在液晶屏上流水显示。
本实用新型的检测报警模块和终端呼叫模块进行数据传输时由两端的WIFI模块实现，并通过无线WIFI连接至无线路由器。由于终端呼叫模块采用查询方式不断监测各个检测报警模块的状态，故一个终端呼叫模块可同时接收多个检测报警端发送的数据。
图6所示基于MCU设计的输液自动报警系统的检测报警模块软件工作流程，包括单片机初始化，其特征是当检测到P1.0口电压为高电平时启动蜂鸣器报警、LED指示灯闪烁，并将病床号通过WIFI模块发送。
图7所示终端呼叫模块软件工作流程，包括单片机初始化，其特征是逐个查询各床位检测报警模块的当前信息，当有报警信息传送时，启动蜂鸣器报警并在液晶屏上流水显示相应病床号。
本实用新型采用MCU系统：
①主控芯片：单片机
②光电检测：蓝光LED、光敏电阻
③报警信息传输：WIFI模块
④编程环境：Keil Cu4
本实用新型主要硬件元器见下表1：
表1主要硬件元器
| 名称 | 型号 | 数量 | 单位 |
| 单片机 | STC12C5A60S2 | 2 | 片 |
| WIFI模块 | USR-WIFI232-T | 2 | 个 |
| 液晶显示屏 | DMT80480M070_01WT | 1 | 个 |
| 蓝光LED | 1 | 个 | |
| 光敏电阻 | 1 | 个 | |
| 电源电路 | 3 | 个 | |
| 三极管 | PNP 9012 | 2 | 个 |
| 电压转换 | ASM117-3.3 | 2 | 片 |
| 拨码盘 | 1 | 个 | |
| LED | 3 | 个 |
基于MCU设计的输液自动报警系统的工作过程：检测报警模块中的蓝光LED经过输液管照射在光敏电阻上，由于发出的蓝光在通过不同状态的输液管(有液体/无液体)时照射在光敏电阻上的光线强度不同，这样导致了光敏电阻阻值发生变化。当输液管内有液体时，光强较弱，光敏电阻阻值变大，光敏电阻上的分压信号通过LM358放大后，电压值会高于预设电压，通过LM358进行比较后结果为0。反之当输液管内没有液体时，光强较强，光敏电阻阻值变小，此时光敏电阻上的分压信号通过LM358放大后，电压值会低于预设电压，通过LM358进行比较后结果为1。检测信号通过P1.0口发送给单片机，当单片机P1.0口接收的检测信号为高电平时，单片机控制P1.1口所接蜂鸣器报警、P1.4口所接LED指示灯闪烁报警。检测报警信息(输液结束信息和相应病床号)通过WIFI经无线路由传输给终端呼叫模块后，终端呼叫模块的单片机控制P0.3口连接的报警器发声提醒，并将发送报警信息的病床号在液晶屏上流水显示。
本实用新型系统检测灵敏度高、自动触发报警。本发明采用蓝光LED和光敏电阻结合的光电检测方法，检测灵敏度高；由于蓝光LED发出的光在通过不同状态的输液管(有液体/无液体)时照射在光敏电阻上的光线强度不同，导致了光敏电阻阻值的变化。光敏电阻上的分压信号通过LM358芯片放大后和预设的电压值进行比较后给出检测信号，检测结果误差小、系统稳定性好。这种检测方法对装药液的器皿无特殊要求，瓶装、袋装均可，且不会对药液形成任何污染。
本实用新型双重报警方案设计，远程传输报警信息。不仅在病房内触发发声装置产生报警信号，还能通过医院WIFI路由器，将报警信息传入医务室，发声报警并在液晶显示屏流水显示报警病床号，提高医院医疗智能化程度。
本实用新型系统的安装、使用方便。本发明可直接安装(夹住即用)，适宜于输液瓶(袋)出口处狭小区域快速操作实施(几秒钟)，可通过夹在输液管上的位置调节提前报警的时间。
本实用新型生产成本低，效益空间大。整套系统所用芯片、元器件价格低廉。目前大多数医院没有采用输液自动报警装置，市场需求量较大。
Claims (9)
1. 一种基于MCU的输液自动报警系统，其特征在于：所述报警系统包括终端呼叫模块、以及若干个检测报警模块，
所述检测报警模块包括第一单片机、检测模块、第一无线WIFI模块、电源模块；检测模块包括蓝光LED、光敏电阻，蓝光LED经过输液管照射在光敏电阻上，光敏电阻上的分压信号通过放大、比较后发送给第一单片机P1.0口；第一单片机P1.1口接蜂鸣器；第一单片机的P0口连接拨码盘，用于设置病床号；第一单片机的UART串口数据发送/接收端口和第一无线WIFI模块的UART串口数据发送/接收管脚连接；第一单片机P1.4口接LED报警指示灯；
所述终端呼叫模块包括第二单片机、第二无线WIFI模块、显示呼叫模块、电源模块；第二单片机P0.3口连接用于发声提醒的报警器；第二单片机UART2串口数据发送/接收端口连接显示呼叫模块的UART串口数据发送/接收管脚；第二单片机UART1串口数据发送/接收端口连接所述第二无线WIFI模块的UART串口数据发送/接收管脚；
检测报警模块和终端呼叫模块之间通过第一、二无线WIFI模块实现无线数据传输，检测报警模块设置在输液管上，终端呼叫模块置于医务室。
2. 根据权利要求1所述的基于MCU的输液自动报警系统，其特征是，所述第一、二单片机均采用型号为STC12C5A60S2的单片机。
3. 根据权利要求1所述的基于MCU的输液自动报警系统，其特征是，所述第一、二无线WIFI模块的型号为USR-WIFI232-T，USR-WIFI232-T无线WIFI模块的3、4号端口接1k上拉电阻，USR-WIFI232-T无线WIFI模块的供电电源为3.3V。
4. 根据权利要求1所述的基于MCU的输液自动报警系统，其特征是，所述检测报警模块采用5V电池供电。
5. 根据权利要求1所述的基于MCU的输液自动报警系统，其特征是，所述电源模块上设有电压转换电路。
6. 根据权利要求5所述的基于MCU的输液自动报警系统，其特征是，所述电压转换电路中使用的电压转换芯片型号为ASM117-3.3。
7. 根据权利要求1所述的基于MCU的输液自动报警系统，其特征是，所述显示呼叫模块为液晶屏。
8. 根据权利要求7所述的基于MCU的输液自动报警系统，其特征是，所述液晶屏型号为DMT80480M070_01WT。
9. 根据权利要求1所述的基于MCU的输液自动报警系统，其特征是，所述光敏电阻上的分压信号通过LM358芯片放大。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520362780.4U CN204706142U (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 基于mcu的输液自动报警系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520362780.4U CN204706142U (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 基于mcu的输液自动报警系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204706142U true CN204706142U (zh) | 2015-10-14 |
Family
ID=54285742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520362780.4U Expired - Fee Related CN204706142U (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 基于mcu的输液自动报警系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204706142U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106075651A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-11-09 | 武汉科技大学 | 一种去除捕获效应的检测输液的警示系统 |
| CN108494431A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-09-04 | 四川斐讯信息技术有限公司 | 一种电路 |
-
2015
- 2015-05-29 CN CN201520362780.4U patent/CN204706142U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106075651A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-11-09 | 武汉科技大学 | 一种去除捕获效应的检测输液的警示系统 |
| CN106075651B (zh) * | 2016-06-13 | 2019-01-04 | 武汉科技大学 | 一种去除捕获效应的检测输液的警示系统 |
| CN108494431A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-09-04 | 四川斐讯信息技术有限公司 | 一种电路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202777295U (zh) | 一种组合式输液监测装置 | |
| CN207179204U (zh) | 一种水管漏水检测系统 | |
| CN102284105A (zh) | 输液报警装置 | |
| CN203619997U (zh) | 一种自动检测输液装置液体剩余量并报警的电路 | |
| CN204706142U (zh) | 基于mcu的输液自动报警系统 | |
| CN201707770U (zh) | 用于婴儿被窝温度提醒的装置 | |
| CN108096666A (zh) | 一种基于穿戴设备的输液监控系统 | |
| CN104784782A (zh) | 一种医院吊瓶输液监测报警装置 | |
| CN204655670U (zh) | 一种医院吊瓶输液监测报警装置 | |
| CN102915623A (zh) | 基于无线通信的多通道监控方法及其系统 | |
| CN204745207U (zh) | 基于wifi的无线输液智能监测与报警装置 | |
| CN107340023A (zh) | 一种物联网燃气表 | |
| CN203089555U (zh) | 尿不湿手机报警装置 | |
| CN103854402A (zh) | 一种基于gsm网的家庭防盗报警系统的设计 | |
| CN104958810A (zh) | 一种医疗输液液位自动报警装置 | |
| CN202472846U (zh) | 温烟复合型火灾探测器 | |
| CN205607447U (zh) | 一种医用环境温湿度监测系统 | |
| CN204840508U (zh) | 一种红外感应式输液报警装置 | |
| CN207966153U (zh) | 一种可燃气体探测装置 | |
| CN104376696A (zh) | 基于低功耗蓝牙的煤气泄漏检测与报警装置 | |
| CN205037941U (zh) | 一种用于汽车水箱的液体水位检测系统及汽车 | |
| CN203619996U (zh) | 一种基于重量检测的输液监测装置 | |
| CN104800930A (zh) | 一种吊瓶输液系统的监测方法 | |
| CN204671663U (zh) | 一种输液报警系统 | |
| CN103908709A (zh) | 一种护理报警装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151014 Termination date: 20160529 |