基于射频技术的医用无线尿量监测报警系统设计

论文摘要

尿量是反映机体组织灌注及体液平衡重要指标之一，可反映肾功能、心功能及循环血量状况。临床工作中，准确计量肾脏病、心脏病、肾移植术后及各种危重患者的尿量和早期发现尿量的变化，对医生及时了解病情调整治疗方案有着重大的临床意义。现阶段，国内外对于术后病人体液平衡指标的监测多为人工观察，既增加了医护人员的工作量，又有因对患者尿量的错误统计而制订不正确的诊疗方案，继而引发医疗差错的风险。随着无线通信技术的发展，射频传输技术正在被广泛应用于生活的各个方面，医疗行业也不例外。鉴于射频技术使用灵活，可维护及扩展性强以及施工方便的优点，设计一款基于射频技术的医用尿液监测报警系统对于减轻医护人员工作量以及监测效果的准确性具有重要的意义。本文首先对基于射频技术的无线尿液监测系统的必要性以及可行性进行了充分的论证，尔后对该系统的总体框架设计进行了描述。然后对各分系统的硬件选择及设计进行了叙述，如传感器的选型以及设计、RF905收发模块的控制以及报警及显示电路等。软件方面，本系统各部分程序均采用了模块化以及结构化的编程思想，编程语言为C语言。本文软件部分着重介绍了RF905射频模块的控制代码，然后对系统主程序的运行流程进行了阐述。实验表明，本系统各分系统均能正常工作，如传感器部分能对设置的各个液面监测点进行有效的监测，RF905通信测试表明有效作用距离达到了50米以上（有建筑物阻挡情况下），本系统硬件各部分均达到了设计目标，为尿液自动化监测提供了一个切实可行的解决方案，并为其将来的推广打下了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题来源及主要研究内容
• 1.4 本章小结
• 2. 设计射频识别技术概述
• 2.1 射频识别技术的发展与应用
• 2.1.1 射频识别技术的发展概况
• 2.1.2 射频技术的应用现状
• 2.2 射频通信技术原理[2]
• 2.3 本章小结
• 3. 系统总体设计
• 3.1 系统的功能及方案论证
• 3.2 设计中的关键问题
• 3.3 主控芯片选择
• 3.4 射频模块选择
• 3.4.1 nRF905 概述[3,4]
• 3.4.2 基于 nRF905 芯片的 NewMsg-RF905 射频模块主要性能[3]
• 3.5 本章小结
• 4. 系统的硬件结构设计
• 4.1 传感器选择与设计
• 4.1.1 光电传感器的设计
• 4.1.2 光电传感器的使用
• 4.2 NRF905 控制电路的设计
• 4.3 下位机控制电路的设计
• 4.4 上位机电路设计
• 4.4.1 上位机显示控制
• 4.4.2 上位机同 PC 机的串口通信控制
• 4.5 电源及报警电路设计
• 4.6 印制电路板的设计制作
• 4.7 本章小结
• 5. 系统软件设计
• 5.1 系统软件的编程思想
• 5.2 光电传感器的逻辑分析
• 5.3 NRF905 的通信设计
• 5.3.1 RF905 的控制与寄存器配置
• 5.3.2 数据打包及发送
• 5.3.3 数据接收及读取
• 5.3.4 发送及接收编码
• 5.4 下位机顶层软件设计
• 5.5 上位机软件设计
• 5.5.1 上位机同 PC 机的通信设计
• 5.5.2 上位机顶层软件设计
• 5.6 计算机可视化界面设计
• 5.7 本章小结
• 6. 总结与展望
• 参考文献
• 附录：硕士研究生学习阶段发表论文
• 致谢