基于fpga的智能輸液裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于醫(yī)療輸液裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種智能醫(yī)療裝置，尤其涉及一種基于FPGA的智能輸液裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]輸液系統(tǒng)裝置是醫(yī)療領(lǐng)域使用率較高的一種醫(yī)療手段。對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查就會(huì)發(fā)現(xiàn):大部分的輸液裝置在治療過(guò)程中都靠人工進(jìn)行觀察監(jiān)控。這種主要依靠人工運(yùn)行的輸液系統(tǒng)對(duì)人類有著巨大的貢獻(xiàn)，但是該輸液系統(tǒng)存在一定的不足和缺陷:首先對(duì)于輸液速度和液體流量來(lái)說(shuō)主要陪護(hù)人員通過(guò)肉眼進(jìn)行觀察，然后通過(guò)調(diào)節(jié)輸液器上的滑輪進(jìn)行調(diào)節(jié)。而人的生理機(jī)能和周圍的環(huán)境處在變化之中，所以輸液速度和液體流量是一個(gè)很難把握的值；其次陪護(hù)人員不可能時(shí)時(shí)刻刻都在病人身邊，這就有可能給患者和醫(yī)護(hù)人員造成不便和麻煩，嚴(yán)重的就會(huì)對(duì)患者造成身體上的危害。
[0003]近年來(lái)，F(xiàn)PGA技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，并且應(yīng)用于計(jì)算機(jī)通信、智能家居、國(guó)防、軍事、智能交通等各個(gè)方面，為智能輸液裝置發(fā)展與進(jìn)步提供了有效地途徑與方法。無(wú)論是從國(guó)家的政策方針上還是從人民的根本利益是上來(lái)看，提高醫(yī)療系統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)水平是重中之重。雖然在智能輸液系統(tǒng)方面有了一定的發(fā)展，但是邏輯簡(jiǎn)單，設(shè)備大型，先進(jìn)性不夠，利用率低等不足之處仍然存在。使得智能輸液系統(tǒng)不能大力推廣。FPGA技術(shù)使各方面更朝著能耗低、體積小、資源利用率高的趨勢(shì)發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有醫(yī)療設(shè)備裝置的缺點(diǎn)，提供一種無(wú)線、低功耗、低成本的基于FPGA的的智能輸液裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種基于FPGA的智能輸液裝置，包括電源電路和FPGA最小系統(tǒng)，F(xiàn)PGA最小系統(tǒng)分別與點(diǎn)滴速度檢測(cè)電路、按鍵部分電路、LCD顯示電路、報(bào)警電路和GSM通信模塊相連接，報(bào)警電路與GSM通信模塊相連接；電源電路分別與FPGA最小系統(tǒng)、點(diǎn)滴速度檢測(cè)電路、LCD顯示電路、報(bào)警電路和GSM通信模塊相連接。
[0006]本實(shí)用新型智能輸液裝置以FPGA為控制器(中央處理器)，采用光纖傳感器作為點(diǎn)滴速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，容柵傳感器檢測(cè)余液體積。為了安全和方便，利用RS485總線增設(shè)了語(yǔ)音(短信)通信和輸液完成自動(dòng)報(bào)警等功能，集輸液控制、顯示、報(bào)警、語(yǔ)音通信等多種功能為一體，實(shí)現(xiàn)智能輸液，滿足醫(yī)療以及病人的需求。該智能輸液裝置具有如下特點(diǎn):
[0007]I)將FPGA技術(shù)應(yīng)用于智能輸液裝置，只需要對(duì)FPGA芯片進(jìn)行調(diào)節(jié)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，可以大大降低成本，便于實(shí)施應(yīng)用。
[0008]2)采用RS485總線和中繼器拓展網(wǎng)絡(luò)，不僅可以與互聯(lián)網(wǎng)相連接，方便信息的儲(chǔ)存，而且還可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)從機(jī)，即一臺(tái)PC機(jī)可以監(jiān)控多臺(tái)下位機(jī)，主從機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)了多機(jī)通信。既有利于降低成本，又方便整理分析信息和數(shù)據(jù)。
[0009]3)能記憶和存儲(chǔ)患者當(dāng)前輸液數(shù)據(jù)，還可對(duì)患者基本信息、就診史、藥物資料等進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院一體化和人性化管理；
[0010]4)集GSM通信模塊、IXD顯示裝置以及報(bào)警模塊于一體，可以隨時(shí)了解輸液裝置的相關(guān)信息，還可以通過(guò)報(bào)警模塊對(duì)于出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)處理，大大降低了醫(yī)療事故的發(fā)生。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型智能輸液裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型智能輸液裝置中FPGA最小系統(tǒng)的示意圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型智能輸液裝置中點(diǎn)滴速度檢測(cè)電路的示意圖。
[0014]圖4是圖2所示點(diǎn)滴速度檢測(cè)電路中A/D轉(zhuǎn)換電路的示意圖。
[0015]圖5是本實(shí)用新型智能輸液裝置中按鍵部分電路的示意圖。
[0016]圖6是本實(shí)用新型智能輸液裝置IXD顯示電路的示意圖。
[0017]圖7是本實(shí)用智能輸液裝置的GSM通信電路中外圍電路的示意圖。
[0018]圖8是本實(shí)用智能輸液裝置中報(bào)警電路的示意圖。
[0019]圖9是本實(shí)用智能輸液裝置中電源電路的示意圖。
[0020]圖10是本實(shí)用新型檢測(cè)系統(tǒng)的流程圖。
[0021]圖1中:1.點(diǎn)滴速度檢測(cè)電路，2.按鍵部分電路，3.1XD顯示電路，4.FPGA最小系統(tǒng)，5.報(bào)警電路，6.GSM通信模塊，7.電源電路，8.移動(dòng)通信裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型智能輸液裝置，包括電源電路7和FPGA最小系統(tǒng)4，F(xiàn)PGA最小系統(tǒng)4分別與點(diǎn)滴速度檢測(cè)電路1、按鍵部分電路2、LCD顯示電路3、報(bào)警電路5和GSM通信模塊6相連接，報(bào)警電路5與GSM通信模塊6相連接，GSM通信模塊6與移動(dòng)通信裝置8信號(hào)連接；電源電路7分別與FPGA最小系統(tǒng)4、點(diǎn)滴速度檢測(cè)電路1、IXD顯示電路3、報(bào)警電路5和GSM通信模塊6相連接。
[0024]如圖2所示，本實(shí)用新型智能輸液裝置中的FPGA最小系統(tǒng)4采用芯片EP2C8Q208C8N。FPGA最小系統(tǒng)4包括第一芯片U1、第二芯片U2、第三芯片U3和第四芯片U4。第一芯片Ul的第35引腳與點(diǎn)滴速度檢測(cè)電路I相連接。第二芯片U2的第180引腳、第182引腳、第185引腳、第187引腳、第188引腳、第189引腳、第191引腳、第192引腳、第193引腳、第195引腳和第195引腳分別與LCD顯示電路3相連接；第一芯片Ul的第31引腳與點(diǎn)滴速度檢測(cè)電路I相連接，第三芯片U3的第107引腳、第108引腳、第110引腳、第112引腳、第113引腳、第114引腳、第115引腳和第116引腳分別與按鍵部分電路2相連接。第四芯片U4的第7引腳與電源電路7相連接。
[0025]如圖3所示，本實(shí)用新型智能輸液裝置中的點(diǎn)滴速度檢測(cè)電路1，包括第一運(yùn)算放大器U5和第二運(yùn)算放大器U6，第一運(yùn)算放大器U5和第二運(yùn)算放大器U6均采用0P77超低失調(diào)電壓運(yùn)算放大器。第一運(yùn)算放大器U5的第2腳(反向輸入端)分別與第一電阻Rl的一端、光電三極管Ql的第10腳以及光纖傳感器D的正端相連接，第一運(yùn)算放大器U5的第3腳(正向輸入端)分別與第二電阻R2的一端和第三電阻R3的一端相連接；光纖傳感器D的負(fù)端、光電三極管的11腳、第二電阻R2的另一端和第一運(yùn)算放大器U5的第4腳均接地；第一運(yùn)算放大器U5的輸出端分別與第三電阻R3的另一端和第二運(yùn)算放大器U6的第5腳(反向輸入端)相連接，第二運(yùn)算放大器U6的第6腳(正向輸入端)與第四電阻R4的滑動(dòng)片相連接，第四電阻R4的一端和第二運(yùn)算放大器U6的第9腳均接地；第四電阻R4的另一端、第一電阻Rl的另一端、第一運(yùn)算放大器U5的第I腳和第二運(yùn)算放大器U6的第8腳均接電源電路7 ;第二運(yùn)算放大器U6的第7腳(輸出端)接第一芯片Ul的第35引腳。
[0026]點(diǎn)滴速度檢測(cè)電路I中包含如圖4所示的A/D轉(zhuǎn)換電路，該A/D轉(zhuǎn)換電路包括第七芯片U7，第七芯片U7采用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的CMOS工藝8通道、8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809，其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開(kāi)關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；第七芯片U7的第11引腳接+5V電源，第七芯片U7的第13引腳、第23引腳、第24引腳和第25引腳均接地；第七芯片U7的第16引腳分別與第一電容Cl的一端和第二電容C2的一端相連接，第一電容Cl的另一端、第二電容C2的另一端和第七芯片U7的第12引腳分別與電源電路7相連接；第七芯片U7的第10引腳與第一芯片Ul的第31引腳相連接。
[0027]如圖5所示，本實(shí)用新型智能輸液裝置中的按鍵電路部分2，采用與FPGA最小系統(tǒng)4相匹配的按鍵裝置，設(shè)有SI?S8共八個(gè)按鍵，該八個(gè)按鍵的一端直接接地，一個(gè)按鍵的另一端通過(guò)一個(gè)上拉電阻與電源電路7相連接。通過(guò)按鍵來(lái)控制整個(gè)FPGA最小系統(tǒng)4的開(kāi)始與停止以及各個(gè)子部分系統(tǒng)的工作。同時(shí)，該八個(gè)按鍵的非接地端還分別與FPGA最小系統(tǒng)4對(duì)應(yīng)的引腳相連接，即第一按鍵SI接第三芯片U3的第107引腳，第三按鍵S2接第三芯片U3的第108引腳，第三按鍵S3接第三芯片U3的第1