由于医院的输液室不算宽广,而且输液悬挂点较多。针对这种情况,无线模块使用Zigbee是最合适的。但手头上暂无Zigbee,只有以前用过的XL02-232AP1。故无线模块暂定于XL02-232AP1。
为了开发的方便,LCD显示屏暂时利用手头上已有的OLED 128*64 0.96寸黄蓝双色显示屏。
以下是系统的硬件原理图:
图3-2 系统硬件原理图
由于时间紧急,我们并没有PCB打样。我们利用以前用过的旧板上通过飞线焊接,搭建最小系统。实物图如下所示:
图3-3 最小系统实物图
配上各种模块后的实物图如下所示:
图3-4 总的实物图
2、软件设计
软件设计主要分为两个部分:上位机和下位机。下位机的工作主要是在规定的采样周期内采集输液的重量,经过算法计算得到输液剩余时间,然后通过OLED显示及通过无线模块发送到上位机。
而上位机的工作主要是收集下位机发送的数据,将数据分类并排序,最后在界面上显示出来。
2.1 下位机软件设计
下位机的程序先经过各方面的初始化(包括定时器、串口、称重传感器的去皮等),然后等待1s采样时间的到来。当1s采样周期到来时,单片机通过HX711采集输液的重量,对于真实的数据进行处理,不符合的抛弃。以下是其程序流程图:
图3-5 下位机程序框图
2.2 上位机程序设计
上位机经过初始化,打开特定通讯端口,创建连接后,就等待着下位机发送数据。当上位机收到数据后,判断数据是否符合通讯协议的规定(通讯协议为:A5+ID+AA+剩余时间),符合进行排序并显示;不符合则抛弃。其软件流程图如下所示:
图3-6 上位机软件流程图
四、测试结果
我们的程序调试完毕后,用医用输液瓶进行测量,测量的结果如下表所示:
表4-1 实验测量结果
从上表上的数据可以看出,在短时间内的误差几乎为0,而在较长时间上有所不足,在我们的实验上误差最大为15.7%,但其实际上偏差的分钟数并不算很多(最多为11分钟),这在实际使用当中依然能让人接受。
五、总结
本方案是以深联华单片机芯片为核心,通过相应的传感器和无线模块,将病人当前输液时间信息实时的反馈给院方和病人的一个效率解决方案。针对当前医院输液混乱的现实情况,本着以病人为核心,以医院工作效率为重点而提出的这个输液时间监控解决方案解决了输液时间这个长期存在但并未正确解决的问题,使医院输液秩序得到有效的维护,并解决了病人在无法获知时间的焦急感。而且在实际测量中,其结果能让人满意。本方案设计产品精巧,有效,成本低廉,同时后期可扩展的可能性大,可大面积的在医院推广使用。