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1、第23卷计算机应用Vol.232003年12月ComputerApplicationsDec.,2003文章编号:1001-9081(2003)12Z-0454-03基于CAN总线的医院内部病人输液监护系统1112石小波,汪金刚,何为,张占龙(1.重庆大学电气工程学院,重庆400044;2.重庆工商大学计算机信息工程学院,重庆400033)摘要:文中提出了一种通过超声传感器来监测输液管内有无空气并发出报警,通过步进电机自动调节瓶子的高度及其管子阀门的大小,通过LC振荡电路来监测液体的流速。由于医院内病人较多,
2、对通信网络的通信速度和抗干扰性要求较高,文中介绍了利用控制器局域网(CAN)组建的分布式通信网络模块的方案,通过CAN接口适配卡接入计算机。关键词:输液监护;CAN总线;适配卡中图分类号:TP29;TP919文献标识码:A在医院里每天都有很多病人输液,病人在输液的过程2.2超声波传感器的原理中,医生需要对药液流速,瓶子的高度,以及管内有无空气进超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器,行判断和调节,在实际过程中护士很难凭直觉调好每个参数,超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电况且护士也不可
3、能时刻都在病人旁边。这样以来,护士总站对压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现每个病人的输液情况进行实时地监护很有必要,以便在必要象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超时做出调整,让病人安全的输完液。声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产1系统总体方案设计生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效本课题硬件系统总体结构如图1所示,所有病人的输液应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
4、系统分别作为从接点,接在CAN总线上,然后通过CAN接口以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。完成适配卡接入护士总站的计算机上。由于很多医院都装有病人这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声换能器,求救系统,所以在建立本系统时不需要另外铺设线,直接可用或者超声探头。超声波探头主要由压电晶片组成,既可以发求救系统得那两条线作为CAN总线,减少了医院的成本,而射超声波,也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作且给医生和病人都带来了很大的方便。用。它有许多不同的结构,可分直探头(纵波)、斜探头(
5、横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头反射、一个探头接收)等。超声波传感器的主要性能指标包括;工作频率,工作温度,灵敏度。超声波诊断的优点是:对受检者无痛苦、无损害、方法简便、显像清晰、诊断的准确率高图1系统总体结构等。超声波诊断可以基于不同的医学原理,如有代表性的一种所谓的A型方法。这个方法是利用超声波的反射。当超声波在2点滴参数数据采集及控制的实现物体中传播遇到两层声阻抗不同的介质界面是,在该界面就产生反射回声。每遇到一个反射面时,回声在示波器的屏幕上显示出来,而两个界面的阻
6、抗差值也决定了回声的振幅的高低。这样就实现了对管子中有无空气及瓶子中液位高度的检测。图2参数采集控制电路2.3测速原理2.1参数采集的实现在外界环境不变的情况下LC振荡具有稳定的工作频率,控制的过程如图2所示,超声波传感器把采集到的数据系统中把LC振荡电路中的电感套在点滴装置得管子上,当没和LC振荡器采集倒的数据经过A/D转换后送入单片机,再有液体流过时,振荡器的频率保持不变。当有液体流过时,电经过CAN控制器传到CAN总线及计算机终端,终端响应后感中的质就要发生变化,因此电感发生变化,所以振荡器得频再把命令
7、回传以指示步进电动机调节瓶子的高度及其作出相率就发生变化了。把频率的变化情况传给护士总站,护士总站应的处理。CAN控制器选用Philips公司的SJA1000,并辅以该根据情况做出调节命令传回来指示步进电动机调节管子的阀公司的82C250作为接口控制驱动芯片。门,以便达到最佳输液速度。收稿日期:2003-11-08作者简介:石小波(1979-),重庆人,硕士研究生,主要研究方向:医学电子仪器.12月石小波等:基于CAN总线的医院内部病人输液监护系统455要实现通信,主要是对SJA1000的各个寄存器的正确设3
8、系统通信的实现置。SJA1000支持CAN通信协议约定的4种不同帧格式,即数3.1CAN总线的主要特性据帧用于传送数据;远程帧用于申请数据;错误帧为由局部检控制器局部网(ControllerAreaNetwork,CAN)现场总线是一测出错条件的一个全局信号,而超载帧用于扩展帧序列的延种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。其主要迟时间。数据帧作为发送SJA1000至一个或多个SJA1000的
