1、電氣工程及其自動化專業論文開題報告開題報告是寫畢業論文的第一個任務，其作用是闡述論文選題依據以及講述初步構思的實驗思路， 以下是搜集的電氣工程及其自動 化專業論文開題報告，歡迎閱讀參考。題 目： 基于單片機的輸液監護器的設計1 文獻綜述1.1 本課題的意義隨著科學技術的發展和牛活水平的提高，人們對各種醫療產品性能要求也越來越高。 在傳統的輸液過程中存在著輸液過程中需要人 工監護，輸液速度不精確等弊端。輸液精度得不到可靠保證，因此需 要一種自動輸液監護系統以滿足人們的需求 1 。輸液是當前治療疾病的最基本的醫療方法之一，醫院在對病人進行輸液治療過程中， 需要根據輸液的藥物和患者的病情選擇合適的

2、靜脈輸液滴流速度。 目前對靜脈輸液的監控普遍采用人工方式， 由護 士根據經驗，將滴速調至合適值。當液體輸完時，如床旁無陪護或醫 護人員未及時換藥或拔針頭， 將會出現空氣進入血管內形成空氣栓塞、 凝血堵針頭等情況 2 。為此患者家屬需要陪同病人并且不斷地觀察 輸液情況，這樣容易導致交叉感染，患者也得不到良好的休息，影響 治療質量和患者康復。同時，護士也需要不停地巡視病房，增加工作 負荷，有時還會產生醫療糾紛。 為了提高輸液過程的安全性和降低輸 液過程中的勞動強度， 提出了基于單片機和藍牙無線通信技術的自動 輸液監護系統設計 3 。因此針對目前國內醫院在輸液監控方面的缺陷，設計了一種基于光電檢測和

3、藍牙無線傳輸的監護系統。系統從站以AT89C51單片機 為核心對輸液監控儀器進行設定并對輸液過程進行監控 4 。在監測 數據的傳輸過程中采用藍牙技術， 消除了電纜連接， 增加了監測系統 的小型性和便攜性。 該系統不僅可以應用在輸液監控管理中， 還可以 適當改造應用于其他領域， 如醫院其他監控管理和小區安全網絡監控， 具有重要的實用價值 5 。1.2 國內外發展狀況國外對智能型輸液裝置的研究較早，如日本、美國和德國等國家上世紀八十年代末就進行了智能型輸液裝置的研制。早在幾年前， 發達國家許多住院床位就已經配備了輸液泵。 輸液泵是一種多功能輸 液控制器，能夠較為精確地控制輸液速度，并實現輸液阻塞、

4、氣泡混 入和輸液完成報警 6 。我國只是在一些大醫院才有部分配備，且大 多是國外產品，類型多樣，性能較好，如日本JMS株式會社的OT.601 型輸液泵（控制精度為10%）和SP 500型注射泵，美國、德國、以色列等國家也有性能較好的產品。 但是價格普遍比較昂貴， 在兩萬元 人民幣左右， 使大部分三級甲等以下醫院望塵莫及。 國內對輸液裝置 的研制起步較晚， 大都在九十年代中期開始研究， 市場上也有一些國 產輸液裝置，如北京科力豐高科技發展有限責任公司的 ZNB系列產品 7 。不過總體來說其功能也只是側重于精確輸液控制，種類較少， 性能也需改進， 加上不菲的價格， 所以也只能是和進口輸液泵爭一點

5、市場份額，未能在各級醫院大面積的推廣普及。由于規范操作下，輸 液阻塞、氣泡混入是可以避免的， 因此輸液速度的控制和輸液完成報 警成為了人們更為關心的問題 8 。而且輸液完成報警器的研制也成 為近年來的一個熱門課題， 根據前年對國家知識產權局專利信息的查 詢，已有 67 種輸液完成報警器專利技術，但由于各專利技術或多或 少都存在著這樣或那樣的缺陷，諸如安全性、可靠性、成本及可操作 性等問題，致使真正轉化為產品的專利并不多。作為一種醫療器械， 安全性、可靠性是基礎， 作為一種只有普及到每一位輸液病人才有實 際意義的產品，使用方便和足夠低的價格又是一種基本要求，所以， 這種產品即便安全性、 可靠性得

6、到了充分保證， 但如果沒有簡便的操 作和足夠低的價格作支撐，想要順利推廣也是不可能的 9 。我國是世界上擁有醫院最多的國家，具有龐大的消費群體。近幾年來，由于政府的支持， 醫療器械發展迅速。醫療器械是壁壘較高 的行業，并且屬于國家重點鼓勵發展的行業。 按照原國家經貿委指定 的醫療器械行業“十五”發展規劃，到 xx 年我國醫療器械總產 值將達到 1000億元，在世界醫療器械市場上的份額將占到 5%;到 2050年這一份額將達到 25%，成為世界一流的醫療器械制造強國 10 。1.3 未來發展趨勢靜脈輸液是臨床醫學中的一個重要的治療手段和醫學監護的一項重要內容， 在各個醫院的醫療工作中被廣泛應用，

7、 據統計住院輸液 率為70%- 80%它不僅是一種重要的給藥途徑，而且還是給患者補充體液、營養的重要方法。 在輸液過程中，輸液速度是一個很重要的 參數，一般要根據患者年齡、 病情和藥物種類等因素來分別確定 11 。同時，在靜脈輸液過程中，必須有人陪護，以防鼓包等事故發生，尤 其對術后幾乎需要 24 小時不問斷輸液的患者的監護，更是讓護理者 身心憔悴 12 。當護理者發生困倦時， 極易發生事故。通過調查得知， 目前幾乎所有醫院因種種原因仍沒有采用輸液監控系統， 而是采用傳 統的輸液方法，即將液體容 , 器掛在一定高度，利用液體靜壓原理與 大氣壓的作用使液體下滴， 將大量滅菌藥液直接滴入靜脈內，

8、從而達 到治療目的。 用軟管夾對軟管夾緊和放松控制滴速， 醫護人員按藥劑 特性對滴速進行控制。 由于這種滴速控制是通過肉眼觀察進行估計的， 需要根據經驗來調節，使得點滴流速不夠準確，影響了治療效果，以 至危害病人健康。 當液體輸完時， 如床旁無陪護或醫護人員未及時換 藥或拔針頭， 將會出現回血等情況 13 。為此患者家屬需要陪同病人 并且不斷地觀察輸液情況， 這樣容易導致交叉感染， 患者也得不到良 好的休息，影響治療質量和患者康復。同時，護士也需要不停地巡視 病房，增加工作負荷，有時還會產生醫療糾紛。基于以上情況，設計 實現一種智能輸液監控系統， 對治療過程采用自動化監控和管理是發 展的必然趨

9、勢 14 。1.孫守軍,吳 凱,吳效明. 基于藍牙技術的無線移動監護系統J. 中國醫療器械雜志 ,xx,30(5):349-351.2.陳曉紀,任永昌,姚 遠. 藍牙無線通信技術在醫療監護中的 應用 J. 微計算機信息 ,xx,6(2):244-245.3. 求是科技 . 單片機通信技術與工程實踐 M. 北京: 人民郵電出版社 ,xx.4.周凱. 電子電路設計與應用 M. 北京: 電子工業出版社 ,xx.5.周平,伍云輝. 單片機應用技術 M. 成都:電子科技大學出版社,xx.6.江勇，馬琨.基于AT89C5啲輸液遠程監控系統的研究M.昆明理工大學出版社， xx.7.崎艷芳. 輸液速度自動調節

10、系統的設計 J. 衛生職業教育xx(16) ：151 153.8. 霍利鋒，白鳳娥 . 分布式輸液監控系統的研究與實現 M. 太原：太原理工大學出版社， xx.9. 曹海建 龐英. 靜脈輸液制動控制裝置的設計 J. 青島大學學報(工程技術版)xx.6(2) : 8990.10.楊欣宇，劉正亮.基于AT89C5啲液體點滴速度監控系統的設計與實現J.齊齊哈爾大學學報.xx,21(1) : 5557.11.AlnyJ.Murtha.ThedevelopmentofaCofigurationeontrolT001.Maryland xx.6.12. Allen W.Scott.RF Measureme

11、nts for Cellular Phones andWireless DataSystems.Wiley-IEEE Press ， xx.13. N. Sparrow, Bluetooth and Medical Devices: Vital SignsAreRobust,MedicalDevicelink,xx,.devicelink./mpmn/archive/02/04/010.ht ml, Feb. 22, xx.14. Allen W.Scott.RF Measurements for Cellular Phones andWireless DataSystems.Wiley IE

12、EE Press ，xx.2.本課題要研究或解決的問題和采用的研究手段及途徑。2.1系統的設計要求1)要求：用單片機監視并控制輸液器的輸液速度，各個相關參數由 LED動態顯示，并能實現數據的掉電保護和電腦的集中監控。 單片機系統能夠準確地設定輸液器的輸液速度，并通過光電開關傳感器檢測輸液器的輸液速度， 在LED顯示器上顯示出來，在速 度過快、過慢或停止時予以報警。 單個輸液器的輸液情況可以通過無線通訊的方式傳送給電腦，監控電腦能監測并設定輸液器的輸液速度。 監測參數由LED動態顯示。 實現測量參數的掉電保護。 測量和控制的誤差范圍為： <10%。采用電池作為供電電源，功耗低，體積小，重量

13、輕，使用方便。此外還要求安全可靠，計量準確，適應實際應用的要求。2) 設計內容根據設計要求確定系統中輸入 / 輸出信號的種類、數量和特點。 確定CPU的選型與硬件的接口等的配置。 進行硬件的設計，主要是整個系統的電路原理圖的繪制和對應的PCB板的布線設計。 進行軟件設計，根據控制要求編寫控制系統的控制程序和監控程序。 繪制電氣原理圖和接線圖。2.2 系統的總體設計方案輸液監控系統以AT89C5憚片機為中心，單片機需要電源電路、復位電路、振蕩電路來保證其正常工作。系統的默認速度設定值為60滴/min，可以通過鍵盤來修改設定值。采集裝置通過光電開關傳感器對速度進行檢測， 并以電信號的形式傳給單片機

14、， 經運算、分析、 處理后單片機將數據傳給LCD顯示模塊，實現輸液速度的顯示。通過 對設定值和實際值的比較來控制電動機的正、 反轉，從而帶動輸液器 上的控制齒輪上升下降，達到控制輸液速度的目的。另外，當采集裝 置通過光電開關傳感器檢測到的速度值過低或過高時， 直接起動聲報 警裝置。若聲報警持續 1min 后無人復位，則由單片機發出信號控制 電動機，使輸液器上的小滑輪處于無液滴滴出的狀態， 這樣可以大大 提高輸液的安全性。采用n RF905無線通信芯片把主站和多個從站連接成一個系統，實現主機與從機的遠程通信，即遠程控制。2.3 系統設計實現途徑設計采用光電檢測與單片機控制，通過藍牙無線傳輸實現對病人輸液過程的控制。其主要功能是：設定輸液的速度與輸液的時