脉冲式动静脉气压治疗仪的研制.pdf

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1、第31卷第11期计算机应用与软件Vo1．31No．112014年11月ComputerApplicationsandSoftwareNOV．2014脉冲式动静脉气压治疗仪的研制沈峰李侠宫开林李德胜(安徽科技学院计算机科学与技术系安徽凤阳233100)(安徽电子信息职业技术学院软件学院安徽蚌埠233000)。(安徽省蚌埠市科技局安徽蚌埠233000)摘要针对脉冲式动静脉气压治疗仪低成本和高可靠的设计要求、电路包含电磁阀和气泵等器件导致信号存在尖脉冲干扰和小幅度高频干扰影响压力控制精度等问题，提出以微控制器STC89

2、C58为核心，采用软件模拟I2C总线协议、光电耦合隔离干扰、中值滤波和算术平均滤波算法滤除噪声、PID算法控制压力等软硬件设计技术。软件仿真实验和产品运行结果都表明：仪器成本较低，运行稳定可靠，压力误差可控制在±5mmHg(毫米汞柱)范围内。关键词治疗仪控制系统压力滤波算法PID控制算法中图分类号TP399文献标识码ADOI：10．3969／j．issn．1000．386x．2014．11．061DEVELoPMENToFPULSEARTERIoVENoUSBARoMETRICTHERAPEUTICAPPARAT

3、USShenFengLiXiaGongKailin。LiDesheng(DepartmentofComputerScienceandTechnology，Anhui~ienceandTechnologyUniversity，Fengyang233100，Anhui，China)(InstituteofComputerSoftware，AnhuiVocationalCollegeofElectroniealInformationTechnology，Bengbu233000，Anhui，China)(Science

4、andTechnologyBureau，哪233000，Anhui，China)AbstractPulsearteriovenousbarometric(PAB)therapeuticapparatushasdesignrequirementsoflowcostandhighreliability，anditscircuitincludesthepartsofelectromagneticvalveandpumpthatleadtopeakpulseandsmallamplitudehighfrequencyin

5、terferenceexistinginitssignalsandimpactingthepressurecontrolprecision．Aimingattheseproblems，weputforwardthehardwareandsoftwaredesigntechnology．MicrocontrollerSTC89C58isusedasthecoreofhardware，andthesoftwaresimulationsareadoptedinI2Cbusprotocol，photoelectricco

6、uplingforisolatingtheinterference，medianfilteringandarithmeticaveragefilteringalgorithmforfilteringoutthenoises，PIDcontrolalgorithmforcontrollingthepressureetc．BoththeSoftwaresimulationexperimentandPABrunningresultsshowthatthesystemhaslowcost，andoperatesstabl

7、yandreliably，theprecisionofpressureerrorcanbecontrolledwithin4-5mmHg．KeywordsTherapeuticapparatusControlsystemPressureFilteringalgorithmPIDcontrolalgorithm栓、肺栓塞、肢体疼痛和水肿等辅助治疗方面得到广泛0引言应用。尽管市场上已经出现多款动静脉治疗仪产品，但目前1934年Gardner等首次提出人体的足底静脉丛类似于一个关于治疗仪的公开技术文献仍较少。1990年

8、Laverick首次报告强有力的生理性血泵。人在负重或者行走时，在足底与地面研制的动静脉治疗仪可有效地降低深静脉血栓的发生率，但接触时，足底静脉丛内的血液被猛烈排挤回流入下肢深静脉，从其主要关注医疗效果。文献[7]主要给出治疗仪硬件设计原理而使人体在站立时将血液从足部回流至右心房而不需要任何肌和主要电路的设计方法及软件方面进行脉冲控制的方法，没有考虑采样波形存在噪声及脉冲