智能医用超声波雾化器的设计1
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第 ２３卷第４期
２０１０年 ８月
四川理工学院学报 （自然科 学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅ￣ｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎ￣ｎｅｅｆｉｎｇ（ＮａｔｕｒＭ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ）
ＶｏＬ ２３ Ｎｏ．４
Ａｕｇ．２０１０
文章编号：１６７３—１５４９（２０１０）０４－０４７３－０４
智 能 医用 超 声 波 雾 化器 的设 计
高 祥 ，蔡 乐才
（１．四川理工学 院 自动化 与电子信息工程学 院 ，ＮｉｌＩ 自贡 ６４３０００；２．四川理工学 院计算机科学学 院 ，四川 自贡 ６４３０００）
摘 要 ：为 了保证 医用超声波雾化 器安全、可靠、高效的运行 ，系统采 用 了智 能检测、自动控制、ＣＡＮ
总线传输和嵌入 式技 术。利用高性能的 ＭＸＴ８０５１单片机为核心 ，结合超声波 雾化 器的工作原理 ，设计 了
一
种适应 于医疗系统的高稳定、低功耗 医用超声波雾化仪 器。详细介 绍了该 系统的基 本结构 、工作原理
以及软硬件设计 。实验 结果证 明本 系统可靠稳定 ，雾化量能智能调节，具有很广的市场前景 。
关键词 ：单片机 ；超 声波雾化器 ；嵌入式 ；智能检测 ；自动控制
中图分类号 ：ＴＮ７５２；ＴＰ２１２ 文献标 识码 ：Ａ
引 言
随着超声波技术的发展和应用 ，超声 波雾化 器成 为
治疗呼吸道疾病不 可缺少 的医疗仪器 。超声 波雾化器
具有结构 简单 、使 用方便 、治疗 效果稳定 、无痛苦 、药物
副作用较 小、成本低廉 等优点 ，在大 、中、小医疗机构 中
临床应用非常普遍 …。同时它也可 以作为普 通家庭 的
保健仪器 ，可以为家庭空气加湿 、消毒 ，起 到预防和治疗
疾病 的作用 。但是 ，目前市场上的各种 品牌 的医用雾化
器普遍存在功能相对单 一 ，完全手工操作 ，不能远程集
群监控 ，人机交互不便等缺点。为此笔者设计 了一种具
有智能检测控制和远程集群监 控的智能 医用 超声波雾
化器 ，该 系统能够 根据设 定 的参数 达 到 自动 控制 的 目
的，同时采用高速可靠 的 ＣＡＮ总线与 监控 中心进 行数
据传输 ，解决了的医用超声波雾化器分布散乱难于集 中
监控 的 问题。
１ 系统 设 计 原 理 和 结 构
为了能够实现智能检测 、自动控制 、远程集群监控 ，
笔者设计的系统具有以下要求 ：（１）实 现红外 遥控控制
雾化效果 ；（２）实时检测 医用超声波雾化器封 闭空间的
湿度 ，从而得 出雾化量大小 ；（３）实时监测仪器和周围环
境的温度 ；（４）能根据设定参 数实现 自动控制 ；（５）实现
温湿度的实时显示 ；（６）系统具有较高 的可靠性 和较 低
的功 耗 。
根据系统设计的功能要 求确定 系统 的工作原理 和
电路结构图如图 １所示 。图 １中，以 ＭＸＴ８０５１单片机作
为微控制器 ，控制以压电陶瓷片为换能器件的超声波雾
化器 。
系统启动后 ，首先红红外感应 电路接受用户通过遥
控器发送 的开 、关和 调节雾 化量 等命 令。系统 通过 温
度 、湿度传感器实时采集周围环境和主要工作 器件的温
度 以及雾 化器 内的空气 湿度 等数据 ，实时 显示在 段式
ＬＣＤ显示屏上 ，方便 了人机交互 。系统能够根 据用户事
先设定 的温 、湿度参数作 出相应 的控制决策 ，例如 ，用户
设置的工作温度上限时 ２５℃ ，当系统检测到工作电路 的
温度大于等于设定参数后就会启动散热风机 ，并根据情
况 自动调节风机 的转速 ，当检测到工作 温度正常后 ，系
统会 自动关闭散热风机 ，系统如此循环 调控真 正实现 了
智能检测和 自动控制 ；雾化量 的检测 和控制也是类似 的
处理决策 。系统 自带有 ＪＴＡＧ程序调试接 口支持在线
调试 ，非常方 便 产品 的开 发和 后 期的 升 级维 护 。本系 统
不仅可作为单一的智 能仪 器使用 ，同时设计 了 ＣＡＮ总
线接 口电路 ，可 以方便 的与其 他 同类 系统 或采用 ＣＡＮ
总线传输的不同类仪器共 同组成 ＣＡＮ网络 ，便 于用户
的远程集群监控 。
２ 硬件 电路 设计
本系统硬件部分主要包括单片机精简系统 、超声波
收稿 日期 ：２０１０￣５—１４
基金项 目：四川省教育厅科研 项 目（２００７ＺＬ０４８）；四川省 自贡市科技局科研项 目（２００９０１８）
作者简介 ：高 祥 （１９８１一），男 ，山 东胶 州人 ，硕士研 究生，主要从事智能温室 系统的检测与控制方 面的研 究。
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