一種具有液晶顯示的醫用輸液提醒裝置的製作方法

2023-12-03 02:23:41 2

專利名稱：一種具有液晶顯示的醫用輸液提醒裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫用輸液提醒裝置，具體的是涉及一種具有液晶顯示的醫 用輸液提醒裝置。
技術背景目前用於輸液提醒的的設計方案較多，但因在實際使用中不方便操作或難 以達到預期效果而難於得到推廣，現在實際的輸液仍依然是以傳統的人工監測 為主，採用傳統的人工監測存在以下缺陷A、病人在輸液過程中常常會昏睡 或不敢睡，藥液輸送完後未及時通知醫護人員而產生血液回流的情況，特別是 無陪護的病人；B、醫護人員常常會一人同時監管多名病人的輸液情況，工作 量大，難免會造成照顧不周而遭到病人投訴服務質量的問題；C、病人在輸液 的情況下會突然產生不適，需要醫護人員立即進行現場處理，而未能及時處理， 造成事故的發生等缺陷。 發明內容本實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，結構筒單，且操作方便、無需醫護人員的監管，液體輸完後，能自動關斷 電源，避免血液回流的情況發生，採用多種提醒方式報警的一種具有液晶顯示 的醫用輸液提醒裝置。為了克服現有技術的不足，本實用新型的技術方案是這樣解決的 一種具 有液晶顯示的醫用輸液提醒裝置，其本實用新型的改進之處在於包括一個壓力 傳感器，壓力傳感器將壓力信號輸入給信號放大電路，信號放大電路將信號輸 入給單片機，所述單片機依次分別連接有液晶顯示電路、燈光顯示電路、振動電路、蜂鳴器電路、語言提示電路、按鍵電路、光敏檢測電路，直流電源將電源分別輸入給5V和3. 3V模塊，其中3.3V模塊給單片機供電，5V模塊給壓力傳感 器和信號放大電路供電。本實用新型與現有技術相比，可靠性好、精度高，低功耗長電池使用壽命 長，結構筒單，且操作方便、無需醫護人員的監管，採用多種提醒方式報警， 整個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環境的照度 自動打開。輸液完後自動關斷電源。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(程序預設為語音l.語音2.蜂鳴3. led4.振動 5.語音+蜂鳴6.語音+ led 7.語音+振動8.蜂鳴+ led 9.蜂鳴+振動 10. led+振動)，能根據瓶型和輸液速度進行電池電量使用時間預估，能根據 輸液速度設定液體重量的限定值。顯示屏的最小解析度為1克。目前可對500ml 250ml 100ml的玻璃和塑膠輸液瓶進行監測.預留有JTAG 口可以隨時更新數據 資料。對於塑膠瓶的精度可控制在幾克之內，對於玻璃瓶可控制在20克以內。 整個裝置裝在一小盒內使用時掛在輸液杆上並將輸液瓶掛在其下的掛鈎上即 可。

圖1為本實用新型電路結構框圖；圖2為圖1的電路結構原理圖。
具體實施方式
附圖為本實用新型的實施例。
以下結合附圖對發明內容作進一步說明參照圖1所示， 一種具有液晶顯示的醫用輸液提醒裝置，包括一個壓力傳 感器l，壓力傳感器1將壓力信號輸入給信號放大電路2，信號放大電路2將信號輸入給單片機5，所述單片機5依次分別連接有液晶顯示電路4、燈光顯示電路6、 振動電路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5供電， 5V模塊13給壓力傳感器1和信號放大電路2供電。圖2所示為電路結構原理圖，壓力傳感器1的3腳串聯連接一個電感線圈 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 聯連接一個電阻R24，第4腳串聯連接一個電阻R25，電阻R24、 R25另一端分 別連接在晶片U1的2、 3腳上，4腳接地，1腳連接電阻R1，電阻R1另一端與 晶片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腳連接在晶片U2的第 47腳上，其第6腳的旁路上與地並聯連接電容C22和C17， 5V電源上串聯連接 電阻R15、 R16，電阻R15、 R16的節點與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的集電極接馬達的一端，馬達的另一端接3. 3V電 源，Q4的發射極接地；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的負極接地，BT1的負極接地；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。 電路原理分析設計利用高精度的壓力型稱重傳感器的完成對重量的檢測，經精密的信號 調理電路和AD電路，由單片機完成數據的檢測、控制、輸出、顯示.同時附加 上其它的輔助電路以便整個設備的操作、使用、監測功能更完善，更易於使用. 單片機使用TI公司的MSP430F/C412/413超低功耗微控制器，該款16位RISC 晶片帶有集成LCD控制器，非常適合低功耗測量和醫療應用。本實用新型的設計具體方案要求1、依據產品的安全標準，進行外型結構(非金屬結構，最薄處厚度不能小於1.7mm,符合安規的外殼設計基本要求)和電氣的設計(安全要求耐壓 500V，安全間距l. 7mm，漏電流小於0. OIMA，符合安規絕緣距離的基本要求 和安規器件的要求)，所有設計需符合雙重防護的思想和單一故障條件下的人 身安全。2、 設計時考慮可能有的危害並提出預防措施比如能量危害為聲頻輻射， 光輻射，電磁輻射。 .3、 採用1.5VAA電池供電，電池盒設計須方便更換並符合CE的兩重防 護思想(短路預防)及忠告性通知要求。4、 採用壓力傳感器，系統精度要求能分辨出1克的重量，當重量變化到 設定要求時開始提醒功能，每隔IO秒提醒一次並且當檢測到壓力為零時延遲 一分鐘自動關機。5、 有低電提醒功能，語音(電池電量不足)和液晶顯示(電池符號閃動) 兩種。6、 採用低功耗設計，要求電池使用壽命在語音提醒的使用條件下可以連 續工作兩個月,產品設計壽命為五年。7、 MCU採用低功耗晶片，要求在待機狀態下關斷外圍電路的電源，有 自動關機功能。8、 採用橡膠按鍵設計，POWER ON/OFF KEY、 MODE KEY, SELECT KEY(瓶型選擇).RESET KEY (此鍵屬於防呆性設計需要有特殊工具才能操作 比如回形針)，此次設計不採用。POWER ON/OFF後MODE KEY、 SELECT KEY設定完成後再操作任何按鍵將無效，但URGENCY KEY始終有效.9、 採用七段背光LCD迸行重量顯示和其它信息顯示.有總重量的顯示和 當前重量的顯示及瓶型顯示,利用光敏二極體或三級管進行光強檢測及MCU完成控制背光的控制，顯示字的大小應在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, 當檢測壓力為零或者有按鍵操作時停止。11、使用語音提醒功能一語音合成後(語音內容暫定為"你好！本次輸液即 將結束，請注意！")通過喇叭發聲，要求一米外可以清晰的聽到。本次設計採 用語音晶片錄製和輸出語音。12、 使用振動提醒功能一振動馬達,振動五秒等待五秒，當檢測壓力為零 或者有按鍵操作時停止。13、 使用蜂鳴器提醒功能一BIBI聲，響度要求80 dB.當檢測壓力為零或者有按鍵操作時停止。14、 系統設計必須考慮電磁兼容，特別是射頻幹擾(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判定結果的影響及糾正 預防措施(患者上洗手間的時間一般最長時間為15分鐘左右，當檢測到即壓 力不穩定時或為零停止實時檢測，利用此前的平均輸液值進行預估檢測直到 壓力的變化值穩定)。16、 系統設計需要考慮後續產品的升級，如無線網絡的方案(體溫，血壓, 心跳,血氧,血糖等綜合測試)或客戶的要求變更;或將MCU定製為掩膜IC,以降 低成本。17、 整體設計需要緊湊合理，需要多考慮病人的和醫生的使用習慣。18、 提出費用評估和成本預估分析報告，提出後續COSTDOWN的方案19、 對傳感器每一分鐘檢測一次(供電電源受MCU控制)並記值一次，當變化到10克時進行實時監測。20、設計參考標準IEC60601-1 、正C60601-2 、 IS013485、 UL60950、 UL1581等，設計需通過的認證CE、 FDA。產品類別IIA類(需要詢問 認證公司)。設計產品使用環境醫療工作場所溫度:-20-7(TC ;溼度10-90% ; 電磁場:強;腐蝕性:較高。
權利要求1、一種具有液晶顯示的醫用輸液提醒裝置，其特徵在於包括一個壓力傳感器(1)，壓力傳感器(1)將壓力信號輸入給信號放大電路(2)，信號放大電路(2)將信號輸入給單片機(5)，所述單片機(5)依次分別連接有液晶顯示電路(4)、燈光顯示電路(6)、振動電路(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(5)供電，5V模塊(13)給壓力傳感器(1)和信號放大電路(2)供電。
2、 根據權利要求l所述一種具有液晶顯示的醫用輸液提醒裝置，其特徵在 於所述液晶顯示電路由顯示屏電路與晶片(U2)連接。
3、 根據權利要求l所述一種具有液晶顯示的醫用輸液提醒裝置，其特徵在 於所述燈光顯示電路，由晶片(U2)連接一個電阻(R26)，電阻(R26)的另 一端連接有三極體(Q7)的基極，三極體(Q7)的基極與電阻(R27)連接， 電阻(R27)的另一端與(U2)連接，三極體(Q7)的發射極接地，三極體(Q7) 的集電極連接二極體(Dl)的陰極，二極體(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、 根據權利要求l所述一種具有液晶顯示的醫用輸液提醒裝置，其特徵在 於所述振動電路，晶片(U2)連接電阻(R8)，電阻(R8)的另一端連接三極 管(Q4)基極，三極體(Q4)集電極連接到馬達的一端，馬達的另一端接3.3V 電源，三極體(Q4)的發射極接地。
5、根據權利要求l所述一種具有液晶顯示的醫用輸液提醒裝置，其特徵 在於所述蜂鳴器電路，晶片(U2)連接電阻(R9)，電阻(R9)的另一端連接 到三極體(Ql)的基極，三極體(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、根據權利要求1所述一種具有液晶顯示的醫用輸液提醒裝置，其特徵在於所述語言提示電路，晶片(U3)與電阻(R17)的一端和三極體(Q3)的 基極連接，電阻(R17)的另一端接地，三極體(Q3)的發射極接地，三極體 (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；晶片(U3)連接電阻(R18) 的一端，電阻(R18)的另一端接地；晶片(U3)與3.3V電源和電容(C5)的 一端連接，電容(C5)的另一端接地；晶片(U3)與晶片(U2)連接；晶片(U3) 與3.3V電源和電容(C4)的一端，電容(C4)的另一端接地；晶片(U3)接 電容(C2)的一端，電容(C2)的另一端接地。
7、 根據權利要求l所述一種具有液晶顯示的醫用輸液提醒裝置，其特徵在 於所述光敏檢測電路，由晶片(U2)與三極體(Q2)的集電極，三極體(Q2) 的發射極接電阻(R10)的一端和晶片(U2)連接，電阻(R10)的另一端接地， 三極體(Q2)的基極為光信號輸入端。
8、 根據權利要求l所述一種具有液晶顯示的醫用輸液提醒裝置，其特徵在 於所述按鍵電路由晶片(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；晶片(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；晶片(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； 晶片(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。
專利摘要本實用新型公開了一種具有液晶顯示的醫用輸液提醒裝置。壓力傳感器將壓力信號輸入給信號放大電路，信號放大電路將信號輸入給單片機，所述單片機依次分別連接有液晶顯示電路、燈光顯示電路、振動電路、蜂鳴器電路、語言提示電路、按鍵電路、光敏檢測電路，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，結構筒單，且操作方便、無需醫護人員的監管，採用多種提醒方式報警，整個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環境的照度自動打開。輸液完後自動關斷電源。有緊急提醒按紐，低電語音提醒和顯示功能，整個裝置裝在一小盒內使用時掛在輸液杆上並將輸液瓶掛在其下的掛鈎上即可。
文檔編號A61M5/14GK201105052SQ200720126239
公開日2008年8月27日 申請日期2007年10月29日 優先權日2007年10月29日
發明者任振宇 申請人:任振宇