智能體溫監測病床

樂羊羊

一、設計故事

新冠肺炎疫情爆發后，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，對治療方案的實施與調整起到重要的指導作用;還了解到護士每日的護理工作已經很繁重了，還要花費很多的時間收集病人的體溫數據。

二、設計者介紹

李奕銘：11歲，五年級，就讀于梧州市工廠路小學。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。擅長組裝零配件、木工創客、寫作。

三、作品意義

李奕銘：我們的作品能實時自動監測病人體溫，一旦病人出現體溫異常的情況，醫生可以及時采取相應的治療措施。

鐘卓言：智能體溫監測病床減輕了護士的工作強度，護士坐在顯示屏前就可以監測病人的體溫，一位護士就能準確地完成所有病人的體溫登記工作。

四、設計思路

李奕銘和鐘卓言設計了一張模擬病床，他們選用軟件Arduino工具包里自帶的溫度感應裝置，用Mixly軟件編寫體溫監測程序，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，實時監測病人體溫。當病人體溫處于35.8℃至37.2℃時，顯示屏會亮起綠燈;當病人體溫低于35.8℃或高于37.3℃時，顯示屏就會亮起紅燈，從而實時檢測病人的動態體溫。

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：編寫智能體溫監測程序。

李欣然老師：在編寫程序的過程中，容易出現編程模塊出錯、數字輸入錯誤等問題。同學們在編寫程序之前，首先要明確設計思路。在編寫結束一個模塊后，要將其上傳到主板上進行檢查，這樣可及時發現程序的問題。

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：調試程序。

李欣然老師：在調試程序的過程中，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，找到了造成主板運行程序出錯的原因，再次編寫程序，最后程序調試成功。

第4步：用杉木板制作病床模型。

李欣然老師：智能體溫監測病床模型的大小是醫院實際使用的病床尺寸的1/10。之所以使用杉木板制作模型，是因為它的硬度適合切割，同學們也可以用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：兩位同學在使用膠水時，不小心將膠水滴在了LED燈的觸點上，導致顯示燈不亮。在制作過程中，同學們要注意避開各種觸點。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：檢測和調試程序。

李欣然老師：在調試程序的過程中，李奕銘和鐘卓言發現溫度低于35.8℃時，智能體溫監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變化的一個表現。發現這個問題后，兩位同學及時修改了程序，當監測的溫度低于35.8℃時，智能體溫監測病床會亮紅色的LED燈，提醒護理人員及時關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，兩位同學可以嘗試使用無線測溫技術，或是增加攝像頭的遠程查看和監測脈搏的功能，設計新的智能體溫監控病床。

本期指導老師李欣然（中），曾榮獲2019年全國水科技發明比賽優秀指導老師、2019年廣西優秀科技創新大賽優秀輔導員等榮譽。