造影剂专用泵系统是自主研发的，以单片机为核心控制步进电机，实现全自动，多功能隔室遥控的造影剂专用泵，代替了原来完全手动的造影剂注射。该系统具有造影过程中的造影剂药液量动态两地显示，可任意两地控制起动，停止及造影剂流速快慢，以及各种状态声光报警等特点。操作者在操作间即可实现整个检查，造影过程对造影剂远距离，高准确性和高可靠性的控制，减轻了劳动强度，避免了X射线的辐射。该泵可以广泛地应用于T形管造影，静脉肾盂造影，下肢静脉血管造影，泌尿系逆行造影及新生儿上消化道钡餐造影等造影剂的注入。
2系统的组成及工作原理
2.1主机电路
主机部分主要由单片机AT89S52，遥控接收发射模块及编解码电路部分，霍尔传感器检测，键盘电路，数码管显示及步进电机驱动电路，以及各种状态指示，报警电路及电源电路等组成。各部分的工作原理简述如下。
2.1.1单片机AT89S52.主机电路以单片机AT89S52为核心，其内部有8K字节的程序存储器FlashROM和256字节的随机存储器RAM，完全能满足系统的要求，故不需扩展程序存储器和RAM.单片机AT89S52外部配置了一片存储容量为512字节的非易失性存储器EEPROMAT24C02B，它是具有串行接口的，电可擦除的可编程只读存储器，用于存储控制系统的起始数据和断电后的数据。在系统可编程ISP（In-System Programming）功能是AT89S52的突出特点之一，用户可以通过计算机方便地对单片机进行编程，修改和调试。
单片机多功能控制的实现，主要由写入其内的程序软件决定，既要对各种关键信息，步进电机的检测信息进行查询，又要对遥控指令进行识别处理，以及霍尔传感器输出的转动脉冲分析计算等。单片机根据各种输入状态信息，经软件处理后，输出相应的步进电机正反转，加减速，数码显示及各种状态指示，报警等控制信号。
2.1.2主机遥控接收电路。遥控接收电路由NR230，解码电路PT2272，反相器CD4069等组成。来自天线的已调编码信号经NR230接收解调后，得到低频脉冲串行数据信号，输入至解码电路PT2272.经解码电路内部处理比较，若代表地址位的脉冲编码信号，与遥控器发射电路中编码电路PT2262的地址编码一致，则对应的四路数据位之一即有高电平输出，再经CD4069反相后，输出对应的低电平加至单片机，以便执行单片机软件设定的步进电机的控制程序。
2.1.3主机遥控发射电路。霍尔传感器检测的，来自步进电机传动轴上的转动脉冲信号，配合注射器推板上的微动行程开关的检测信号，经单片机AT89S52运算处理后，输出造影剂总量，以及造影过程中的动态药液剩余量的脉冲信号，经遥控发射电路PT2262编码后，送至发射模块NT230，发回至手持遥控器，以便观察，控制造影过程。
2.1.4键盘电路。该单片机系统除采用无线遥控外，还可以通过设备面板按键控制。有起动，停止，加，减速键，持续按住加，减速键，能够快速改变造影剂注射速度。手持遥控器也有四个按键与此具有相同的功能。
2.1.5造影剂药液量两地显示及控制电路。造影注射器滑动板上的行程开关，接通瞬时的状态信息，经单片机计算处理后，作为造影剂起始药液总量，经数码管显示，并发回手持遥控器作药液量显示。造影完毕，终点停止用行程开关动作，并由蜂鸣器报警，发光二极管指示。
2.1.6输出驱动电路。驱动电路主要由ULN2803AG组成，ULN2803AG是高耐压，大电流达林顿阵列集成电路，由八个硅NPN达林顿管组成八路驱动输出，有较强的驱动负载能力。八路驱动输出中的四路接至四位数码管，其中两位数码管用来显示造影时间，另两位显示造影剂起始总量及动态药液剩余量，驱动电路ULN2803AG的另四路输出驱动步进电机。
2.1.7步进电机。步进电机是一种将电脉冲信号，变换成相应的角位移或直线位移的精密机电执行元件。应用单片机程序软件，经集成电路直接驱动步进电机，既降低了硬件成本，又提高了控制的灵活性，多功能性，准确性和可靠性。通过控制步进电机的输入脉冲数量，频率及电机各相绕组的接通顺序，可以准确控制位移量，转速及转向。
2.2.1遥控器发射电路。手持遥控器发射部分由按键矩阵电路，发射编码电路，发射模块NT230等组成。当接至发射编码电路PT2262数据输入端的任何一个键按下时，PT2262对应的数据位和地址位的状态，均转换成串行数字编码脉冲信号。发射模块NT230，在编码集成电路PT2262输出的串行数字脉冲信号调制下，产生高频键控调幅信号，通过天线发射给主机系统。
2.2.2遥控器接收电路。手持遥控器的接收部分主要由NR230接收模块，接收解码电路PT2272及十进制计数器CD4017等组成，它与主机系统的发射部分，构成了双向遥控的第二部分??回收回路。双向遥控系统采用不同的地址编码和频率，它们互不干扰，工作可靠。来自主机系统发回的动态造影剂用量的数字信号，经手持遥控器接收模块NR230接收，PT2272解码后，输入至十进制计数器CD4017，CD4017的输出端Q0~Q9驱动相应的LED2～LED11逐个点亮，用来指示逐渐递减的造影剂量。
3控制系统的工作过程和实现的功能
3.1主要工作过程
造影剂准备就绪后，接通电源，系统即进入复位后的准备状态。若按动主机面板上的或遥控器上的起动键，单片机接收到此控制信号后，在其内部软件的控制下，开始正常工作，步进电机驱动的推板前行，当碰触到造影剂注射器针栓时，其上的微动开关动作，此时单片机对霍尔传感器转换的传动轴的转动信息，进行处理后，即可计算出造影剂的剂量。
造影剂的初始总药液量，以及造影过程中的动态剩余药液量信息，一路输出到数码管显示器显示，另一路输入至主机发射电路，以便发回至手持遥控器显示。
遥控器接收到来自单片机的信息后，由10位LED显示造影过程中的动态药液量，以便医务人员在操作间及时了解造影剂的用量，并能通过遥控器的操作键方便地控制起动，停止及造影剂注入速度的快慢，准确地配合了医生对造影部位详细地观察和造影拍片等操作。
3.2实现的主要功能
（1）整个造影过程，都能在操作间进行遥控控制。医护人员不需要在X射线下作任何操作，不会无辜地遭受X射线<7>的辐射，减少或避免了职业病的发生。
（2）检查或造影过程中，通过遥控器，可任意控制起动，停止及造影剂流速的快慢，有效地配合了医生对造影部位的详细观察和拍片。
（3）控制系统的双向遥控功能，使受控主机的工作状态及时回馈至遥控器上，以利进行随时调控。
（4）遥控操作时，无论是主机，还是遥控器，控制有效时，均有状态指示。
（5）当放射室内的主机数码管显示，由于病人遮挡等原因而影响视线，或者医生在操作间不便观察时，被控主机的状态也能通过回馈在遥控器上的显示信息，及时地进行观察，给造影，检查带来了极大的方便。
（6）单片机外接具有串行接口的电可擦除，可编程的只读存储器，可用于存储控制系统的初始数据，以及正常或意外断电后的数据，以便重新通电后继续工作。
（7）造影注射完毕时，专用泵自动停止，主机发光二极管，蜂鸣器发出报警信号，遥控器发光二极管停止指示。
（8）电路采用单片机直接经ULN2803AG集成电路驱动步进电机，使系统设计简单，成本低，工作可靠，达到了准确定位的目的。
（9）本次造影剂注射结束后，若需再次注射造影剂，按动一次返回键，步进电机驱动滑动推板，快速返回至触碰到起始微动行程开关后，即复位停止，下一次工作即可重新开始。
（10）电路采用抗干扰技术设计，使设备具有较强的抑制干扰和噪声能力，给系统可靠工作带来了保障。
4结论
本控制系统由于采用单片机为核心的遥控电路，实现了造影过程的多功能控制，既可在主机上进行面板控制，又可远距离或隔室遥控。在操作间的遥控操作中，不但具有遥控起停，加减速的任意调节，而且，还具有造影药液量多少的信息反馈功能。该设备代替了原来完全靠手动的造影剂注射，整个造影过程实现了灵活方便，准确可靠的遥控操作，不但大大减轻了医护人员的劳动强度，更重要的是工作人员不再受到X射线的直接伤害，避免了X射线的不良影响，减少了职业病的发生。
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