基于Atmega16單片機醫(yī)療護理小衛(wèi)士的設(shè)計原理解析
本作品是一款以Atmega16為控制核心的醫(yī)療方面的電子產(chǎn)品。主要是應(yīng)用于現(xiàn)在醫(yī)療護理方面,能實現(xiàn)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(wèi)士就可以發(fā)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(chuàng)作目的
實現(xiàn)對病人的生理特征的實時監(jiān)測,將病人的情況及時地反映給醫(yī)護人員,解決因?qū)Σ∪说膿尵炔患皶r而造成的生命財產(chǎn)的損失,做到對病人更加全面,細致的醫(yī)療照顧。
2、創(chuàng)新性、實用性醫(yī)療護理小衛(wèi)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(jiān)控,還可以根據(jù)病人的具體情況設(shè)定體溫和脈搏的正常范圍。可以應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè),為廣大醫(yī)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換。然后將這兩組數(shù)據(jù)傳給單片機主控模塊。
體溫轉(zhuǎn)化的電壓經(jīng)分壓處理輸入一組I/O引腳,調(diào)用程序中寫入的體溫代碼,并進行數(shù)據(jù)處理,判斷病人的體溫是否在正常的范圍之內(nèi)。
脈搏轉(zhuǎn)化為高低電壓,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后,Atmega16對其進行頻率測定,并進行數(shù)據(jù)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(nèi),警報引腳置0,拉響警報。
數(shù)據(jù)設(shè)定功能通過鍵盤來輸入,該模塊的功能實現(xiàn)需在程序中寫入數(shù)字代碼。
電源模塊:電源采用多源供電方式,一種是用傳統(tǒng)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(guī)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(chǎn)品對環(huán)境的適應(yīng)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(tǒng)充電次數(shù),更加節(jié)能環(huán)保。電池經(jīng)L298N穩(wěn)壓模塊穩(wěn)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?yōu)榈碗娢坏臅r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(zhuǎn)成電壓之后經(jīng)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(zhuǎn)換為電信號。由于該電信號很弱,故先通過運放進行放大,經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換,再連接到Atmega16的一個I/O引腳。
數(shù)據(jù)設(shè)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(nèi)容,將程序中寫入的代碼對應(yīng)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(shù)據(jù)設(shè)定模式,另一種是測控模式。