專利名稱：一種具有液晶顯示的醫(yī)用輸液提醒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及醫(yī)用輸液提醒裝置，具體的是涉及一種具有液晶顯示的醫(yī) 用輸液提醒裝置。
技術(shù)背景目前用于輸液提醒的的設(shè)計(jì)方案較多，但因在實(shí)際使用中不方便操作或難 以達(dá)到預(yù)期效果而難于得到推廣，現(xiàn)在實(shí)際的輸液仍依然是以傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè) 為主，采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)存在以下缺陷A、病人在輸液過程中常常會(huì)昏睡 或不敢睡，藥液輸送完后未及時(shí)通知醫(yī)護(hù)人員而產(chǎn)生血液回流的情況，特別是 無陪護(hù)的病人；B、醫(yī)護(hù)人員常常會(huì)一人同時(shí)監(jiān)管多名病人的輸液情況，工作 量大，難免會(huì)造成照顧不周而遭到病人投訴服務(wù)質(zhì)量的問題；C、病人在輸液 的情況下會(huì)突然產(chǎn)生不適，需要醫(yī)護(hù)人員立即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理，而未能及時(shí)處理， 造成事故的發(fā)生等缺陷。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種可靠性好、精度高，低功耗長電池使用壽命 長，結(jié)構(gòu)筒單，且操作方便、無需醫(yī)護(hù)人員的監(jiān)管，液體輸完后，能自動(dòng)關(guān)斷 電源，避免血液回流的情況發(fā)生，采用多種提醒方式報(bào)警的一種具有液晶顯示 的醫(yī)用輸液提醒裝置。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣解決的 一種具 有液晶顯示的醫(yī)用輸液提醒裝置，其本實(shí)用新型的改進(jìn)之處在于包括一個(gè)壓力 傳感器，壓力傳感器將壓力信號(hào)輸入給信號(hào)放大電路，信號(hào)放大電路將信號(hào)輸 入給單片機(jī)，所述單片機(jī)依次分別連接有液晶顯示電路、燈光顯示電路、振動(dòng)電路、蜂鳴器電路、語言提示電路、按鍵電路、光敏檢測(cè)電路，直流電源將電源分別輸入給5V和3. 3V模塊，其中3.3V模塊給單片機(jī)供電，5V模塊給壓力傳感 器和信號(hào)放大電路供電。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，可靠性好、精度高，低功耗長電池使用壽命 長，結(jié)構(gòu)筒單，且操作方便、無需醫(yī)護(hù)人員的監(jiān)管，采用多種提醒方式報(bào)警， 整個(gè)輸液過程重量的變化由液晶顯示屏輸出，顯示屏的背光可根據(jù)環(huán)境的照度 自動(dòng)打開。輸液完后自動(dòng)關(guān)斷電源。有緊急提醒按紐，低電語音提醒和顯示功 能，10種提醒功能可供選擇(程序預(yù)設(shè)為語音l.語音2.蜂鳴3. led4.振動(dòng) 5.語音+蜂鳴6.語音+ led 7.語音+振動(dòng)8.蜂鳴+ led 9.蜂鳴+振動(dòng) 10. led+振動(dòng))，能根據(jù)瓶型和輸液速度進(jìn)行電池電量使用時(shí)間預(yù)估，能根據(jù) 輸液速度設(shè)定液體重量的限定值。顯示屏的最小分辨率為1克。目前可對(duì)500ml 250ml 100ml的玻璃和塑膠輸液瓶進(jìn)行監(jiān)測(cè).預(yù)留有JTAG 口可以隨時(shí)更新數(shù)據(jù) 資料。對(duì)于塑膠瓶的精度可控制在幾克之內(nèi)，對(duì)于玻璃瓶可控制在20克以內(nèi)。 整個(gè)裝置裝在一小盒內(nèi)使用時(shí)掛在輸液桿上并將輸液瓶掛在其下的掛鉤上即 可。

圖1為本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)框圖；圖2為圖1的電路結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
附圖為本實(shí)用新型的實(shí)施例。
以下結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步說明參照?qǐng)D1所示， 一種具有液晶顯示的醫(yī)用輸液提醒裝置，包括一個(gè)壓力傳 感器l，壓力傳感器1將壓力信號(hào)輸入給信號(hào)放大電路2，信號(hào)放大電路2將信號(hào)輸入給單片機(jī)5，所述單片機(jī)5依次分別連接有液晶顯示電路4、燈光顯示電路6、 振動(dòng)電路7、蜂鳴器電路8、語言提示電路9、按鍵電路3、光敏檢測(cè)電路IO，直流電源11將電源分別輸入給5V和3. 3V模塊12，其中3. 3V模塊給單片機(jī)5供電， 5V模塊13給壓力傳感器1和信號(hào)放大電路2供電。圖2所示為電路結(jié)構(gòu)原理圖，壓力傳感器1的3腳串聯(lián)連接一個(gè)電感線圈 L5，電感線圈L5的另一端與電源連接，壓力傳感器1的1腳與地連接，3腳串 聯(lián)連接一個(gè)電阻R24，第4腳串聯(lián)連接一個(gè)電阻R25，電阻R24、 R25另一端分 別連接在芯片U1的2、 3腳上，4腳接地，1腳連接電阻R1，電阻R1另一端與 芯片Ul的8腳相連接，7腳分兩路分別與電感線圈L6和電容C10連接，電容 C10另一端接地，電感線圈L6另一端與5V電源連接，6腳連接在芯片U2的第 47腳上，其第6腳的旁路上與地并聯(lián)連接電容C22和C17， 5V電源上串聯(lián)連接 電阻R15、 R16，電阻R15、 R16的節(jié)點(diǎn)與U4的2腳相連，電阻R16另一端接地.U2的1腳接3. 3V電源和電容C8， C8的另一端接地;U2的2腳接電阻R5， R5的另一端接Q5的柵極，Q5的源極接3. 3V電源，Q5的漏極接3. 3V電源和 C25的一端和C26的正極，C25的另一端和C26的負(fù)極接地；U2的3腳接R8， R8的另一端Q4的基極，Q4的集電極接馬達(dá)的一端，馬達(dá)的另一端接3. 3V電 源，Q4的發(fā)射極接地；U2的4腳接R9的一端，R9的另一端接Q1的基極，Ql 的集電極接電感Ll的一端和蜂鳴器的一端，電感Ll和蜂鳴器的另一端接3. 3V 電源；U2的5腳接U3的12腳；U2的6腳接U3的11腳；U2的7腳空置；U2 的8腳接晶振Y1的一端和電容C12的一端，C12的另一端接地；U2的9腳接 晶振Yl的另一端和Cll的一端，Cll的另一端接地；U2的10腳和11腳接地； U2的12腳接LCD的1腳；U2的13腳接LCD的2腳；U2的14腳接LCD的3 腳；U2的15腳接LCD的4腳；U2的16腳接LCD的5腳；U2的17腳接LCD 的6腳；U2的18腳接LCD的7腳；U2的19腳接LCD的8腳；U2的20腳接 LCD的9腳；U2的21腳接LCD的10腳；U2的22腳接LCD的11腳；U2的23 腳接LCD的12腳；U2的24腳接LCD的13腳；U2的25腳接LCD的14腳；U2 的26腳接LCD的15腳;U2的27腳接LCD的16腳;U2的28腳接LCD的17LCD的18腳；U2的30腳接LCD的19腳；U2的31腳接LCD 的20腳；U2的36腳接LCD的21腳；U2的37腳接LCD的22腳；U2的38腳 接LCD的23腳；U2的39腳接LCD的24腳；U2的32腳、33腳、34腳空置； U2的40腳接R11的一端，R11的另一端接R12的一端，R12的另一端接U2的 41腳和R13的一端，R13的另一端接U2的42腳和R14的一端，R14的另一端 接U2的43腳；U2的44腳接Q2的集電極，Q2的發(fā)射極接R10的一端和U2的 49腳，R10的另一端接地，Q2的基極為光信號(hào)輸入端；U2的45腳接R2的一 端，R2的另一端接Cl的一端和U2的46腳、U4的2腳，Cl的另一端接地；U2 的48腳接R26的一端，R26的另一端接Q7的基極和R27的一端，R27的另一 端接U2的35腳，Q7的發(fā)射極接地，Q7的集電極接Dl的陰極，Dl的陽極接 R7的一端，R7的另一端接3. 3V電源；U2的50腳接按鍵S4的一端和R6的一 端，S4的另一端接地，R6的另一端3. 3V電源；U2的51腳接按鍵S3的一端和 R30的一端，S3的另一端接地，R30的另一端3. 3V電源；U2的52腳接按鍵S2 的一端和R31的一端，S2的另一端接地，R31的另一端3. 3V電源；U2的53 腳接按鍵Sl的一端和R32的一端，Sl的另一端接地，R32的另一端3. 3V電源； U2的54腳接JTAG插座JP1的2腳，U2的55腳接JTAG插座JP1的1腳，U2 的56腳接JTAG插座JP1的4亂U2的57腳接JTAG插座JP1的3腳，JP1的 8腳接3. 3V電源、C23的一端，C23的另一端接地，JP1的5腳接U2的58腳和 C24的正極，JP1的7腳、9腳、IO腳空置；U2的58腳接C24的正極和R4的 一端，R4的另一端接3. 3V電源，C24的另一端接地；U2的59腳接U4的10 腳；U2的60腳接U5的1腳；U2的61腳接R3的一端，R3的另一端接Q6的基 極，Q6的發(fā)射極接地，Q6的集電極接D2的一端，D2的另一端接R28的一端， R28的另一端接3.3V電源；U2的62腳接地；U2的63腳接地；U2的64腳接 3.3V電源和C9的一端，C9的另一端接地；U3的1腳、2腳空置；U3的3腳接地；U3的4腳、5腳和6腳空置；U3的7腳接R17的一端和Q3的基極，Q3的發(fā)射極接地，Q3的集電極接喇叭LS1 的一端，LSI的另一端接3.3V電源和C6的一端，C6的另一端接地；U3的8 腳接R18的一端，R18的另一端接地；U3的9腳接3. 3V電源和C9的一端，C9 的另一端接地；U3的12腳接3. 3V電源和C4的一端，C4的另一端接地；U3 的13腳、14腳和15腳接地；U3的16腳接C2的一端，C2的另一端接地；U5的2腳輸出5V電源給其它模塊，U5的2腳街C16的正極和D3的陰極， C16的負(fù)極接地，D3的陽極接U5的5腳和L3的一端，L3的另一端接電池BT1 的正極和C15的正極，C15的負(fù)極接地，BT1的負(fù)極接地；U5的3腳空置；U5 的4腳接地；U4的1腳接R29的一端，R29的另一端接電池的正極；U4的2腳輸出Vref 電壓，U4的2腳接C7的一端和C21的正極，C21的負(fù)極接地；U4的3腳接R19 的一端、C3的一端和R22的一端，R19的另一端接地，C3的另一端3. 3V電源， R22的另一端接3. 3V電源；U4的4腳接地；U4的5腳為3. 3V電源輸出，U4 的5腳接L4的一端和R21的一端，R21的另一端接U4的10腳，L4的另一端 為3. 3V電源輸出；U4的6腳接電池BT1的正極和C14的正極，C14的負(fù)極接 地；U4的7腳接L2的一端，L2的另一端接電池BT1的正極；U4的8腳空置； U4的9腳接R23的一端和R24的一端，R23的另一端接電池BT1的正極，R20。 電路原理分析設(shè)計(jì)利用高精度的壓力型稱重傳感器的完成對(duì)重量的檢測(cè)，經(jīng)精密的信號(hào) 調(diào)理電路和AD電路，由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)的檢測(cè)、控制、輸出、顯示.同時(shí)附加 上其它的輔助電路以便整個(gè)設(shè)備的操作、使用、監(jiān)測(cè)功能更完善，更易于使用. 單片機(jī)使用TI公司的MSP430F/C412/413超低功耗微控制器，該款16位RISC 芯片帶有集成LCD控制器，非常適合低功耗測(cè)量和醫(yī)療應(yīng)用。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)具體方案要求1、依據(jù)產(chǎn)品的安全標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行外型結(jié)構(gòu)(非金屬結(jié)構(gòu)，最薄處厚度不能小于1.7mm,符合安規(guī)的外殼設(shè)計(jì)基本要求)和電氣的設(shè)計(jì)(安全要求耐壓 500V，安全間距l(xiāng). 7mm，漏電流小于0. OIMA，符合安規(guī)絕緣距離的基本要求 和安規(guī)器件的要求)，所有設(shè)計(jì)需符合雙重防護(hù)的思想和單一故障條件下的人 身安全。2、 設(shè)計(jì)時(shí)考慮可能有的危害并提出預(yù)防措施比如能量危害為聲頻輻射， 光輻射，電磁輻射。 .3、 采用1.5VAA電池供電，電池盒設(shè)計(jì)須方便更換并符合CE的兩重防 護(hù)思想(短路預(yù)防)及忠告性通知要求。4、 采用壓力傳感器，系統(tǒng)精度要求能分辨出1克的重量，當(dāng)重量變化到 設(shè)定要求時(shí)開始提醒功能，每隔IO秒提醒一次并且當(dāng)檢測(cè)到壓力為零時(shí)延遲 一分鐘自動(dòng)關(guān)機(jī)。5、 有低電提醒功能，語音(電池電量不足)和液晶顯示(電池符號(hào)閃動(dòng)) 兩種。6、 采用低功耗設(shè)計(jì)，要求電池使用壽命在語音提醒的使用條件下可以連 續(xù)工作兩個(gè)月,產(chǎn)品設(shè)計(jì)壽命為五年。7、 MCU采用低功耗芯片，要求在待機(jī)狀態(tài)下關(guān)斷外圍電路的電源，有 自動(dòng)關(guān)機(jī)功能。8、 采用橡膠按鍵設(shè)計(jì)，POWER ON/OFF KEY、 MODE KEY, SELECT KEY(瓶型選擇).RESET KEY (此鍵屬于防呆性設(shè)計(jì)需要有特殊工具才能操作 比如回形針)，此次設(shè)計(jì)不采用。POWER ON/OFF后MODE KEY、 SELECT KEY設(shè)定完成后再操作任何按鍵將無效，但URGENCY KEY始終有效.9、 采用七段背光LCD迸行重量顯示和其它信息顯示.有總重量的顯示和 當(dāng)前重量的顯示及瓶型顯示,利用光敏二極管或三級(jí)管進(jìn)行光強(qiáng)檢測(cè)及MCU完成控制背光的控制，顯示字的大小應(yīng)在1米外平視和仰視均能看清楚(1.5視力者)。10、使用超亮紅色LED閃爍提醒功能一單顆亮紅色LED,亮一秒熄一秒, 當(dāng)檢測(cè)壓力為零或者有按鍵操作時(shí)停止。11、使用語音提醒功能一語音合成后(語音內(nèi)容暫定為"你好！本次輸液即 將結(jié)束，請(qǐng)注意！")通過喇叭發(fā)聲，要求一米外可以清晰的聽到。本次設(shè)計(jì)采 用語音芯片錄制和輸出語音。12、 使用振動(dòng)提醒功能一振動(dòng)馬達(dá),振動(dòng)五秒等待五秒，當(dāng)檢測(cè)壓力為零 或者有按鍵操作時(shí)停止。13、 使用蜂鳴器提醒功能一BIBI聲，響度要求80 dB.當(dāng)檢測(cè)壓力為零或者有按鍵操作時(shí)停止。14、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須考慮電磁兼容，特別是射頻干擾(900-1800MHZ)的抑制15、 需要模擬輸液過程中患者上洗手間等狀況對(duì)判定結(jié)果的影響及糾正 預(yù)防措施(患者上洗手間的時(shí)間一般最長時(shí)間為15分鐘左右，當(dāng)檢測(cè)到即壓 力不穩(wěn)定時(shí)或?yàn)榱阃Ｖ箤?shí)時(shí)檢測(cè)，利用此前的平均輸液值進(jìn)行預(yù)估檢測(cè)直到 壓力的變化值穩(wěn)定)。16、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮后續(xù)產(chǎn)品的升級(jí)，如無線網(wǎng)絡(luò)的方案(體溫，血壓, 心跳,血氧,血糖等綜合測(cè)試)或客戶的要求變更;或?qū)CU定制為掩膜IC,以降 低成本。17、 整體設(shè)計(jì)需要緊湊合理，需要多考慮病人的和醫(yī)生的使用習(xí)慣。18、 提出費(fèi)用評(píng)估和成本預(yù)估分析報(bào)告，提出后續(xù)COSTDOWN的方案19、 對(duì)傳感器每一分鐘檢測(cè)一次(供電電源受MCU控制)并記值一次，當(dāng)變化到10克時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。20、設(shè)計(jì)參考標(biāo)準(zhǔn)IEC60601-1 、正C60601-2 、 IS013485、 UL60950、 UL1581等，設(shè)計(jì)需通過的認(rèn)證CE、 FDA。產(chǎn)品類別IIA類(需要詢問 認(rèn)證公司)。設(shè)計(jì)產(chǎn)品使用環(huán)境醫(yī)療工作場(chǎng)所溫度:-20-7(TC ;濕度10-90% ; 電磁場(chǎng):強(qiáng);腐蝕性:較高。
權(quán)利要求1、一種具有液晶顯示的醫(yī)用輸液提醒裝置，其特征在于包括一個(gè)壓力傳感器(1)，壓力傳感器(1)將壓力信號(hào)輸入給信號(hào)放大電路(2)，信號(hào)放大電路(2)將信號(hào)輸入給單片機(jī)(5)，所述單片機(jī)(5)依次分別連接有液晶顯示電路(4)、燈光顯示電路(6)、振動(dòng)電路(7)、蜂鳴器電路(8)、語言提示電路(9)、按鍵電路(3)、光敏檢測(cè)電路(10)，直流電源(11)將電源分別輸入給5V和3.3V模塊(12)，其中3.3V模塊給單片機(jī)(5)供電，5V模塊(13)給壓力傳感器(1)和信號(hào)放大電路(2)供電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種具有液晶顯示的醫(yī)用輸液提醒裝置，其特征在 于所述液晶顯示電路由顯示屏電路與芯片(U2)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種具有液晶顯示的醫(yī)用輸液提醒裝置，其特征在 于所述燈光顯示電路，由芯片(U2)連接一個(gè)電阻(R26)，電阻(R26)的另 一端連接有三極管(Q7)的基極，三極管(Q7)的基極與電阻(R27)連接， 電阻(R27)的另一端與(U2)連接，三極管(Q7)的發(fā)射極接地，三極管(Q7) 的集電極連接二極管(Dl)的陰極，二極管(Dl)的陽極連接電阻(R7)的一 端，電阻(R7)的另一端接3.3V電源。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種具有液晶顯示的醫(yī)用輸液提醒裝置，其特征在 于所述振動(dòng)電路，芯片(U2)連接電阻(R8)，電阻(R8)的另一端連接三極 管(Q4)基極，三極管(Q4)集電極連接到馬達(dá)的一端，馬達(dá)的另一端接3.3V 電源，三極管(Q4)的發(fā)射極接地。
5、根據(jù)權(quán)利要求l所述一種具有液晶顯示的醫(yī)用輸液提醒裝置，其特征 在于所述蜂鳴器電路，芯片(U2)連接電阻(R9)，電阻(R9)的另一端連接 到三極管(Ql)的基極，三極管(Ql)的集電極連接電感(Ll)的一端和蜂鳴 器的一端，電感(Ll)和蜂鳴器的另一端接3.3V電源。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有液晶顯示的醫(yī)用輸液提醒裝置，其特征在于所述語言提示電路，芯片(U3)與電阻(R17)的一端和三極管(Q3)的 基極連接，電阻(R17)的另一端接地，三極管(Q3)的發(fā)射極接地，三極管 (Q3)的集電極接喇叭(LSI)的一端，喇叭(LSI)的另一端接3.3V電源和 電容(C6)的一端，電容(C6)的另一端接地；芯片(U3)連接電阻(R18) 的一端，電阻(R18)的另一端接地；芯片(U3)與3.3V電源和電容(C5)的 一端連接，電容(C5)的另一端接地；芯片(U3)與芯片(U2)連接；芯片(U3) 與3.3V電源和電容(C4)的一端，電容(C4)的另一端接地；芯片(U3)接 電容(C2)的一端，電容(C2)的另一端接地。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種具有液晶顯示的醫(yī)用輸液提醒裝置，其特征在 于所述光敏檢測(cè)電路，由芯片(U2)與三極管(Q2)的集電極，三極管(Q2) 的發(fā)射極接電阻(R10)的一端和芯片(U2)連接，電阻(R10)的另一端接地， 三極管(Q2)的基極為光信號(hào)輸入端。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種具有液晶顯示的醫(yī)用輸液提醒裝置，其特征在 于所述按鍵電路由芯片(U2)連接按鍵(S4)的一端和電阻(R6)的一端，(S4) 的另一端接地，電阻(R6)的另一端與3. 3V電源連接；芯片(U2)與接按鍵(S3) 的一端和電阻(R30)的一端連接，按鍵(S3)的另一端接地，電阻(R30)的 另一端連接到3.3V電源上；芯片(U2)與按鍵(S2)的一端和電阻(R31)的 一端連接，按鍵(S2)的另一端接地，電阻(R31)的另一端與3.3V電源連接； 芯片(U2)與按鍵(Sl)的一端和電阻(R32)的一端連接，按鍵(Sl)的另 一端接地，電阻(R32)的另一端與3.3V電源連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有液晶顯示的醫(yī)用輸液提醒裝置。壓力傳感器將壓力信號(hào)輸入給信號(hào)放大電路，信號(hào)放大電路將信號(hào)輸入給單片機(jī)，所述單片機(jī)依次分別連接有液晶顯示電路、燈光顯示電路、振動(dòng)電路、蜂鳴器電路、語言提示電路、按鍵電路、光敏檢測(cè)電路，直流電源將電源分別輸入給5V和3.3V模塊，可靠性好、精度高，低功耗長電池使用壽命長，結(jié)構(gòu)筒單，且操作方便、無需醫(yī)護(hù)人員的監(jiān)管，采用多種提醒方式報(bào)警，整個(gè)輸液過程重量的變化由液晶顯示屏輸出，顯示屏的背光可根據(jù)環(huán)境的照度自動(dòng)打開。輸液完后自動(dòng)關(guān)斷電源。有緊急提醒按紐，低電語音提醒和顯示功能，整個(gè)裝置裝在一小盒內(nèi)使用時(shí)掛在輸液桿上并將輸液瓶掛在其下的掛鉤上即可。
文檔編號(hào)A61M5/14GK201105052SQ200720126239
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者任振宇 申請(qǐng)人:任振宇