Mcs一98单片机控制的腹膜透析机的研制

　　1前言

　　本腹透机采用MCS一98单片机控制，可实现透析液的恒温控制、定时定量供液、定时排液。透析液完，及出现液温超限、排液不畅等异常情况时自动声、光报警。有了本腹透机患者可在家中利用夜间睡眠时进行透析，白天可照常活动。本腹透机特点是:供液、排液的控制，透析液温度、透析液量与废液量的检测均是无接触式的，这就减少腹膜感染的机会，　　使长期透析得以进行。

　　2腹膜透析原理及腹透机的功能

　　腹膜透析是将透析液引入腹腔内，血中各种浓度较高的代谢废物将透过腹膜进入腹腔的透析液内，相反，透析液中浓度较高的身体所需物质可透过腹膜进入组织液和血内，同时还可利用腹透的超滤作用，即依靠透析液和血液的渗透压差，将血中的水分抽出来。因此，经过腹透可清除代谢废物和纠正水、电解质和酸碱失衡状态。

　　根据临床治疗要求，本腹透机具有下列功能:

        ·透析液温度的自动调节:37℃士1 0C

　　·透析液的定时定量控制:定时值士(( 0. 1%定时值+1秒)，定量值士((1%定量值十20毫升);

　　·透析废液的定时排出，

　　·液温超限、透析液完、废液排出不畅等自动声、光报警;

　　·各定时、定量值可由键盘设置，透析液量、温度、废液量由6位发光数码管以4s间隔轮流显示;

　　·可手动(通过按键)供液、排液。除更换透析液，连接透析管由人工操作外，整个透析过程由单片机控制，全自动进行。

　　3传感器特性实验研究

　　式中Xmax、Xmin分别为被测物理量的最大值和最小值，dmax、dmin。分别为它们所转换成的数字量，Xx为数字量dx所对应的被测物理量值。

　　4腹透机的组成及液温控制

　　4.1腹透机组成

　　腹透机由简易保温箱、单片机控制装置、废液收集袋、输液管和排液管等组成(图l)。供液、排液部分与腹腔构成一完整的封闭系统，与外界大气隔离，且透析液袋、输液管、排液管和废液袋均为一次性使用，从而减少腹腔感染的机会.

　　4.2透析液温度控制为加速液温调节

　　过程，我们采用开关控制和PID控制相结合

　　5腹透机的硬件和软件设计

　　5.1腹透机的硬件设计[l]

　　MCS一98是高性能、廉价的准16位单片机，它由一个高性能16位CPU、寄存器算术逻辑单元(RALU)、232字节寄存器阵列以及一些外围子系统构成，后者包括高速输入/输出口(Hsl/HSo)、带有采样/保持电路(S/H)的4通道10位A/D转换器、中断控制器和等待状态产生逻辑、一个同步/异步串行口、两个16位定时器和一个监督定时器、一个可供D/A转换用的脉冲宽度调制(PwM)输出，和时钟脉冲发生器等，软、硬件资源丰富.