[实用新型]基于FPGA的智能输液装置

摘要

本实用新型提供了一种基于FPGA的智能输液装置，包括电源电路和FPGA最小系统，FPGA最小系统分别与点滴速度检测电路、按键部分电路、LCD显示电路、报警电路和GSM通信电路相连接，报警电路与GSM通信模块相连接；电源电路分别与FPGA最小系统、点滴速度检测电路、LCD显示电路、报警电路和GSM通信电路相连接。该智能输液装置以 FPGA 为控制器，光纤传感器为点滴速度检测机构，容栅传感器检测余液体积，为了安全和方便，利用 RS485总线增设了语音（短信）通信和输液完成自动报警等功能，集输液控制、显示、报警、语音通信等多种功能为一体，实现智能输液，满足医疗以及病人的需求。

主权项

一种基于FPGA的智能输液装置，其特征在于，包括电源电路（7）和FPGA最小系统（4），FPGA最小系统（4）分别与点滴速度检测电路（1）、按键部分电路（2）、LCD显示电路（3）、报警电路（5）和GSM通信模块（6）相连接，报警电路（5）与GSM通信模块（6）相连接；电源电路（7）分别与FPGA最小系统（4）、点滴速度检测电路（1）、LCD显示电路（3）、报警电路（5）和GSM通信模块（6）相连接。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的智能输液装置，其特征在于，所述的FPGA最小系统（4）采用芯片EP2C8Q208C8N；FPGA最小系统（4）包括第一芯片（U1）、第二芯片（U2）、第三芯片（U3）和第四芯片（U4），第一芯片（U1）的第35引脚与点滴速度检测电路（1）相连接；第二芯片（U2）的第180引脚、第182引脚、第185引脚、第187引脚、第188引脚、第189引脚、第191引脚、第192引脚、第193引脚、第195引脚和第195引脚分别与LCD显示电路（3）相连接；第一芯片（U1）的第31引脚与点滴速度检测电路（1）相连接，第三芯片（U3）的第107引脚、第108引脚、第110引脚、第112引脚、第113引脚、第114引脚、第115引脚和第116引脚分别与按键部分电路（2）相连接；第四芯片（U4）的第7引脚与电源电路（7）相连接。3.根据权利要求2所述的基于FPGA的智能输液装置，其特征在于，所述的点滴速度检测电路（1）包括第一运算放大器（U5）和第二运算放大器（U6），第一运算放大器（U5）和第二运算放大器（U6）均采用OP77超低失调电压运算放大器；第一运算放大器（U5）的第2脚分别与第一电阻（R1）的一端、光电三极管Q1的第10脚以及光纤传感器（D）的正端相连接，第一运算放大器（U5）的第3脚分别与第二电阻（R2）的一端和第三电阻（R3）的一端相连接；光纤传感器（D）的负端、光电三极管（Q1）的11脚、第二电阻（R2）的另一端和第一运算放大器（U5）的第4脚均接地；第一运算放大器（U5）的输出端分别与第三电阻（R3）的另一端和第二运算放大器（U6）的第5脚相连接，第二运算放大器（U6）的第6脚与第四电阻（R4）的滑动片相连接，第四电阻（R4）的一端和第二运算放大器（U6）的第9脚均接地；第四电阻（R4）的另一端、第一电阻（R1）的另一端、第一运算放大器（U5）的第1脚和第二运算放大器（U6）的第8脚均接电源电路（7）；第二运算放大器（U6）的第7脚接第一芯片（U1）的第35引脚；点滴速度检测电路（1）中的A/D转换电路包括第七芯片（U7），第七芯片（U7）采用8通道、8位逐次逼近式A/D模数转换器 ADC0809；第七芯片（U7）的第11引脚接+5V电源，第七芯片（U7）的第13引脚、第23引脚、第24引脚和第25引脚均接地；第七芯片（U7）的第16引脚分别与第一电容（C1）的一端和第二电容（C2）的一端相连接，第一电容（C1）的另一端、第二电容（C2）的另一端和第七芯片（U7）的第12引脚分别与电源电路（7）相连接；第七芯片（U7）的第10引脚与第一芯片（U1）的第31引脚相连接。4.根据权利要求2所述的基于FPGA的智能输液装置，其特征在于，所述的按键部分电路（2）设有八个按键，该八个按键的一端直接接地，一个按键的另一端通过一个上拉电阻与电源电路（7）相连接；第一按键（S1）接第三芯片（U3）的第107引脚，第三按键（S2）接第三芯片（U3）的第108引脚，第三按键（S3）接第三芯片（U3）的第110引脚，第四按键（S4）接第三芯片（U3）的第112引脚，第五按键（S5）接第三芯片（U3）的第113引脚，第六按键（S6）接第三芯片（U3）的第114引脚，第七按键（S7）接第三芯片（U3）的第115引脚，第八按键（S8）接第三芯片（U3）的第116引脚。5.根据权利要求2所述的基于FPGA的智能输液装置，其特征在于，所述的LCD显示电路（3）包括第八芯片（U8），第八芯片（U8）的第1引脚和第20引脚接地，第八芯片（U8）的第2引脚、第15引脚、第17引脚和第19引脚接电源电路（7）；第八芯片（U8）的第4引脚与第二芯片（U2）的第180引脚相连接，第八芯片（U8）的第5引脚与第二芯片（U2）的第185引脚相连接，第八芯片（U8）的第6引脚与第二芯片（U2）的第182引脚相连接，第八芯片（U8）的第7引脚与第二芯片（U2）的第188引脚相连接，第八芯片（U8）的第8引脚与第二芯片（U2）的第187引脚相连接，第八芯片（U8）的第9引脚与第二芯片（U2）的第191引脚相连接，第八芯片（U8）的第10引脚与第二芯片（U2）的第189引脚相连接，第八芯片（U8）的第11引脚与第二芯片（U2）的第193引脚相连接，第八芯片（U8）的第12引脚与第二芯片（U2）第192引脚相连接，第八芯片（U8）的第13引脚与第二芯片（U2）第197引脚相连接，第八芯片（U8）的第14引脚与第二芯片（U2）的第195引脚相连接。6.根据权利要求2、3、4或5所述的基于FPGA的智能输液装置，其特征在于，所述的电源电路（7）包括第十二芯片（U12）和第十三芯片（U13）；第十二芯片（U12）采用TPS79333开关电源芯片，第十三芯片（U13）采用SPX1117‑3.3开关电源芯片；第十二芯片（U12）的第3引脚、第一电解电容（C11）的正极、第十三芯片（U13）的第3引脚以及第三电解电容（C13）的正极均接电源VCC；第十二芯片（U12）的第2引脚和第二电解电容（C12）的正极均接第二电源输出口（PO2）；第十三芯片（U13）的负极分别与第十二电阻（R12）的一端和第十三电阻（R13）的一端相连接，第十二电阻（R12）的另一端和第十三芯片（U13）的第2引脚以及第十四电容（C14）的一端均与第一电源输出口（PO1）相连接；第一电解电容（C11）的负极、第十二芯片（U12）的负极、第二电解电容（C12）的负极、第三电解电容（C13）的负极、第十三电阻（R13）的另一端以及第十四电容（C14）的另一端均接地；第一电源输出口（PO1）分别与第一电阻（R1）的另一端、第一运算放大器（U5）的第1引脚和第二运算放大器（U6）的第8引脚相连，第一电源输出口（PO1）与第七芯片（U7）的第12引脚、第一电容（C1）的一端和第二电容（C2）的一端相连，第一电源输出口（PO1）与按键部分电路（2）中所有上拉电阻的另一端相连接，第一电源输出口（PO1）分别与第八芯片（U8）的第2引脚、第15引脚、第17引脚和第19引脚相连接，第一电源输出口（PO1）与第十芯片（U10）的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚和第5引脚相连接，第一电源输出口（PO1）与第十一芯片（U11）的第6引脚相连接，第一电源输出口（PO1）分别与第十四电阻（R16）的另一端和第十四电阻（R14）的另一端相连；第二电源输出口（PO2）接第四芯片（U4）的第7引脚。