基于STM32的手动内窥镜清洗消毒机的设计与实现

发布时间：2017-08-03 17:12

  本文关键词：基于STM32的手动内窥镜清洗消毒机的设计与实现

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【摘要】：医用内窥镜主要用于外科手术和常规医疗检查中,与传统的外科手术相比,医用内窥镜的微创外科手术技术已经得到了医生和患者的广泛接受。内窥镜镜头深入患者体内,能够精确快速地诊断出拍片无法看到的病症,给广大患者和医疗人员带来方便。但目前在对使用后的内窥镜进行清洗消毒过程中存在着诸多隐患,比如内窥镜的清洗消毒不规范导致人体的二次感染。传统的内窥镜清洗方法主要是人工清洗,但该方法落后且效率低下,此外,还存在操作人员清洗不合格的情况,从而增加了病患被感染的机率。因此实时地监测内窥镜清洗消毒流程、提高清洗消毒的效率以及避免病患因为清洗消毒不合格造成感染显得尤为重要；建立智能化、可靠性高、稳定度好的内窥镜清洗消毒机与内窥镜清洗消毒质量追溯系统是医患双方的迫切需求。论文以此为切入点展开深入的探索和研究,并找到了良好的解决办法,使得论文的选题具有重要的意义与应用价值。本文全面的研究了国外医疗行业内窥镜清洗消毒的现状,分析了手动内窥镜清洗消毒机的总体框架和功能需求,从而设计出了手动内窥镜清洗消毒机的灌流器控制面板的硬件系统和软件系统、主机数据中心软件和内窥镜清洗质量追溯系统,分析了各功能模块所涉及的原理和技术。手动内窥镜清洗消毒机对内窥镜清洗消毒的所有环节进行了识别、管理、监控,这样不仅代替了传统的清洗消毒手段和人工记录数据的方法,严格规范了内窥镜清洗消毒的流程,避免了因人为原因而导致的病患安全隐患；同时相应的内窥镜清洗消毒操作过程及信息存储在PC服务器的数据库中,便于医患双方对其进行查询,具备了数据追溯、实时监控、错误预警等功能。该系统采用意法半导体公司的基于Cortex-M3内核的STM32芯片作为灌流器控制面板的微处理器,STM32专用于低成本、高性能、低功耗的嵌入式应用开发；采用终端机作为负责收集数据的主机设备。在实现数据通信过程中,采用STM32芯片的串行通信接口外接RFID读卡器作为灌流器控制面板采集信息端口,键盘和数码管显示作为灌流器控制面板的人机交互,RS485总线负责灌流器控制面板与主机数据中心之间的通信,Socket通信实现主机数据中心与PC服务器之间的信息交换。论文最后对手动内窥镜清洗消毒机的硬件系统、软件系统以及内窥镜质量追溯系统进行了调试和测试,并对数据进行了综合分析；研究了测试过程中遇到的问题,并提出相应的解决方法,测试结果证实手动内窥镜清洗消毒机可达到清洗消毒技术指标,系统稳定,可靠性高,能实现内窥镜的智能化、高效化清洗消毒的目的。
【关键词】：STM32 RS485总线 内窥镜 追溯系统
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH776.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 课题研究背景11-12
• 1.2 课题来源12
• 1.3 国内外研究现状及发展趋势12-13
• 1.4 本文的主要工作内容13-17
• 1.4.1 课题研究内容与目的13-15
• 1.4.2 本文的组织结构15-17
• 第2章 内窥镜清洗消毒机系统总体规划17-25
• 2.1 系统硬件设计方案17-21
• 2.1.1 灌流器控制面板功能需求分析17-18
• 2.1.2 灌流器控制面板微处理器芯片18-19
• 2.1.3 灌流器控制面板微处理器的I/O资源分配19-20
• 2.1.4 主机数据中心模块分析20
• 2.1.5 主机模块选型20-21
• 2.2 系统软件设计方案21-23
• 2.2.1 灌流器控制面板软件设计21-22
• 2.2.2 主机数据中心软件设计22
• 2.2.3 系统主程序流程22-23
• 2.3 内窥镜清洗质量追溯系统规划23-24
• 本章小结24-25
• 第3章 内窥镜清洗消毒机硬件设计25-42
• 3.1 系统总体硬件电路设计25-27
• 3.1.1 硬件系统框架的设计25-26
• 3.1.2 灌流器控制面板硬件设计26
• 3.1.3 灌流器控制面板硬件设备选型26-27
• 3.2 灌流器控制面板通信模块电路设计27-31
• 3.2.1 读卡器串口通信模块电路设计27-29
• 3.2.2 RS485接口电路设计29-31
• 3.3 控制系统基本外围电路设计31-34
• 3.3.1 电源模块及转换电路设计31-33
• 3.3.2 复位电路33
• 3.3.3 晶振电路33-34
• 3.3.4 处理器JATG接口34
• 3.4 数码管显示电路设计34-35
• 3.5 键盘电路设计35-36
• 3.6 拨码开关电路设计36-37
• 3.7 LED灯设计37-38
• 3.8 继电器电路设计38
• 3.9 控制面板PCB设计与制作38-41
• 3.9.1 PCB设计要求39-40
• 3.9.2 控制面板PCB设计40-41
• 本章小结41-42
• 第4章 内窥镜清洗消毒机软件设计42-55
• 4.1 软件开发环境42-43
• 4.2 灌流器控制面板软件设计43-49
• 4.2.1 系统初始化模块43-44
• 4.2.2 读卡器串口通信模块软件设计44-46
• 4.2.3 RS485通信模块软件设计46-48
• 4.2.4 拨码开关模块软件设计48
• 4.2.5 按键控制模块软件设计48-49
• 4.3 主机数据中心软件设计49-53
• 4.3.1 RS485通信模块软件设计50-51
• 4.3.2 socket通信软件设计51-52
• 4.3.3 线程间通信52-53
• 4.4 内窥镜清洗流程的实现53-54
• 本章小结54-55
• 第5章 系统的调试与测试55-60
• 5.1 硬件电路调试55-56
• 5.2 系统运行测试56-57
• 5.3 内窥镜清洗质量追溯系统57-59
• 5.3.1 追溯系统功能介绍57
• 5.3.2 追溯系统工作原理57-58
• 5.3.3 追溯系统运行58-59
• 本章小结59-60
• 总结与展望60-62
• 总结60-61
• 展望61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-66
• 攻读学位期间取得学术成果66-67
• 附录67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 周泽兵;边馥苓;;基于Socket通信的WebGIS实时监测系统[J];测绘科学;2006年04期

2 张迎辉;单片微型计算机键盘接口设计[J];信息技术;2004年07期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 陈彦;基于VME总线的MVB通信板的设计与开发[D];北京交通大学;2011年

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本文编号：615430