无线尿量监测装置

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1、无线尿量监测装置顾达张家港中等专业学校215600【文章】研究模拟集成电路的撕裂分解技术，讨论了子电路状态判断的方法与条件。提出了逐级搜索撕裂的想法，改进了电路撕裂的基本方法，使电路的撕裂具有简便性、灵活性。结合电路撕裂仿真算例，总结出电路撕裂的基本步骤。【关键词】电路；分解撕裂；算法1作品形成背景和优化过程作品产生的说来也是一个巧合，在2013年暑期的时候我爸爸突然心血管疾病突发，整整一个月我一直在医院重症监护科陪伴，对我来说其中有件事情是几乎每天都要去做的，而且每天要几次，也就是每天需要根据医生的嘱咐及时将方便的尿量告知护士并记录下来（因为病人每天

2、在什么时候方便、便量的多少对于病人病情的诊断有着重要的参考价值），这不论对于病人（或者陪护人员）还是值班护士来说很是不方便，病人或者陪护人员需要在方便完之后将尿壶拿起并放稳根据上面的刻度来准确的读出尿量，并及时告诉值班护士记录下来。鉴于这样的情况我当时也偶发这样一个想法以后我能否设计一个尿壶能否直接进行计量，当然这样的想法也就形成了“可自动计量并在液晶屏上直观显示容量的尿壶”，也可以说是“无线尿量监测装置”的前身（我们称之为第一代作品）。后来我们整个团队在设计、调试的过程中也发现第一代作品的种种弊端，譬如（1）、在尿壶侧面由于带有液晶屏，尽管计量非常直

3、观方便，但是耗电比较快，电池很快就用完了，还得进行快速充电，这显然不符合节能的设计理念。（2）在进行第一代作品设计控制电路的时候我们的电路设计和制作都是用多功能万能板进行手工焊接、连线的，大大小小的电路板加起来总共有6块，由于时间仓促没有用专门的PCB设计软件进行电路板集成化设计，因此整个尿壶的控制系统显得比较庞大，而且整个系统工作很不稳定，针对这样的情况并我们结合医院中最终的目标也就是及时告知值班护士记录尿量和时间，我们在第一代作品的基础上进行大胆的改革创新，一方面将比较耗电液晶屏去掉，同时在控制主板上增加了无线发射模块，在电脑终端上外接232通讯转

4、USB通讯接口的无线接收模块，还制作了专门的监测软件，也就形成我们的第二代作品“无线尿量监测装置”。2作品主要功能和创新点与传统的医用尿壶相比较，无线尿量监测装置的主要功能是病人在方便之后，只需简单的按一下触摸按键就能将病人床号、排尿时间和排尿量等相关数据及时准确的发送到电脑终端上的无线接收模块并在相应的监测软件画面上显示出来，无线尿量监测装置的创新点主要体现在以下几个方面：1具有无线监测的功能（无需医务人员繁琐的询问与记录）；2具有自动计量的特点；（无需病人繁琐的读取尿量并告知值班护士）；3病人排尿相关数据（时间、病号、排尿量）准确、及时、迅速；3作

5、品整体设计思路和工作原理3.1整体设计思路如图1-1产品整体设计方框原理图，利用压力传感检测模块将尿量转换成电压模拟量，在此基础上利用ADC0809芯片进行模数转换将信号送至微处理器AT89S52的P0端口，然后通过程序处理还原相应的尿量，而作为病人或者陪护人员只需要将尿壶放好，通过按键即可通过无线发射模块将数据传输到无线接收模块，再通过232转USB通讯传输到电脑终端并在监测软件画面上显示，也就是在监测软件画面上及时准确的显示病人号码、排尿时间和排尿量如图1-2所示.3.2作品主要组成部分（1）电源模块根据电路整体设计方案，为确保压力传感检测模块输出

6、模拟量的精确性和稳定性。压力传感器的电源采用了正、负5V双电源供电（其他各个模块的电源均为DC5V电源供电），电源电路设计如图1-3所示，采用正、负9V双电源（两节9V电池）通过双刀双掷自锁开关S1作为三端稳压电源集成块VT4和VT5的输入端，其中二极管VD1和VD2利用其单向导通性进行电源极性保护，避免电池接反，而其中的电容器C1-C7进行电源高频和低频滤波，为称重传感器提供一个相对纹波系数小，电压稳定的电源，目的是为了能够使压力传感器在使用过程中更灵敏和稳定，其中LED为电源指示灯。（2）微处理器控制模块系统采用AT89S52双列直插式的(DIP4

7、0)微处理器。（3）压力传感检测模块如图1-4所示，其中的BR是电阻应变片传感器（如图1-5所示），通常压力传感器是被固定在平稳的支架上的，如图1-6所示，重物放在平稳的支架上，利用其应变片将弹性元件的变形转换为阻值的变化，再通过转换电路转变成电压信号或电流信号，通过放大后再用数字或模拟显示仪器指示。而传感检测电路的后级是由U1的四运放组成模拟放大电路，运算放大器A和B组成了平衡对称双输入、双输出的差动放大电路，RP1为为使运算放大器A和B获得相同增益进行调整，电阻R1、R5为反馈电阻。在没有尿壶时，差动放大电路AB“3”“5”脚的两输入信号电平均为0

8、。运算放大器D对差动放大电路AB的输出信号进行放大，并送运算放大器C对信号再进行放大，电阻R1