电子产品世界

2．1 压力传感器模块
精量电子研发的FS2050压力传感器工作电压为3．3～5V，在5V工作电压下输出电压范围可达1～4V。压力量程范围0．5～1．5Kg·f。 FS2050内置了放大模块，可直接测量力，因此使用起来非常方便。同时，FS2050还具有尺寸小、噪音低、过载能力及可靠性高、响应快等优点。本系统采用FS2050压力传感器进行高精度压力检测。
2．2 主控制系统模块
采用MSP430F449低功耗微处理器完成信号、检测处理功能，MSP430F449芯片内嵌了12位A／D转换模块，最大转换速率可达200kSPs。MSP 430F449实时采集压力传感器输出电压，一旦超出设定的阈值电压，立即启动声光报警，并触发伺服电机进行导流切换。MSP430F449可直接驱动2-mux，3-mux，4-mux液晶屏，本系统采用4-mux的液晶屏，显示实时压力数据及显示阈值电压，同时，根据医务人员可根据临床应用，按键修改相关的阈值电压。
2．3 声、光报警模块
根据设定，采用发光二极管报警和蜂鸣器报警2种声、光报警模式，可有效帮助医务人员在第一时间发现高压注射器渗漏的发生并做出相应反应。
2．4 切换导流模块
为有效旋转医用三通阀，必须选择具有一定响应速度和扭力的伺服电机。通过比较测试，速度为0．18～0．16s／60°，扭力15kg，工作电压为5～7．2V的伺服电机满足系统设计要求，故而，本系统采用该类型电机驱动三通阀，完成导流切换功能。
2．5 电源模块
本设计中采用电压转换芯片NCP1117实现直流电压转换，将直流稳压电源输出的5 V转换为MSP430F449的工作电压3．3V。

3 智能导流报警系统程序架构设计
系统上电后，程序进行初始化，设置好定时器、A／D模块及液晶模块的相关寄存器，微控制器每隔一段时间就进行A／D变换，检测压力传感器电压值，如果监测到压力传感器输出电压超出设定的阈值，则启动声、光报警，并输出PWM波控制电机完成三通阀的切换。如果监测到压力传感器输出电压低于设定的阈值，则关闭声、光报警，并控制电机完成三通阀的还原。程序架构框图如图2所示。

4 结语
本文针对临床应用中高压注射器的不足，以TI公司的微控制芯片MSP430F449为核心，设计了一种高压注射器防渗漏智能导流报警装置，实时检测药液是否渗漏，一旦发现漏液现象就迅速进行报警、导流。对小白兔的高压注射动物实验结果表明，本系统安全、稳定，可有效解决高压注射器渗漏现象的发生，具有很高的临床应用价值。

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关键词： 设计 报警系统 智能 注射器 高压