题目

基于单片机的智能输液报警器的设计与实现

姓名

专业

机械设计制造及其自动化

班级

学号

题目来源

□科研项目   ☑社会实践  □ 自拟题目  □其它

选题类型

□理论研究   □应用研究  ☑设计开发   □其它

选题背景及目的

随着现代科技的发展电子信息时代的进步。国家工业的迅速发展，输液点滴控制系统被广泛运用到医疗，服务等各个行业。如何人性化的管理点滴输送和调换是提高医疗质量的一个重要方面。面对医疗业竞争日益激烈的现实，如何加强管理、提高效率和改善服务质量成了亟待解决的问题。而解决这些问题的关键措施之一就是建立实用、先进、高效的监测与信息管理系统。因此能够设计出一套好的控制系统是很必要的。

智能输液系统在国外的开发与应用起步较早，经过近半个世纪的研究，技术已经比较成熟，临床输液监控基本实行智能化，智能输液系统在医院的使用十分普遍。美国百特公司的便携式输液泵和弹性输液泵，日本JMS株式会社的OT系列输液泵，以色列凯撒公司的 Bodyguard(生命卫士)输液泵等产品的技术也较为成熟，安全性能较高。这些输液设备都具备输液监控功能，并能输出输液状态信号，从而与医院信息系统连接来组建网络，已被我国一些大型医院引进。但因其价格昂贵主要用于危重患者韵监护。

现在大部分的输液监控仪、输液泵和注射泵体积都比较庞大．受到交流电源和输液架等的限制。只适合于在固定地点输液，限制了其使用范围。因此，各公司都加紧研制体积更小、 更轻便的智能输液系统，便于携带，可以在各种条件甚至恶劣的环境下进行输液。

目前我国在单片机测控装置研究、生产、应用中，取得了很大的成绩，总结了很多经验。现代社会是一个科技社会，智能输液系统将向着网络化、便携化、人性化的方向迈进。实时、高效、便捷、安全和人性化的服务可以更有效地提高临床医疗质量。推动数字化临床医疗的发展进程。

工作任务及要求

工作任务：

1、课题以智能报警器为研究方向，设计一套完整的输液报警器。设计内容包含硬件选用、水位传感器、滴速采集模块、显示模块、滴速监控模块、温控系统模块、无线传输模块、主程序流程图、软件程序开发等内容。

2、课题输液报警器需要满足的技术指标为：

具有液位监测模块：通过水位传感器检测当前药瓶是否有水。滴速采集模块，滴速传传感器利用单片机定时器计算当前滴速，根据设定的滴速对输液速度进行监测和控制，若滴速区间设置为每分钟30～50，则高于或者低于设置区间，会触发报警。显示模块能够实时显示的当前液位、滴数、温度等信息。按键设置模块，用于各种初始值的设定以及系统初始化。无线传输模块，通过WIFI实现当前温度，滴速等信息的无线传输功能。温控系统模块，温度传感器能设置当前药液温度，控制加热片加热到该温度。

3、根据研究目的，选择合适的监测技术和报警机制。常见的监测技术

包括液滴速度、光电感应等。确定报警方式，如声光报警等，以便及时通知相关人员。设计输液报警器的整体架构，包括硬件部分和软件部分。硬件部分包括传感器、控制器、报警装置等；软件部分包括数据采集、处理、报警逻辑等。根据系统设计，制作输液报警器的原型机。对原型机进行初步测试，验证其功能和性能是否符合设计要求。

工作要求：

1、总体要求：按照学校及学院的规定按时保质保量的完成本课题各阶段任务，积极主动参与到课题的设计及论文撰写工作中。

2、功能要求：当输液瓶内液体到达设置最低处时，红外发射与接收传感器检测到后，液位监测模块将信息通过主控器传输给液位报警模块。通过滴速控制模块，当滴速与设定值不符时，主控器控制步进电动机反转,引发报警。温度传感器控制当前药液温度，温度低于设置值进行加热。最后通过wifi模块进行无线传输功能方便医护人员观察数据。

3、毕业论文（设计）正文字数要求不少于12000字。论文结构合理、论述清晰、语言表达准确。参考文献数量不少于25篇，其中学术期刊类文献不少于10篇，外文文献不少于5篇，近3年的文献不少于10篇

4、提交成果物：设计实物作品1套、毕业论文1篇。

时间安排

1.开题报告：2024年10月14日至2024年10月31日。

2.完成初稿：2024年11月1日至2024年12月31日。

3.预计答辩：2025年4月10日至2025年5月10日。

以上内容由指导教师填写

指导教

师签字

教师姓名：

年   月   日

学院

审核

审核意见：

教研室主任签字：

年   月   日

学生接受任务签字

接受任务时间：      年    月    日           学生签名：