高壓注射器智能導(dǎo)流報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 壓力傳感器模塊
精量電子研發(fā)的FS2050壓力傳感器工作電壓為3.3~5V,在5V工作電壓下輸出電壓范圍可達(dá)1~4V。壓力量程范圍0.5~1.5Kg·f。 FS2050內(nèi)置了放大模塊,可直接測量力,因此使用起來非常方便。同時(shí),F(xiàn)S2050還具有尺寸小、噪音低、過載能力及可靠性高、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。本系統(tǒng)采用FS2050壓力傳感器進(jìn)行高精度壓力檢測。
2.2 主控制系統(tǒng)模塊
采用MSP430F449低功耗微處理器完成信號、檢測處理功能,MSP430F449芯片內(nèi)嵌了12位A/D轉(zhuǎn)換模塊,最大轉(zhuǎn)換速率可達(dá)200kSPs。MSP 430F449實(shí)時(shí)采集壓力傳感器輸出電壓,一旦超出設(shè)定的閾值電壓,立即啟動(dòng)聲光報(bào)警,并觸發(fā)伺服電機(jī)進(jìn)行導(dǎo)流切換。MSP430F449可直接驅(qū)動(dòng)2-mux,3-mux,4-mux液晶屏,本系統(tǒng)采用4-mux的液晶屏,顯示實(shí)時(shí)壓力數(shù)據(jù)及顯示閾值電壓,同時(shí),根據(jù)醫(yī)務(wù)人員可根據(jù)臨床應(yīng)用,按鍵修改相關(guān)的閾值電壓。
2.3 聲、光報(bào)警模塊
根據(jù)設(shè)定,采用發(fā)光二極管報(bào)警和蜂鳴器報(bào)警2種聲、光報(bào)警模式,可有效幫助醫(yī)務(wù)人員在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)高壓注射器滲漏的發(fā)生并做出相應(yīng)反應(yīng)。
2.4 切換導(dǎo)流模塊
為有效旋轉(zhuǎn)醫(yī)用三通閥,必須選擇具有一定響應(yīng)速度和扭力的伺服電機(jī)。通過比較測試,速度為0.18~0.16s/60°,扭力15kg,工作電壓為5~7.2V的伺服電機(jī)滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,故而,本系統(tǒng)采用該類型電機(jī)驅(qū)動(dòng)三通閥,完成導(dǎo)流切換功能。
2.5 電源模塊
本設(shè)計(jì)中采用電壓轉(zhuǎn)換芯片NCP1117實(shí)現(xiàn)直流電壓轉(zhuǎn)換,將直流穩(wěn)壓電源輸出的5 V轉(zhuǎn)換為MSP430F449的工作電壓3.3V。
3 智能導(dǎo)流報(bào)警系統(tǒng)程序架構(gòu)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)上電后,程序進(jìn)行初始化,設(shè)置好定時(shí)器、A/D模塊及液晶模塊的相關(guān)寄存器,微控制器每隔一段時(shí)間就進(jìn)行A/D變換,檢測壓力傳感器電壓值,如果監(jiān)測到壓力傳感器輸出電壓超出設(shè)定的閾值,則啟動(dòng)聲、光報(bào)警,并輸出PWM波控制電機(jī)完成三通閥的切換。如果監(jiān)測到壓力傳感器輸出電壓低于設(shè)定的閾值,則關(guān)閉聲、光報(bào)警,并控制電機(jī)完成三通閥的還原。程序架構(gòu)框圖如圖2所示。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/161375.htm
4 結(jié)語
本文針對臨床應(yīng)用中高壓注射器的不足,以TI公司的微控制芯片MSP430F449為核心,設(shè)計(jì)了一種高壓注射器防滲漏智能導(dǎo)流報(bào)警裝置,實(shí)時(shí)檢測藥液是否滲漏,一旦發(fā)現(xiàn)漏液現(xiàn)象就迅速進(jìn)行報(bào)警、導(dǎo)流。對小白兔的高壓注射動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本系統(tǒng)安全、穩(wěn)定,可有效解決高壓注射器滲漏現(xiàn)象的發(fā)生,具有很高的臨床應(yīng)用價(jià)值。
評論