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基于Atmega16單片機醫療護理小衛士的設計與實現

2017-12-28

  摘要

  本作品是一款以Atmega16為控制核心的醫療方面的電子產品。主要是應用于現在醫療護理方面,能實現對病人的體溫脈搏等正常生理特征的實時測量,一旦這些特征偏離正常范圍,護理小衛士就可以發出警報,從而使病人獲得及時的救治,守護病人的生命健康。具有體積小,重量輕,功能多樣,人性化程度高的特點。

  作品介紹

  1、創作目的

  實現對病人的生理特征的實時監測,將病人的情況及時地反映給醫護人員,解決因對病人的搶救不及時而造成的生命財產的損失,做到對病人更加全面,細致的醫療照顧。

  2、創新性、實用性

  醫療護理小衛士以Atmega16為主控芯片,采用兩種供電方式,通過溫度傳感器和壓力傳感器對體溫脈搏的實時測定監控,還可以根據病人的具體情況設定體溫和脈搏的正常范圍。可以應用于醫療行業,為廣大醫療患者解決煩惱。

  工作原理

  MCU模塊:

  本作品使用的是Atmega16作為主控制器,5V電壓供電。將溫度傳感器和壓力傳感器通過中間電路連接到單片機上。溫度傳感電路模塊進行體溫——電壓轉換;同樣,壓力傳感器可以將每一次的脈搏進行壓力——電壓的轉換。然后將這兩組數據傳給單片機主控模塊。

  體溫轉化的電壓經分壓處理輸入一組I/O引腳,調用程序中寫入的體溫代碼,并進行數據處理,判斷病人的體溫是否在正常的范圍之內。

  脈搏轉化為高低電壓,經A/D轉換后,Atmega16對其進行頻率測定,并進行數據處理,判斷病人的脈搏是否正常。

  上述若一種不處于正常范圍之內,警報引腳置0,拉響警報。

  數據設定功能通過鍵盤來輸入,該模塊的功能實現需在程序中寫入數字代碼。

  電源模塊:

  電源采用多源供電方式,一種是用傳統的充電器充電,另外一種是由太陽能電池板充電,電源模塊帶有一塊規格為7cm*20cm的柔性太陽能電板,輸出電壓為3V,電流為330mA,用柔性的電池板可以提高產品對環境的適應性,可以大幅度的變換形狀,而且其重量很輕,可以依附在病人的衣服上面,可實時對電池充電,對太陽能電板的利用可以有效的減少傳統充電次數,更加節能環保。電池經L298N穩壓模塊穩壓輸出,給各個模塊供電。

  警報模塊:

  采用蜂鳴器來代替警報器,采用直流電源供電,電路簡單,當Atmega 16警報功能的引腳變為低電位的時候,拉響急救警報。其還帶有人性化的擴展功能,可以在Atmega16中寫入不同的代碼,從而改變蜂鳴器的頻率,可以模擬出各種頻率的聲音。

  傳感模塊:

  溫度傳感器DS18B20通過柔軟的導線接至腋下,獲取腋下溫度,轉成電壓之后經過放大電路放大,然后再通過分壓電路多點輸出到Atmega16的一組I/O引腳。

  壓力傳感器(壓電陶瓷片)通過柔軟的導線接至脖子,它便把人體的脈搏信號轉換為電信號。由于該電信號很弱,故先通過運放進行放大,經過A/D轉換,再連接到Atmega16的一個I/O引腳。

  數據設定模塊:

  通過鍵盤來輸入脈搏的范圍,即脈搏的最大值最小值。Atmega16通過對鍵盤的掃描來讀取鍵盤輸入的情況。

  顯示模塊:

  主體是1602LCD,5V電壓供電。

  由Atmega16來控制1602LCD顯示屏的顯示內容,將程序中寫入的代碼對應的讀到單片機I/O口,讓1602進行顯示。

  分為兩種工作模式,一種是數據設定模式,另一種是測控模式。

  作品來源:

  本作品系電工達人根據大賽要求想出的創意。

  相關元器件標簽:

  DS18B20 數據手冊 , ATmega16 數據手冊 , 1602LCD 數據手冊


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