医用手术室智能照明控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

1.1研究背景

在电灯发明之前，第一次手术是在日光下进行的，根据时间和云层厚度的不同，光照度从10,000lx（勒克斯）到80,000lx不等。到19世纪末，灯泡取代了直射阳光，使全天手术变得更加自由。到20世纪60年代，卤素灯泡的使用使手术台上的可用光量增加到100,000lx，相当于地中海海滩上明亮的正午阳光。三十年后，气体放电灯的可用亮度几乎增加了一倍，达到200,000lx。但是这种“多多益善”的方法反而会导致视觉疲劳，降低外科医生的效率。如今，越来越多的手术灯使用led灯。这些灯泡使用更少的能量来产生更清晰及更出色的照明，为外科医生提供做出有效的诊断决策时所需的可视性。

现如今科学技术不断进步，在不久的将来，医疗行业将融入更多人工智慧、传感技术等高科技，使医疗服务走向真正意义的智能化，推动医疗事业的繁荣发展。在中国新医改的大背景下，智慧医疗正在走进寻常百姓的生活。无疑，传统的手术室由于处在一个封闭和孤立的环境中，它无法实现手术室与外部的通信交流，也无法集中调阅病人的各种临床数据和图像信息，更不能自动保存手术过程中的相关影像和麻醉信息，因此，随着信息技术和现代医疗技术的深度融合，伴随着广大外科手术工作者的呼声，数字化手术室孕育而生。而照明控制更是数字化手术室的重中之重。手术室照明的要求也随着一代代人的不懈探索不断被细化完善。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：调研医用手术室智能照明控制系统市场需求，查询各类不同系统的优缺点。设计一个单片机（或其他控制器）的医用手术室智能照明控制系统，该系统应包括：传感器、A/D转换器、D/A转换器、单片机控制系统、LCD或者数码显示单元；完成的功能：对灯光数据参数进行采集、显示、运算处理，并按需要控制输出量；电路原理图和硬件电路图设计；软件编程及功能调试；验证该系统的有效性。

预期目标：要求所设计系统反应灵敏，通信稳定，实时有效，价格低廉，人机界面友好，具有良好的市场前景，并进行初步市场分析。

3. 研究的方法与步骤

本系统主要由stc89c52单片机及光敏电阻传感器、避障传感器、单片机控制系统、lcd或者数码显示单元构成。

研究步骤：1、查阅有关资料，了解医用手术室智能照明控制系统相关技术和当前存在的缺陷；

2、明确设计目标及其需要完成的功能和模块；

4. 参考文献

[1] 51单片机项目教程，吴险峰编。人民邮电出版社，2016。

[2] 88例学会51单片机，王建，宋永昌编。中国电力出版社，2014。

[3] 新概念51单片机c语言教程（第二版），郭天祥著。电子工业出版社，2018。

5. 计划与进度安排

（1）2022-10-27～2022-3-11 查阅相关技术资料，撰写开题报告。

（2）2022-3-12～2022-4-8 硬件功能分析，熟悉单片机（或其他）指令及编程语言。

（3）2022-4-9～2022-5-6 设计电路原理图，编制应用程序。