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随着计算机技术的日新月异,流量检测技术也得到了高速发展。医用氧气作为医疗的必需品,目前国内大多数医院采用按时间对病人吸氧量进行计量和收费,计量模糊,收费不够准确合理。准确地对病人吸氧流量进行检测,直观地显示吸氧和消费情况,对于维护和增进医院和病患间的和谐关系有重要意义。
本文首先对医用氧气流量检测的重要性,各种气体流量检测技术,气体流量传感器的发展趋势以及相应的理论进行了综述;然后归纳出了系统的功能需求,介绍了系统的总体设计,各模块工作原理,从硬件和软件设计两个方面,详细地阐述了该系统的开发过程。
系统硬件部分以STC89C52为核心控制器件,由电源和复位电路、流量检测电路、数据采集电路、显示接口电路、键盘扫描电路、故障诊断和报警电路、电机驱动电路、上下位机通信电路等组成。本文对系统硬件部分各器件的选型,各模块的接口电路实现原理进行了分析,在Proteus软件中完成系统总电路图和印刷PCB版图的设计。
系统软件部分,采用MCS-51系列单片机的开发软件KeilC51系列中的KeilμVision3,用单片机C语言进行开发。上位机通信界面采用VC语言编写,在VS2008环境中完成。在Keil软件中完成主要程序编写,结合STC烧写器,与MCU系统进行联调和系统测试。
本文研究的基于MCU的医用吸氧流量自动检测系统,与传统的氧气计量装置相比具有如下特色:
一、测量精准,选用热式质量传感器AWM5102来检测氧气流量,比传统的测量装置测量精度从5%提高到0.25%。
二、具有实时显示瞬时流量和吸氧时间,通过按键切换可显示累积流量和所需金额的功能。
三、具有超流量上下限蜂鸣报警和远程监控功能。护士能实时了解吸氧情况,并在供氧异常时做出相关操作。
四、多重选择模式,可以根据实际需要调节流量。实现按需给氧,有利于病人快速康复,且达到节约能源的目的。
实验表明:本文研究的医用吸氧流量检测系统,不仅功能完善,测量准确,而且结构简单可靠、操作方便、经济实用。