專利名稱：一種防止產(chǎn)生乒乓效應(yīng)的智能化病人供氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
屬醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
專利技術(shù)(200720072330.7)所介紹的"一種用于病人供氣的自動(dòng)切換裝置"， 采用的是壓力繼電器控制切換技術(shù)，當(dāng)中央供氣低于某一值時(shí)，由壓力控制器自 動(dòng)切換至小型壓縮機(jī)，實(shí)現(xiàn)不間斷地給病人供氣。在實(shí)際使用過程中，當(dāng)中央供 氣壓力以某一特定頻率和幅度波動(dòng)時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致壓力控制器頻繁的導(dǎo)通和斷開 (俗稱"乒乓效應(yīng)")。使得空壓泵頻繁的啟動(dòng)、停止。使后級(jí)用氣設(shè)備不能正常 工作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞空壓泵和其他部件；也不能實(shí)現(xiàn)給病人穩(wěn)定供氣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種空壓泵不會(huì)頻繁的啟動(dòng)、停止，不會(huì)影響后級(jí)用氣設(shè)備正常 工作，也不會(huì)損壞空壓泵和其他部件；能實(shí)現(xiàn)給病人穩(wěn)定供氣的一種防止產(chǎn)生乒 乓效應(yīng)的智能化病人供氣裝置。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
一種防止產(chǎn)生乒乓效應(yīng)的智能化病人供氣裝置，包含供氣裝置，其方案是-供氣裝置由裝有應(yīng)用軟件的單片機(jī)控制，應(yīng)用軟件由主程序和主程序引出的子程 序構(gòu)成，子程序有初始化顯示、端口、鍵掃子程序；顯示子程序；按鍵處理子 程序；壓力測(cè)量子程序；計(jì)算控制子程序；壓力報(bào)警子程序；在計(jì)算控制子程序 中引入延時(shí)開機(jī)和延時(shí)關(guān)機(jī)、消除"乒乓"效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)病人的穩(wěn)定供氣；
其整體結(jié)構(gòu)方案是 一個(gè)空氣與氧氣混合裝置,其一個(gè)輸入端與氧氣瓶的輸 出端相接，另一個(gè)輸入端與受自動(dòng)切換裝置控制的二位三通通氣閥的總端相接， 其另兩個(gè)轉(zhuǎn)接端，分別與中心供氣輸出端和空氣壓縮機(jī)輸出端相接；空氣與氧氣 混合裝置輸出端接呼吸機(jī)輸入端，呼吸機(jī)輸出端接病人鼻或嘴；所述的自動(dòng)切換 裝置，有壓力傳感器的輸入端與中央供氣的輸出相接，壓力傳感器的輸出端與模 數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端相接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端接單片機(jī)輸入端；單片機(jī)的一個(gè)輸 出端與二位三通選通閥的控制端相接，另一個(gè)輸出端接空氣壓縮機(jī)的控制端。本發(fā)明的有益效果是-當(dāng)中央供氣低于某一值時(shí)，自動(dòng)控制裝置會(huì)自動(dòng)切換至與空氣壓縮機(jī)相通并 控制其啟動(dòng)，可有效地清除可能出現(xiàn)的"乒乓"效應(yīng)，當(dāng)輸出壓力低于某一特定 值時(shí)，將產(chǎn)生聲光報(bào)警，確保用氣設(shè)備不間斷的連續(xù)工作。解除病人和醫(yī)生的后 顧之憂，為大范圍使用中央供氣提供了技術(shù)保障。


圖l、為裝置原理框圖，圖2、裝置示意圖，圖3、主程序流程圖，圖4、初始化顯示、端口圖5、顯示流程圖，圖6、按鍵處理流程圖，圖7、壓力測(cè)量流程圖，圖8、計(jì)算控制流程圖，圖9、壓力報(bào)警流程圖，具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明'e進(jìn)一》說明一種防止產(chǎn)生乒乓效應(yīng)的智能化病人供氣裝置，包含供氣裝置，其構(gòu)成是 供氣裝置由裝有應(yīng)用軟件的單片機(jī)控制，應(yīng)用軟件由主程序和主程序引出的子程 序構(gòu)成，子程序有初始化顯示、端口、鍵掃子程序；顯示子程序；按鍵處理子 程序；壓力測(cè)量子程序；計(jì)算控制子程序；壓力報(bào)警子程序；在計(jì)算控制子程序 中引入延時(shí)開機(jī)和延時(shí)關(guān)機(jī)、消除"乒乓"效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)病人的最佳供氣；其整體結(jié)構(gòu)是 一個(gè)空氣與氧氣混合裝置5，其一個(gè)輸入端與氧氣瓶8的輸 出端相接，另一個(gè)輸入端與受自動(dòng)切換裝置3控制的二位三通通氣閥4的總端4-2 相接，其另兩個(gè)轉(zhuǎn)接端4-l， 4-3分別與中央供氣l輸出端和空氣壓縮機(jī)2輸出端相 接；空氣與氧氣混合裝置5輸出端接呼吸機(jī)6輸入端，呼吸機(jī)輸出端接病人鼻或嘴 7;所述的自動(dòng)切換裝置3，有壓力傳感器3.1的輸入端與中央供氣1的輸出相接， 壓力傳感器3. l的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器3. 2的輸入端相接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器3. 2的輸出 端接單片機(jī)3. 3輸入端；單片機(jī)3. 3的一個(gè)輸出端與二位三通選通閥4的控制端相接，另一個(gè)輸出端接空氣壓縮機(jī)2的控制端。圖中實(shí)線箭頭線為電路控制線，虛 線箭頭線為氣路輸入。
所述的初始化顯示、端口、鍵掃子程序由初始化顯示、端口、鍵掃流程實(shí) 現(xiàn)。所述的顯示子程序由顯示流程實(shí)現(xiàn)。所述的按鍵處理子程序由按鍵處理流程 實(shí)現(xiàn)。所述的壓力測(cè)量子程序由壓力測(cè)量流程實(shí)現(xiàn)。所述的計(jì)算控制子程由計(jì)算 控制流程實(shí)現(xiàn)。所述的壓力報(bào)警子程序由壓力報(bào)警流程實(shí)現(xiàn)。
硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)施例
由單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、壓力變送器、數(shù)碼管、聲光元件及電源等單元構(gòu)成。 單片機(jī)采用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51高性能CMOS8位處理器。采用 CMOS工藝流程制造，靜態(tài)功耗極低。它與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管 腳相兼容，帶有4K字節(jié)閃爍可編程、可擦除只讀存儲(chǔ)器，可以方便地進(jìn)行編程 寫入。AT89C51將多功能的8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，是一種 高效微控制器，該機(jī)型可在2.7~6V寬電壓范圍工作，外部晶振最高可達(dá)24MHz， 完全能夠滿足本設(shè)計(jì)的需要。它為很多嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一種靈活性高 且廉價(jià)的主控制單元。
A/D轉(zhuǎn)換器、壓力變送器電路
大多用于低速、廉價(jià)的積分型A/D轉(zhuǎn)換器中，幾乎無一例外地采用了十進(jìn) 制編碼方式，每次輸出一位并行十進(jìn)制編碼，整個(gè)轉(zhuǎn)換結(jié)果分若干次輸出。這種 低這、廉價(jià)但i^fg度.S抗丁說K&成A/D轉(zhuǎn)換器以其優(yōu)良的性能價(jià)格比^廣 泛應(yīng)用于低速測(cè)量領(lǐng)域。
MC14433是具備零漂補(bǔ)償和采用CMOS工藝制造的3位單片雙積分A/D轉(zhuǎn) 換器，最大輸出數(shù)碼1999,具有功耗低、輸入阻抗高和自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)極性轉(zhuǎn) 換功能。其轉(zhuǎn)換精度為土 ( 0. 05% Vi +1LSB),輸入電阻大于100M，對(duì)應(yīng)時(shí) 鐘頻率范圍為50 150kHz，轉(zhuǎn)換速度為每秒3 10次。
MC14433輸出不具有三態(tài)緩沖，故必須通過接口方可掛接于微機(jī)總線。對(duì)于 8031 / 51單片機(jī)而言，最簡(jiǎn)接的方法是直接與其I/0端口相違。因MC14433為 低速ADC，所以宜采用中斷方式接口。
壓力變送器選用標(biāo)準(zhǔn)輸出電流4 20mA，串100歐繞線電阻，獲得檢測(cè)電壓 0.4~2v。
模擬電路部分基準(zhǔn)電壓、模擬電壓輸入、模擬電壓輸入量程為199.9mv 或1.999v兩種，與之相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電壓相應(yīng)為+200mv或+2v兩種。數(shù)字電路部分邏輯控制、BCD碼及輸出鎖存器、多路開關(guān)、時(shí)鐘以及極性判別、溢出檢測(cè)等電路組成。微處理器AT89C51的P0 口作為兩個(gè)空氣壓力變送轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)讀入口，中心 氣源壓力一叢低四位P0.0 P0.3讀入，空氣輸出端壓力二從高四位P0.4 P0.7讀 入。當(dāng)壓力一轉(zhuǎn)換器MC14433發(fā)出A/D轉(zhuǎn)換完成信號(hào)的下降沿在處理器INTO 口產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求，MC14433的四位位選輸出信號(hào)連接到八選一開關(guān)14512B的X0 X3輸入端，而壓力二轉(zhuǎn)換器MC14433發(fā)出A/D轉(zhuǎn)換完成信號(hào)的下降沿 在處理器INT1 口產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求，其四位位選輸出信號(hào)連接到八選一開關(guān) MC14512B的X4 X7輸入端。處理器的P2 口 P2.0-P2.2三位BCD碼控制八選 一開關(guān)IC,選通一位A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，從處理器P2.3 口讀入選通信號(hào)。
權(quán)利要求
1、一種防止產(chǎn)生乒乓效應(yīng)的智能化病人供氣裝置，包含供氣裝置，其特征是供氣裝置由裝有應(yīng)用軟件的單片機(jī)控制，應(yīng)用軟件由主程序和主程序引出的子程序構(gòu)成，子程序有初始化端口、鍵掃、顯示子程序；顯示子程序；按鍵處理子程序；壓力測(cè)量子程序；計(jì)算控制子程序；壓力報(bào)警子程序；在計(jì)算控制子程序中引入延時(shí)開機(jī)和延時(shí)關(guān)機(jī)、消除“乒乓”效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)病人的穩(wěn)定供氣；其整體結(jié)構(gòu)是一個(gè)空氣與氧氣混合裝置(5)，其一個(gè)輸入端與氧氣瓶(8)的輸出端相接，另一個(gè)輸入端與受自動(dòng)切換裝置(3)控制的二位三通通氣閥(4)的總端(4-2)相接，其另兩個(gè)轉(zhuǎn)接端(4-1)，(4-3)分別與中央供氣(1)輸出端和空氣壓縮機(jī)(2)輸出端相接；空氣與氧氣混合裝置(5)輸出端接呼吸機(jī)(6)輸入端，呼吸機(jī)輸出端接病人鼻或嘴(7)；所述的自動(dòng)切換裝置(3)，有壓力傳感器(3.1)的輸入端與中央供氣(1)的輸出相接，壓力傳感器(3.1)的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器(3.2)的輸入端相接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(3.2)的輸出端接單片機(jī)(3.3)輸入端；單片機(jī)(3.3)的一個(gè)輸出端與二位三通選通閥(4)的控制端相接，另一個(gè)輸出端接空氣壓縮機(jī)(2)的控制端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止產(chǎn)生乒乓效應(yīng)的智能化病人供氣裝置，其特 征是所述的初始化端口、鍵掃、顯示子程序由初始化端口、鍵掃、顯示流程實(shí) 現(xiàn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止產(chǎn)生乒乓效應(yīng)的智能化病人供氣裝置，其特征是所述的顯示子程序由顯示流程實(shí)現(xiàn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止產(chǎn)生乒乓效應(yīng)的智能化病人供氣裝置，其特 征是所述的按鍵處理子程序由按鍵處理流程實(shí)現(xiàn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止產(chǎn)生乒乓效應(yīng)的智能化病人供氣裝置，其特 征是所述的壓力測(cè)量子程序由壓力測(cè)量流程實(shí)現(xiàn)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止產(chǎn)生乒乓效應(yīng)的智能化病人供氣裝置，其特 征是所述的計(jì)算控制子程由計(jì)算控制流程實(shí)現(xiàn)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止產(chǎn)生乒乓效應(yīng)的智能化病人供氣裝置，其特 征是所述的壓力報(bào)警子程序由壓力報(bào)警流程實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
一種防止產(chǎn)生乒乓效應(yīng)的智能化病人供氣裝置，屬醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。其特點(diǎn)是供氣裝置由裝有應(yīng)用軟件的單片機(jī)控制，應(yīng)用軟件由主程序和引出的子程序構(gòu)成，子程序有初始化顯示、端口、鍵掃、子程序；顯示子程序；按鍵處理子程序；壓力測(cè)量子程序；計(jì)算控制子程序；壓力報(bào)警子程序；在計(jì)算控制子程序中引入延時(shí)開機(jī)和延時(shí)關(guān)機(jī)、消除“乒乓”效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)病人的最佳供氣。本發(fā)明的有益效果是當(dāng)中心供氣在不能正常供氣時(shí)，自動(dòng)控制裝置會(huì)自動(dòng)切換至空氣壓縮機(jī)，可有效地清除“乒乓”效應(yīng)，當(dāng)輸出壓力低時(shí)，將產(chǎn)生聲光報(bào)警，確保用氣設(shè)備不間斷的連續(xù)工作。解除病人和醫(yī)生的后顧之憂，為大范圍使用中央供氣提供了技術(shù)保障。
文檔編號(hào)A61M16/00GK101406719SQ200810041200
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者征 王, 歡 錢, 陳渡平 申請(qǐng)人:上海市第五人民醫(yī)院