基于Atmega16单片机医疗护理小卫士的设计原理解析 2020-08-11

 摘要

本作品是一款以Atmega16为控制核心的医疗方面的电子产品。主要是应用于现在医疗护理方面,能实现对病人的体温脉搏等正常生理特征的实时测量,一旦这些特征偏离正常范围,护理小卫士就可以发出警报,从而使病人获得及时的救治,守护病人的生命健康。具有体积小,重量轻,功能多样,人性化程度高的特点。

基于Atmega16单片机医疗护理小卫士的设计原理解析

作品介绍 1、创作目的

实现对病人的生理特征的实时监测,将病人的情况及时地反映给医护人员,解决因对病人的抢救不及时而造成的生命财产的损失,做到对病人更加全面,细致的医疗照顾。

2、创新性、实用性

医疗护理小卫士以Atmega16为主控芯片,采用两种供电方式,通过温度传感器和压力传感器对体温脉搏的实时测定监控,还可以根据病人的具体情况设定体温和脉搏的正常范围。可以应用于医疗行业,为广大医疗患者解决烦恼。

工作原理 MCU模块:

本作品使用的是Atmega16作为主控制器,5V电压供电。将温度传感器压力传感器通过中间电路连接到单片机上。温度传感电路模块进行体温——电压转换;同样,压力传感器可以将每一次的脉搏进行压力——电压的转换。然后将这两组数据传给单片机主控模块。

体温转化的电压经分压处理输入一组I/O引脚,调用程序中写入的体温代码,并进行数据处理,判断病人的体温是否在正常的范围之内。

脉搏转化为高低电压,经A/D转换后,Atmega16对其进行频率测定,并进行数据处理,判断病人的脉搏是否正常。

上述若一种不处于正常范围之内,警报引脚置0,拉响警报。

数据设定功能通过键盘来输入,该模块的功能实现需在程序中写入数字代码。

电源模块

电源采用多源供电方式,一种是用传统的充电器充电,另外一种是由太阳能电池板充电,电源模块带有一块规格为7cm*20cm的柔性太阳能电板,输出电压为3V,电流为330mA,用柔性的电池板可以提高产品对环境的适应性,可以大幅度的变换形状,而且其重量很轻,可以依附在病人的衣服上面,可实时对电池充电,对太阳能电板的利用可以有效的减少传统充电次数,更加节能环保。电池经L298N稳压模块稳压输出,给各个模块供电。

警报模块:

采用蜂鸣器来代替警报器,采用直流电源供电,电路简单,当Atmega 16警报功能的引脚变为低电位的时候,拉响急救警报。其还带有人性化的扩展功能,可以在Atmega16中写入不同的代码,从而改变蜂鸣器的频率,可以模拟出各种频率的声音。

传感模块:

温度传感器DS18B20通过柔软的导线接至腋下,获取腋下温度,转成电压之后经过放大电路放大,然后再通过分压电路多点输出到Atmega16的一组I/O引脚。

压力传感器(压电陶瓷片)通过柔软的导线接至脖子,它便把人体的脉搏信号转换为电信号。由于该电信号很弱,故先通过运放进行放大,经过A/D转换,再连接到Atmega16的一个I/O引脚。

数据设定模块:

通过键盘来输入脉搏的范围,即脉搏的最大值最小值。Atmega16通过对键盘的扫描来读取键盘输入的情况。

显示模块:

主体是1602LCD,5V电压供电。

由Atmega16来控制1602LCD显示屏的显示内容,将程序中写入的代码对应的读到单片机I/O口,让1602进行显示。

分为两种工作模式,一种是数据设定模式,另一种是测控模式。


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