[發(fā)明專利]基于單片機(jī)的輸液器聲音報警模塊及報警聲音產(chǎn)生方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310172867.0
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN104143250A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周穎;王冠楠;紀(jì)達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: G08B21/02
• 分類號: G08B21/02;G08B3/10
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及單片機(jī)測控技術(shù)，特別是涉及一種基于單片機(jī)的輸液器聲音報警模塊及報警聲音產(chǎn)生方法。

背景技術(shù)

醫(yī)療器械中的報警系統(tǒng)能及時提醒醫(yī)療保健人員，患者病情出現(xiàn)了惡化，或者警告設(shè)備操作人員，操作可能有危險。報警系統(tǒng)包括聲音、光學(xué)和文字提醒等報警功能，用于及時傳達(dá)儀器狀況及病人的病情變化。報警系統(tǒng)的完善、可靠和有效對于保證醫(yī)療安全具有重要意義。聽覺報警信號對空間定位是有益的，能夠幫助操作者迅速地確定報警狀態(tài)的源頭。

輸液器是一種能夠準(zhǔn)確控制輸液滴數(shù)或輸液流速，保證藥物能夠速度均勻，藥量準(zhǔn)確并安全地進(jìn)入病人體內(nèi)發(fā)揮作用的一種儀器。按照醫(yī)療器械風(fēng)險分析方法可以將輸液器使用中的各故障狀態(tài)分成高、中、低等級，包括氣泡報警、滴數(shù)報警、壓力報警、阻塞報警、無液報警、電池低電壓報警、處理器報警等，主要采用視覺和聽覺報警方式，提示醫(yī)護(hù)人員的及時處理。目前國內(nèi)醫(yī)療產(chǎn)品的聽覺報警信號采用低成本的壓電報警裝置，無法滿足標(biāo)準(zhǔn)中復(fù)雜頻率要求，容易和臨床環(huán)境中其他醫(yī)用設(shè)備的報警聲音混淆，故標(biāo)準(zhǔn)化信號的理解和實現(xiàn)具有一定的臨床價值和意義。國外醫(yī)療產(chǎn)品的聽覺報警信號已采用微處理器電路產(chǎn)生頻率組合的電信號，并轉(zhuǎn)換成滿足標(biāo)準(zhǔn)條款的聽覺報警信號。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題，提供一種基于單片機(jī)的輸液器聲音報警模塊。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種基于單片機(jī)的輸液器聲音報警模塊，包括單片機(jī)AT89C52、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC0832、放大器LM386和蜂鳴器；單片機(jī)AT89C52的輸出連接數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC0832的輸入，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC0832的輸出連接放大器LM386的輸入，放大器LM386的輸出連接蜂鳴器。

基于上述聲音報警模塊的報警聲音產(chǎn)生方法，包括以下步驟：

一、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)YY0709-2009設(shè)計報警聲音信號；

二、利用單片機(jī)AT89C52與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC0832模擬仿真信號；

三、運用放大器LM386放大仿真信號驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出報警聲音。

步驟一的具體做法是，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)YY0709-2009制定的高優(yōu)先級、中優(yōu)先級和低優(yōu)先級的不同聽覺報警信號，制定出高優(yōu)先級、中優(yōu)先級和低優(yōu)先級的輸液器報警聲音信號的音律組合和脈沖群設(shè)計方案。

步驟二的具體做法是，使用單片機(jī)AT89C52作為中央控制單元，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC0832將中央控制單元輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)模擬量，實現(xiàn)相應(yīng)的報警音頻信號產(chǎn)生；利用單片機(jī)的定時/計數(shù)器產(chǎn)生各報警音階對應(yīng)的不同頻率方波信號；根據(jù)設(shè)定的聽覺報警信號脈沖參數(shù)值，用DAC0832進(jìn)行模擬，設(shè)置3個方波脈沖計數(shù)器分別對應(yīng)梯形聲波脈沖的上升沿、最大值和下降沿的累積方波數(shù)，并計算出各個優(yōu)先級中每個音的三階段所含累積方波數(shù)。

步驟三的具體做法是，運用放大器LM386放大和轉(zhuǎn)換數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC0832輸出的低電平音頻電流信號，使輸出功率足以驅(qū)動配接的蜂鳴器發(fā)出報警聲音。

本發(fā)明提供了一個基于單片機(jī)的輸液器聲音報警模塊及基于該模塊的報警聲音產(chǎn)生方法，滿足醫(yī)藥行業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)YY0709-2009中復(fù)雜的聽覺報警信號下的行業(yè)要求。本發(fā)明提出的聲音報警方案，實現(xiàn)了輸液器報警聲音的3個等級標(biāo)準(zhǔn)化，使實際的輸液器工作更為簡便、安全和可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于單片機(jī)的輸液器聲音報警模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為聽覺報警信號的時間特征圖示；

圖3為聽覺報警信號主程序流程圖；

圖4為聽覺報警信號發(fā)聲子程序流程圖。

具體實施方式

參見圖1，本發(fā)明基于單片機(jī)的輸液器聲音報警模塊，包括單片機(jī)1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊2、放大器3和蜂鳴器4。單片機(jī)采用AT89C52、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用DAC0832、放大器采用LM386；單片機(jī)AT89C52的輸出連接數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC0832的輸入，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC0832的輸出連接放大器LM386的輸入，放大器LM386的輸出連接蜂鳴器。

本發(fā)明基于上述聲音報警模塊的報警聲音產(chǎn)生方法，包括以下步驟：

一、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)YY0709-2009設(shè)計報警聲音信號；

二、利用單片機(jī)AT89C52與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC0832模擬仿真信號；

三、運用放大器LM386放大仿真信號驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出報警聲音。