一种医用输液器智能控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种医用输液器智能控制系统，其特征在于：包括单片机、拉力传感器、5V稳压模块、LCD和无线数据传输模块，单片机的输入端与拉力传感器的输出端、5V稳压模块的输出端相连，单片机的输出端与LCD和无线数据传输模块相连接，5V稳压模块还与拉力传感器、LCD和无线数据传输模块相连为其供电。本实用新型设计精巧，结构简单，易于安装，使用方便，成本低廉，可扩展性强，能有效维护输液秩序并提高效率，可大面积的在医院推广使用。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于临床医学智能电子器械领域，具体涉及一种医用输液器智能控制 系统。 一种医用输液器智能控制系统
【背景技术】
[0002] 众所周知，我国人口众多，医疗资源稀缺，医院时常人满为患。输液作为一种重要 的治疗手段，其受众面是非常之广，几乎每个人都有在医院挂水的经历。然而进入信息时代 的今天，输液器却仍然保留着最原始的功能，缺乏智能化或信息化的控制手段，这也是导致 医院注射室秩序混乱，护士疲于奔命，患者苦不堪言的最直接原因。目前医院所使用的悬挂 式输液器虽然有控制流速的装置，但无法得知输液剩余时间，且缺乏输液完毕后的报警系 统，使患者不能合理安排注射时间，且注射完毕后不得不大声呼喊护士，这样做既造成了注 射室的喧哗，影响了其他患者的休息，亦耗费了患者的体力。 实用新型内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种医用 输液器智能控制系统。本实用新型通过相应的传感器和无线模块，将病人当前输液时间信 息实时的反馈给院方和病人的一个效率解决方案。针对当前医院输液混乱的现实情况，本 着以病人为核心，以医院工作效率为重点而提出的这个输液时间监控解决方案解决了输液 时间这个长期存在但并未正确解决的问题，使医院输液秩序得到有效的维护，并解决了病 人在无法获知时间的焦急感。而且在实际测量中，其结果能让人满意。本实用新型设计精 巧，成本低廉，可扩展性强，能有效维护输液秩序，可大面积的在医院推广使用。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种医用输液器智能控制 系统，其特征在于：包括单片机、拉力传感器、5V稳压模块、LCD和无线数据传输模块，所述 单片机的输入端与拉力传感器的输出端、5V稳压模块的输出端相连，所述单片机的输出端 与LCD和无线数据传输模块相连接，所述5V稳压模块还与拉力传感器、LCD和无线数据传 输模块相连为其供电。
[0005] 上述的一种医用输液器智能控制系统，其特征是：所述拉力传感器为3Kg电阻桥 式压力传感器。
[0006] 上述的一种医用输液器智能控制系统，其特征是：所述拉力传感器后端嵌入 HX711高精度电子秤A/D转换器芯片。
[0007] 上述的一种医用输液器智能控制系统，其特征是：所述5V稳压模块由220V市电经 电源适配器得到5-12V，然后经过LM2940-5. 0线性稳压芯片得到5V。
[0008] 上述的一种医用输液器智能控制系统，其特征是：所述IXD采用0LED128*640. 96 寸黄蓝双色显示屏。
[0009] 上述的一种医用输液器智能控制系统，其特征是：所述无线数据传输模块采用 XL02-232AP1无线通信模块。
[0010] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
[0011] 1、本实用新型比较以往传统的输液装置只具备输液功能和简单的调速功能，本装 置赋予了其监测时间和结束报警的功能，使得患者可以根据自己的意愿精确设定输液时 间，做到与其他事宜的无缝衔接，合理安排手头工作。
[0012] 2、本装置也可使医务工作者及时获知患者输液信息以便补液和结束输液，做到有 条不素，秩序井然，最终提1?效率。
[0013] 3、本装置的实用性在于，无需对传统输液器进行改装加工，只需在顶部挂钩处添 加本装置即可。此外其结构简单，易于安装，使用方便。
[0014] 综上所述，本实用新型设计精巧，结构简单，易于安装，使用方便，成本低廉，可扩 展性强，能有效维护输液秩序并提高效率，可大面积的在医院推广使用。
[0015] 下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型的整体结构框图；
[0017] 图2为本实用新型的拉力传感器内部电路图；
[0018] 图3为本实用新型的系统硬件电路图。
[0019] 附图标记说明：
[0020] 1-单片机；2-拉力传感器；3-5V稳压模块；4-LCD ;5_无线数据传输模块。
【具体实施方式】
[0021] 如图1所示，一种医用输液器智能控制系统，其特征在于：包括单片机1、拉力传 感器2、5V稳压模块3、LCD4和无线数据传输模块5,所述单片机1的输入端与拉力传感器2 的输出端、5V稳压模块3的输出端相连，所述单片机1的输出端与LCD4和无线数据传输模 块5相连接，所述5V稳压模块3还与拉力传感器2、IXD4和无线数据传输模块5相连为其 供电。
[0022] 本实施例中，所述单片机1采用深圳联华的安芯一号单片机。
[0023] 如图2所示，本实施例中，所述拉力传感器2为3Kg电阻桥式压力传感器。电阻桥 式压力传感器的工作原理如下所述：将应变片黏贴到受力的力敏型弹性元件上，当弹性元 器件受力产生变形时，应变片产生相应的变化，进而使电阻阻值发生变化，有力引起的阻值 变化转换为电压的变化，通过测量输出电压的数值再通过相应的计算即可得出测量的物体 的重量。
[0024] 本实施例中，所述拉力传感器2后端嵌入HX711高精度电子秤A/D转换器芯片。尽 管此传感器的精度较高，但其输出的电压仍然很低，单片机的AD 口不能检测出来。我们采 用的方案的是：采用专用的传感器检测芯片HX711。
[0025] HX711是一款专为高精度电子秤而设计的24位A/D转换器芯片。与同类型其它芯 片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电 路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子秤的整机成本，提高了整 机的性能和可靠性。该芯片与后端MCU芯片的接口和编程非常简单，所有控制信号由管脚 驱动，无需对芯片内部的寄存器编程。输入选择开关可任意选取通道A或通道B，与其内部 的低噪声可编程放大器相连。通道A的可编程增益为128或64,对应的满额度差分输入信 号幅值分别为±20mV或±40mV。通道B则为固定的64增益，用于系统参数检测。芯片内 提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D转换器提供电源，系统板上无需另 外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机 的初始化过程。
[0026] 从传感器输出的电压经过HX711的128倍放大后，由其24位AD采样后得到的数 值已能够满足此项目的需求。
[0027] 由于此传感器的精度较高，其对电源的要求而随之提高，为了满足其对供电的需 求。我们使用了 5V线性稳压器使供电电源更加稳定，纹波更小。
[0028] 本实施例中，所述5V稳压模块3由220V市电经电源适配器得到5-12V，然后经过 LM2940-5. 0线性稳压芯片得到5V。
[0029] 本实施例中，所述IXD4采用0LED 128*64 0. 96寸黄蓝双色显示屏。
[0030] 本实施例中，所述无线数据传输模块5采用XL02-232AP1无线通信模块。 XL02-232AP1的通信信道是半双工的，可以用于点对点通信，使用简单，在对串口的编程时， 只要记住其为半双工通信方式，时刻注意收发的来回时序就可以了。XL02-232AP1模块正常 工作时默认在数据接收状态。也可以应用于点对多点的通信方式，这种方式首先需要设1 个主站，其余为从站，所有站都编一个唯一的地址。通信的协调完全由主站控制，主站采用 带地址码的数据帧发送数据或命令,从站全部都接收，并将接收到的地址码本地地址码比 较，不同则将数据全部丢掉，不做任何响应；地址码相同，则证明数据是给本地的，从站根据 传过来的数据或命令进行不同的响应，将响应的数据发送回去。这些工作都需要上层协议 来完成，并可保证在任何一个瞬间，通信网中只有一个电台处于发送状态，以免相互干扰。
[0031] 本实用新型的设计原理是：
[0032] 由物理知识可知，悬挂着的输液瓶主要受到两个力：一个是坚直向下的重力G，另 一个是坚直向上的拉力F。由于F = G，故输液瓶静止与空中。另外输液瓶中的液体：
[0033] m = v*P (1-1)
[0034] G = m*g (1-2)
[0035] F = G (1-3)
[0036] 由以上三式，可得：F = v*p *g (1-4)
[0037] 由于为常数，故：F = k*v (1-5)
[0038] 其中K为常数，可知输液瓶受到的拉力F与瓶中液体体积V成线性关系。那么通 过测量拉力F，即可得到体积V。
[0039] 基于以上的推论，本系统通过测量一段短时间内输液瓶受到拉力的变化量，并与 此时受到的拉力F做一下运算即可得到输液结束所需的时间t :
[0040] t = F/ ( Δ F/ Δ t) (1-6)
[0041] 注：F为除去输液瓶毛重后液体所受的拉力。
[0042] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍 属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种医用输液器智能控制系统，其特征在于：包括单片机（1)、拉力传感器（2)、5V 稳压模块（3)、LCD (4)和无线数据传输模块（5)，所述单片机（1)的输入端与拉力传感器 ⑵的输出端、5V稳压模块（3)的输出端相连，所述单片机⑴的输出端与LCD (4)和无线 数据传输模块（5)相连接，所述5V稳压模块（3)还与拉力传感器（2)、LCD (4)和无线数据 传输模块（5)相连为其供电。
2. 根据权利要求1所述的一种医用输液器智能控制系统，其特征是：所述拉力传感器 (2)为3Kg电阻桥式压力传感器。
3. 根据权利要求1所述的一种医用输液器智能控制系统，其特征是：所述拉力传感器 (2) 后端嵌入HX711高精度电子秤A/D转换器芯片。
4. 根据权利要求1所述的一种医用输液器智能控制系统，其特征是：所述5V稳压模块 (3) 由220V市电经电源适配器得到5-12V，然后经过LM2940-5. 0线性稳压芯片得到5V。
5. 根据权利要求1所述的一种医用输液器智能控制系统，其特征是：所述LCD (4)采用 OLED 128*640. 96寸黄蓝双色显示屏。
6. 根据权利要求1所述的一种医用输液器智能控制系统，其特征是：所述无线数据传 输模块（5)采用XL02-232AP1无线通信模块。
【文档编号】A61M5/172GK203898850SQ201420185206
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】李艳红, 冯梅, 王英, 郑翠霞 申请人:李艳红