智能體溫監(jiān)測病床

樂羊羊

一、設(shè)計(jì)故事

新冠肺炎疫情爆發(fā)后，李奕銘和鐘卓言從電視中得知，患者的體溫變化能夠直接反映出病情的變化，對治療方案的實(shí)施與調(diào)整起到重要的指導(dǎo)作用;還了解到護(hù)士每日的護(hù)理工作已經(jīng)很繁重了，還要花費(fèi)很多的時間收集病人的體溫?cái)?shù)據(jù)。

二、設(shè)計(jì)者介紹

李奕銘：11歲，五年級，就讀于梧州市工廠路小學(xué)。擅長編輯程序、檢測線路、寫作。

鐘卓言：11歲，五年級，就讀于梧州市工廠路小學(xué)。擅長組裝零配件、木工創(chuàng)客、寫作。

三、作品意義

李奕銘：我們的作品能實(shí)時自動監(jiān)測病人體溫，一旦病人出現(xiàn)體溫異常的情況，醫(yī)生可以及時采取相應(yīng)的治療措施。

鐘卓言：智能體溫監(jiān)測病床減輕了護(hù)士的工作強(qiáng)度，護(hù)士坐在顯示屏前就可以監(jiān)測病人的體溫，一位護(hù)士就能準(zhǔn)確地完成所有病人的體溫登記工作。

四、設(shè)計(jì)思路

李奕銘和鐘卓言設(shè)計(jì)了一張模擬病床，他們選用軟件Arduino工具包里自帶的溫度感應(yīng)裝置，用Mixly軟件編寫體溫監(jiān)測程序，連接好病床與體溫傳感器、LED燈、顯示屏等配件后，把體溫傳感器放置在病人需要測量溫度的部位，如手臂、腳踝等。接通電源后，顯示屏便會顯示出病人的體溫讀數(shù)，實(shí)時監(jiān)測病人體溫。當(dāng)病人體溫處于35.8℃至37.2℃時，顯示屏?xí)疗鹁G燈;當(dāng)病人體溫低于35.8℃或高于37.3℃時，顯示屏就會亮起紅燈，從而實(shí)時檢測病人的動態(tài)體溫。

五、分工安排

李奕銘：編寫程序、接線檢測、編輯說明文字、測試作品等。

鐘卓言：制作病床模型、連接線路、粘貼配件、檢查程序等。

六、需要材料

病床模型1個、Arduino主板1塊、LED紅燈1個、LED綠燈1個、溫度傳感器1個、LCD液晶顯示屏1塊、手提電腦1臺。

七、制作過程

第1步：編寫智能體溫監(jiān)測程序。

李欣然老師：在編寫程序的過程中，容易出現(xiàn)編程模塊出錯、數(shù)字輸入錯誤等問題。同學(xué)們在編寫程序之前，首先要明確設(shè)計(jì)思路。在編寫結(jié)束一個模塊后，要將其上傳到主板上進(jìn)行檢查，這樣可及時發(fā)現(xiàn)程序的問題。

第2步：連接體溫傳感器、紅色和綠色的LED燈、液晶顯示屏。

李欣然老師：在這個步驟中，常會出現(xiàn)接錯顯示屏線路的問題。如果把供電電壓錯接成5V，就會造成顯示屏溫度過高，易損壞顯示屏。在連接線路時，需要根據(jù)顯示屏和主板上的接口，按正確的方法連接附件的線路。

第3步：調(diào)試程序。

李欣然老師：在調(diào)試程序的過程中，李奕銘和鐘卓言將程序上傳到主板后，遇到了程序運(yùn)行出錯的問題。他們又重新檢查編寫的程序，找到了造成主板運(yùn)行程序出錯的原因，再次編寫程序，最后程序調(diào)試成功。

第4步：用杉木板制作病床模型。

李欣然老師：智能體溫監(jiān)測病床模型的大小是醫(yī)院實(shí)際使用的病床尺寸的1/10。之所以使用杉木板制作模型，是因?yàn)樗挠捕冗m合切割，同學(xué)們也可以用PV板或KT板替代。

第5步：把體溫傳感器、LED燈、液晶顯示屏連接到病床。

李欣然老師：兩位同學(xué)在使用膠水時，不小心將膠水滴在了LED燈的觸點(diǎn)上，導(dǎo)致顯示燈不亮。在制作過程中，同學(xué)們要注意避開各種觸點(diǎn)。在觀看了病人使用病床的一些視頻后，李奕銘和鐘卓言選擇把控制主板放置在病床的底部，方便病人上下床。

第6步：檢測和調(diào)試程序。

李欣然老師：在調(diào)試程序的過程中，李奕銘和鐘卓言發(fā)現(xiàn)溫度低于35.8℃時，智能體溫監(jiān)測病床也是亮綠色的LED燈。但患者體溫過低也是其病情出現(xiàn)變化的一個表現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)這個問題后，兩位同學(xué)及時修改了程序，當(dāng)監(jiān)測的溫度低于35.8℃時，智能體溫監(jiān)測病床會亮紅色的LED燈，提醒護(hù)理人員及時關(guān)注病人的體溫變化情況。

第7步：大功告成！

李欣然老師：由于是有線測溫，病人的行動會受到一定的限制。未來，兩位同學(xué)可以嘗試使用無線測溫技術(shù)，或是增加攝像頭的遠(yuǎn)程查看和監(jiān)測脈搏的功能，設(shè)計(jì)新的智能體溫監(jiān)控病床。

本期指導(dǎo)老師李欣然（中），曾榮獲2019年全國水科技發(fā)明比賽優(yōu)秀指導(dǎo)老師、2019年廣西優(yōu)秀科技創(chuàng)新大賽優(yōu)秀輔導(dǎo)員等榮譽(yù)。