新生儿暖箱温/湿度自动监控系统的设计

　　新生儿由于其生理特点，出生后立即保暖至关重要，尤其对早产儿，及时有效地保暖可大大减少并发症的发生。新生儿暖箱(简称暖箱)又称为新生儿培养箱，一般由透明箱体、风机、电热器、温度控制器、湿度控制器、温 / 湿度显示仪以及其他的一些辅助电器元件组成，已广泛地应用于临床，作为一个可创造类似母体子宫环境的设备，可以为新生儿提供接受治疗和护理的特殊场所。暖箱内适宜的温 / 湿度——温度 24℃～ 26℃，湿度 50% ～ 60%——可以维持新生儿正常的体温，减少新生儿体内水分的丢失，预防脱水热的发生，促进新生儿正常的生长发育[1]。鉴于此，对暖箱温 / 湿度同时做到实时、准确的监控是其安全使用的关键，尤其在暖箱自身温 / 湿度失控且报警失灵时，可以避免造成医疗事故。本文针对新生儿病房，设计了独立于新生儿暖箱之外的温 / 湿度自动监控系统，可同时实现对多个新生儿暖箱温 /湿度的自动监控，从而使暖箱用于临床时对温 / 湿度监控有了双重保护，使暖箱的应用更加安全。

　　1　系统的硬件设计

　　如图 1 所示，采用模块化设计，系统主要由温湿度传感器模块、键盘输入和显示模块、智能报警模块以及单片机系统四部分组成。

　　1.1　温湿度传感器模块

　　温湿度传感器模块实现暖箱温湿度的实时采集。选用长英科技专门为用户设计自身产品而提供的数字化温湿度探头 LTM8901，其温度测量范围 -25℃～ +65℃，精度 ±0.5℃ , 分辨率 0.0625℃;湿度测量范围 1% ～ 99%RH，精度 ±3.0% RH，分辨率 0.5% RH，其性能特点对新生儿暖箱的温湿度监测——温度 24 ～ 26℃，湿度 50 ～ 60%——十分合适。作为一种新型的智能温湿度探头，LTM8901可单点使用，也可以与其他传感器设备多点联网使用;可直接使用单片机作上位机，通过一条口线进行通信，接口电路简单，口线上拉 1K 电阻即可，无需A/D 转换等繁琐电路(如图 2 所示)，具有使用简单方便、高精度、高互换性等优点。

　　1.2　键盘输入和显示模块

　　键盘输入和显示模块实现暖箱现场的人机交互。选用 HD7279A 智能显示驱动芯片。HD7279A和单片机之间可采用串行接口，且占用口线少，其接口和外围电路比较简单，无需外围电路便可直接驱动 8 位共阴式数码管(或 64 只独立 LED)，具有多种译码方式，各显示位可分别控制译码方式、消隐和闪烁等属性;并可以单独控制显示段，其左移、右移、闪烁、消隐等多种显示控制指令便于使用独立 LED。同时，HD7279A 可连接多达 64 键的矩阵键盘，而且内含去抖动电路，具有去抖动功能。