文|陳幫雷

尿濕報警加熱器的設(shè)計

文|陳幫雷

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

隨著我國社會慢慢進(jìn)入老齡化，沒有自理能力的臥床者會越來越多，并且逐年呈上升的趨勢，在未來10～15時間內(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，中國每一年有將近2000萬的嬰兒誕生，使用尿褲的0歲至2歲的嬰兒達(dá)到4000多萬，加上身體行動不便的老年人也日漸增長，因而紙尿褲具有龐大的市場潛力。相應(yīng)的尿濕報警加熱器依托這些人群的市場需要也將會得到很大的發(fā)展，對我國社會和諧發(fā)展的發(fā)展和人們的生活帶來很大的幫助。

本論文主要研究設(shè)計一種用于沒有自理能力的臥床者的尿濕報警加熱器，例如嬰兒、老人或病人等等。尿濕報警加熱器采用了人性化的計劃理念，該系統(tǒng)由單片機(微電腦)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，設(shè)置加熱和報警兩大功效，在沒有自理能力的臥床者遺尿時，該報警器會實時發(fā)作聲，提示看護(hù)人進(jìn)行照顧護(hù)理。在設(shè)計報警功能時充分考慮了人們的生活習(xí)慣，設(shè)置兩種報警方式，一種為聲音報警，適用于白天和無睡眠狀態(tài)下使用，并且在設(shè)計時將報警聲的音量設(shè)計成大小不一、可有可無，報警聲由小變大等多種可選擇形式，使用者能夠隨意調(diào)理和掌管報警音量。另一種為指示燈報警功能，適用于臥床者(例如嬰兒、老人或病人等)在睡眠狀態(tài)時進(jìn)行設(shè)置，一旦有尿濕，指示燈發(fā)出報警，提醒看護(hù)者進(jìn)行護(hù)理。還設(shè)置尿濕不處置，報警指示燈不滅的提醒功效，看護(hù)人可以隨時、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間無人守護(hù)狀態(tài)下使用，一旦有尿濕出現(xiàn)， 尿濕報警器自動啟動加熱功能，可以短時間緩解尿濕部位的痛苦。尿濕報警加熱器可廣泛地使用于家庭、病院、白叟院、養(yǎng)老院等場合，是當(dāng)代技術(shù)與人性化完善計劃的體系，將給人們帶來仔細(xì)的薄弱和幫忙，是一個實實在在又免費的“照顧護(hù)士員”。

伴隨著社會和科學(xué)技術(shù)的提高，市場經(jīng)濟的迅速發(fā)展，生活節(jié)奏的繼續(xù)前進(jìn)。嬰兒尿布尿濕后，若是不實時改換，易傳染尿布濕疹等癥狀，對嬰兒身心康健無益。采取濕法加熱報警可以解決這個問題，但任何電子報尿是直接的，因為他們不延遲電路，寶寶撒尿電路報警和衛(wèi)生紙將寶寶害怕，甚至?xí)斐赡蜾罅粽飨?，風(fēng)險嬰兒康健。本設(shè)計可以改善這一現(xiàn)象，也可以在長時間沒有護(hù)理人更換尿布的情況下對其進(jìn)行加熱。以是這類報尿器比力抱負(fù)，有益于嬰兒康健。

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

系統(tǒng)的主要工作和總體設(shè)計方案

本論文主要研究的是尿濕報警加熱器的設(shè)計，主要工作有：根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求，提出尿濕報警加熱器的設(shè)計方案，畫出該尿濕報警加熱器的總體方框圖和電路原理圖；完成尿濕報警加熱器硬件電路總體設(shè)計；完成尿濕報警加熱器的相應(yīng)地控制顯示程序設(shè)計；說明系統(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有尿液時，單片機驅(qū)動蜂鳴器報警。

這個設(shè)計以STC89C52單片機為控制核心，溫濕度傳感器作為獲取信息來源途徑，然后把采集到的信息發(fā)送到單片機，單片機把采集到的信號進(jìn)行判斷后反饋給各部分電路然后做出判斷報警。尿濕報警器加熱器包含了加熱模塊，傳感模塊和報警模塊，它們之間相互連接，加熱模塊在沒有護(hù)理人員照看的情況下對尿不濕進(jìn)行加熱，傳感模塊具有一個用于量取溫濕度的傳感器和一個調(diào)節(jié)報警濕度值的電位器，當(dāng)溫濕度傳感器檢測尿液，傳感器會發(fā)送STC89C52單片機信息，報警電路和單片機驅(qū)動處理術(shù)后報警。

系統(tǒng)的調(diào)試和改善的問題

整體硬件測試。整體硬件測試時，我通過編寫了一個簡單的程序設(shè)置了一個電源開關(guān)，按下開關(guān)以后白發(fā)綠的LED燈亮、蜂鳴器發(fā)聲來檢測所有硬件是否完好。

局部電路測試。局部電路測試采用軟硬件結(jié)合的方法，讓3個燈逐個亮起來，然后慢慢的檢查電路連接是否有誤，方便又簡單。

在調(diào)試過程中有時候當(dāng)濕度大于設(shè)定值時蜂鳴器不發(fā)生報警，在焊接的過程中存在虛焊、漏焊等問題。

本系統(tǒng)設(shè)計采用軟硬件結(jié)合的方法，通過軟件控制硬件電路，實現(xiàn)預(yù)期效果[9]。在實驗室測試時，先在編程軟件上編寫，調(diào)試相應(yīng)程序，然后下載到硬件系統(tǒng)中通過運行程序來檢查結(jié)果，經(jīng)過多次的修改，終于達(dá)到了設(shè)計結(jié)果。

實驗方法：向DHT11溫濕度傳感器吹氣，此時LCD顯示屏的濕度由設(shè)定的固定值上升，達(dá)到一定值時，若超過設(shè)定的最大濕度值時，則蜂鳴器報警。

本設(shè)計研究了一種嬰兒專用的尿濕報警加熱器。該尿濕加熱報警器通過以STC89S52單片機為工作處理器核心，外接溫濕度傳感器和LED顯示屏，能夠有效到針對嬰兒尿濕進(jìn)行報警。

（作者單位：陜西國際商貿(mào)學(xué)院信息與工程學(xué)院）