尿濕報(bào)警加熱器的設(shè)計(jì)

文|陳幫雷

尿濕報(bào)警加熱器的設(shè)計(jì)

文|陳幫雷

本設(shè)計(jì)主要探討嬰兒尿濕報(bào)警加熱器的研究方法。設(shè)計(jì)了一套基于單片機(jī)STC89C52的尿濕加熱報(bào)警器的智能體系，系統(tǒng)的主要功能是實(shí)現(xiàn)尿濕檢測(cè)和在一定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有看護(hù)人員及時(shí)更換尿布的情況下進(jìn)行加熱。

隨著我國(guó)社會(huì)慢慢進(jìn)入老齡化，沒(méi)有自理能力的臥床者會(huì)越來(lái)越多，并且逐年呈上升的趨勢(shì)，在未來(lái)10～15時(shí)間內(nèi)將達(dá)到高峰。另一方面，跟著人們生活水平的升高，對(duì)寶寶的正視程度和老年人的身體健康也越發(fā)關(guān)心，中國(guó)每一年有將近2000萬(wàn)的嬰兒誕生，使用尿褲的0歲至2歲的嬰兒達(dá)到4000多萬(wàn)，加上身體行動(dòng)不便的老年人也日漸增長(zhǎng)，因而紙尿褲具有龐大的市場(chǎng)潛力。相應(yīng)的尿濕報(bào)警加熱器依托這些人群的市場(chǎng)需要也將會(huì)得到很大的發(fā)展，對(duì)我國(guó)社會(huì)和諧發(fā)展的發(fā)展和人們的生活帶來(lái)很大的幫助。

本論文主要研究設(shè)計(jì)一種用于沒(méi)有自理能力的臥床者的尿濕報(bào)警加熱器，例如嬰兒、老人或病人等等。尿濕報(bào)警加熱器采用了人性化的計(jì)劃理念，該系統(tǒng)由單片機(jī)(微電腦)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，設(shè)置加熱和報(bào)警兩大功效，在沒(méi)有自理能力的臥床者遺尿時(shí)，該報(bào)警器會(huì)實(shí)時(shí)發(fā)作聲，提示看護(hù)人進(jìn)行照顧護(hù)理。在設(shè)計(jì)報(bào)警功能時(shí)充分考慮了人們的生活習(xí)慣，設(shè)置兩種報(bào)警方式，一種為聲音報(bào)警，適用于白天和無(wú)睡眠狀態(tài)下使用，并且在設(shè)計(jì)時(shí)將報(bào)警聲的音量設(shè)計(jì)成大小不一、可有可無(wú)，報(bào)警聲由小變大等多種可選擇形式，使用者能夠隨意調(diào)理和掌管報(bào)警音量。另一種為指示燈報(bào)警功能，適用于臥床者(例如嬰兒、老人或病人等)在睡眠狀態(tài)時(shí)進(jìn)行設(shè)置，一旦有尿濕，指示燈發(fā)出報(bào)警，提醒看護(hù)者進(jìn)行護(hù)理。還設(shè)置尿濕不處置，報(bào)警指示燈不滅的提醒功效，看護(hù)人可以隨時(shí)、便利、有效地觀察到?jīng)]有自理能力的臥床者尿濕狀態(tài)。在加熱方面主要采用12v直流電壓的片狀加熱片，與尿濕片采用防水隔離裝置，防止漏電導(dǎo)電等情況發(fā)生，安全可靠。特別適用于夜間和短時(shí)間無(wú)人守護(hù)狀態(tài)下使用，一旦有尿濕出現(xiàn)， 尿濕報(bào)警器自動(dòng)啟動(dòng)加熱功能，可以短時(shí)間緩解尿濕部位的痛苦。尿濕報(bào)警加熱器可廣泛地使用于家庭、病院、白叟院、養(yǎng)老院等場(chǎng)合，是當(dāng)代技術(shù)與人性化完善計(jì)劃的體系，將給人們帶來(lái)仔細(xì)的薄弱和幫忙，是一個(gè)實(shí)實(shí)在在又免費(fèi)的“照顧護(hù)士員”。

伴隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的提高，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，生活節(jié)奏的繼續(xù)前進(jìn)。嬰兒尿布尿濕后，若是不實(shí)時(shí)改換，易傳染尿布濕疹等癥狀，對(duì)嬰兒身心康健無(wú)益。采取濕法加熱報(bào)警可以解決這個(gè)問(wèn)題，但任何電子報(bào)尿是直接的，因?yàn)樗麄儾谎舆t電路，寶寶撒尿電路報(bào)警和衛(wèi)生紙將寶寶害怕，甚至?xí)斐赡蜾罅粽飨?，風(fēng)險(xiǎn)嬰兒康健。本設(shè)計(jì)可以改善這一現(xiàn)象，也可以在長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有護(hù)理人更換尿布的情況下對(duì)其進(jìn)行加熱。以是這類(lèi)報(bào)尿器比力抱負(fù)，有益于嬰兒康健。

尿濕報(bào)警器給良多家庭和病院帶來(lái)了便利，尿濕報(bào)警器包羅傳感模塊和報(bào)警模塊，報(bào)警模塊和傳感模塊相連。有用于測(cè)量濕度傳感器和一個(gè)濕度值電位器調(diào)節(jié)報(bào)警傳感模塊，傳感器插頭的探頭置于尿布。通過(guò)觸發(fā)電路控制定時(shí)器工作，并使連接在定時(shí)器上的報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警。本設(shè)計(jì)方案可以及時(shí)監(jiān)測(cè)尿片中的濕度，尿量過(guò)量甚至舉行報(bào)警，以及時(shí)提醒更換尿片。

系統(tǒng)的主要工作和總體設(shè)計(jì)方案

本論文主要研究的是尿濕報(bào)警加熱器的設(shè)計(jì)，主要工作有：根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，提出尿濕報(bào)警加熱器的設(shè)計(jì)方案，畫(huà)出該尿濕報(bào)警加熱器的總體方框圖和電路原理圖；完成尿濕報(bào)警加熱器硬件電路總體設(shè)計(jì)；完成尿濕報(bào)警加熱器的相應(yīng)地控制顯示程序設(shè)計(jì)；說(shuō)明系統(tǒng)工作原理，進(jìn)行研究必須的硬件電路制作及控制系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。

設(shè)計(jì)方框圖

系統(tǒng)主要包括：電源電路、復(fù)位電路、數(shù)據(jù)采集電路、LED發(fā)光二極管顯示電路、報(bào)警電路、加熱電路、指示燈電路等組成。當(dāng)溫度和濕度傳感器檢測(cè)有尿液時(shí)，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。

這個(gè)設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)為控制核心，溫濕度傳感器作為獲取信息來(lái)源途徑，然后把采集到的信息發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)把采集到的信號(hào)進(jìn)行判斷后反饋給各部分電路然后做出判斷報(bào)警。尿濕報(bào)警器加熱器包含了加熱模塊，傳感模塊和報(bào)警模塊，它們之間相互連接，加熱模塊在沒(méi)有護(hù)理人員照看的情況下對(duì)尿不濕進(jìn)行加熱，傳感模塊具有一個(gè)用于量取溫濕度的傳感器和一個(gè)調(diào)節(jié)報(bào)警濕度值的電位器，當(dāng)溫濕度傳感器檢測(cè)尿液，傳感器會(huì)發(fā)送STC89C52單片機(jī)信息，報(bào)警電路和單片機(jī)驅(qū)動(dòng)處理術(shù)后報(bào)警。

系統(tǒng)的調(diào)試和改善的問(wèn)題

整體硬件測(cè)試。整體硬件測(cè)試時(shí)，我通過(guò)編寫(xiě)了一個(gè)簡(jiǎn)單的程序設(shè)置了一個(gè)電源開(kāi)關(guān)，按下開(kāi)關(guān)以后白發(fā)綠的LED燈亮、蜂鳴器發(fā)聲來(lái)檢測(cè)所有硬件是否完好。

局部電路測(cè)試。局部電路測(cè)試采用軟硬件結(jié)合的方法，讓3個(gè)燈逐個(gè)亮起來(lái)，然后慢慢的檢查電路連接是否有誤，方便又簡(jiǎn)單。

在調(diào)試過(guò)程中有時(shí)候當(dāng)濕度大于設(shè)定值時(shí)蜂鳴器不發(fā)生報(bào)警，在焊接的過(guò)程中存在虛焊、漏焊等問(wèn)題。

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用軟硬件結(jié)合的方法，通過(guò)軟件控制硬件電路，實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果[9]。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試時(shí)，先在編程軟件上編寫(xiě)，調(diào)試相應(yīng)程序，然后下載到硬件系統(tǒng)中通過(guò)運(yùn)行程序來(lái)檢查結(jié)果，經(jīng)過(guò)多次的修改，終于達(dá)到了設(shè)計(jì)結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)方法：向DHT11溫濕度傳感器吹氣，此時(shí)LCD顯示屏的濕度由設(shè)定的固定值上升，達(dá)到一定值時(shí)，若超過(guò)設(shè)定的最大濕度值時(shí)，則蜂鳴器報(bào)警。

本設(shè)計(jì)研究了一種嬰兒專(zhuān)用的尿濕報(bào)警加熱器。該尿濕加熱報(bào)警器通過(guò)以STC89S52單片機(jī)為工作處理器核心，外接溫濕度傳感器和LED顯示屏，能夠有效到針對(duì)嬰兒尿濕進(jìn)行報(bào)警。

（作者單位：陜西國(guó)際商貿(mào)學(xué)院信息與工程學(xué)院）