1、1毕业设计（论文）文 献 综 述题 目 医院病床呼叫系统设计学 院物理与电子信息工程学院 专 业 通信工程班 级 08 通信本 学 号 08110003204学生姓名 陈黎 指导教师 蒋小洛温州大学教务处制2医院病床呼叫系统设计陈 黎(温州大学物理与电子信息工程学院，08通信本)摘 要：随着我国医院建筑档次的提高，提供良好的医疗设施、就医环境、优质的医疗服务已成为医院运营的一种手段。医院病床的监护和警报，已成为各大医院或诊所里的基本需求，特别是针对病人家属或陪护人员有事不在的情况，病床呼叫系统就显得尤其重要。医院病床呼叫系统在满足病房与护士站实现实时通信的同时，可以很方便地了解各病区病人的情况
2、，实现医院病房的科学化管理。关键字：病床呼叫系统，单片机，编程，89C51Hospital Sickbed Calling System DesignChen Li(School of computer science and engineering,WenZhou University,08)Abstract: Along with our country hospital building grades improved, with good medical facilities, medical environment, high quality medical service has
3、become a means of hospital operation. Hospital monitoring and alarm, has become a major hospital or clinic s basic needs, especially for families of patients or nursing staff does not happen in the case of Sickbed Calling System, it is particularly important. Hospital Sickbed Calling System in ward
4、and the nursing station to meet real-time communication at the same time, can easily understand the ward patient situation, realize the scientific management of hospital ward.Keywords: Sickbed calling system, single chip microcomputer, programming, 89C51一、基于PLC的智能病床呼叫系统设计1.1 系统设计方案病床呼叫系统由从机、主机等两部分组成
5、。从机(呼叫源)即病床按钮。主机包括PIE及显示和监护系统如图1所示。呼叫源每张病床配备一个呼叫源一般放在病床床头。患者有呼叫请求时按下手持式按钮向护士站呼叫。主机中PIE工作方式为循环扫描方式在系统程序控制下PIE顺序读人输入端口各呼叫源的状态并且不断地循环扫描。一旦有呼叫按钮按下，PLC立即响应通过设置的程序实现对系统的控制：点亮床头指示灯和手柄按钮指示灯护士站显示呼叫病床号，启动振铃，并通过报警指示灯指出病房号；同时，在病房通道显示器上显示呼叫病床号。此外，还将显示某个时间段内患者呼叫次数。主机监控系统响应后，将出现相应的声、光报警指示。以便提示医护人员尽快赶到现场。系统采用主从结构形式
6、后主机中的PLC还可以通过网线与算机相接将多个护士站联网构成病房监护管理中心。3系统软件流程图3二、病房无线呼叫系统的设计2.1系统原理框图系统分为呼叫分机和接收主机，分机用来进行呼叫，编码使用单片机完成，分机的核心电路即是单片机与射频芯片的连接电路。主机负责接收分机发来的信号，并进行解码、显示和报警，主机上还设有键盘用于翻查和删除，所以主机上应接有键盘、显示和报警电路。系统的主要原理框图如图1和图2所示。三、基于PIC单片机的新型医用呼叫对讲系统设计3.1系统总体设计系统由主机、分机、显示和操控部分组成，电话和 一览表上的按钮为控制的输入部分，主机和病员一览表 显示窗安装在病区护士站，显示屏
7、安装在走廊，分机分别设置在病房的各个床头，结构框图如图所示。一旦病房床头有人按呼叫按钮，护士站的主机就发出铃声或者电话响铃，同时，走廊显示屏同步显示呼叫床位号，护士人员便可以立刻赶往病房处理紧急情况。4系统采用主机集中供电的方式和电源载波技术，通过主机与各分机、电子显示屏连接的电源 线提供电源，同时通过供电电缆实现主机与分机的半双工数据通信及全双工语音通信，主机和电子显示屏之间实现单工数据通信。系统可小时连续工作，并具有静电保护和雷电保护功能。系统采用一个主机，多个分机，主机与分机用二线制方式通信，各分机分别挂接在 总线上，由主机提供电源。每个分机具有惟一的地址编号，与主机通信时均以此号码识别
8、 。主机呼叫分机时唤醒所有分机，通过总 线发送分机地址编码，分机将收到的地址码与自身的地址码比较，只有相同的分机才启动通话电路，不相同的都不作响应。分机呼叫主机，主机将收到的分机号通过 方式送给电话进行响铃和显示来电，并同时送给显示模块，主机摘机即可实现通话。各分机只有在呼 叫或者被查询时才被 唤 醒，总线上才会有数据传输，不进行通信时处于“睡眠”状态，实现节能效果。3.2主分机软件设计与实现系统主机、分机通信软件主要包括发送和接收部 分，分发送模块和主机收 码 流 程 分 别 如 图 和 图 所 示。每个分机需包含 分 机 地 址 码，广 播 机 标 志 位，这 些 信息均存储在 中，当第一
9、次启动分机后，写入初始值，以后只从指定地址读取分机信息。地址分配如表1所示。为了保证发码的准确性，使波形更加精确，在发码模块采用了汇编语言提高，并通过参数 控 制发码周期，发送100KHZ的方波，精确到微秒级，经实验测得频率误差小于。收码均 用 定 时 器 读 取。由 于 主 机 采 用 变长编码，因此分机解码过程需 要根据协议进 行1或0 门限判决；主机解码主要由锁相环成芯片LM567完成，加上分机回复码只分有无回复二种四、病床呼叫系统控制4.1系统硬件组成病床呼叫系统有主机、从机等两部分组成。从机（呼叫源）即病床按钮，主机包括PLC 及显示和监护系统。主机中 PLC 工作方式为循环扫描方式
10、，在系统程序控制下，PLC 顺5序读入输入端口各呼叫源的状态，并且不断地循环扫描。一旦有呼叫按钮按下，PLC 立即响应，通过设置的程序实现对系统的控制。本设计需要 38 个输入端，所以 PLC 采用欧姆龙 CJ1W-ID261,24VDC,输入单元为 64 点LC 选型原则根据设计要求可知，PLC 点数的选择，不管是输入点数还是输出点数都要留有 10%的余量，根据 I/O 口分配情况可知：输入信号有 39 个，输出信号有 22 个. PLC 主要组成部分CPU 模块：CPU 模块主要由微处理器（CPU 芯片）和存储器组成。在 PLC 控制系统中，CPU 模块相当于人的大脑和心脏，它不断的采集输
11、入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来储存程序和数据。I/O 模块：输入(Input)模块和输出（Output）模块统称 I/O 模块，是联系外部现场和 CPU 模块的桥梁。输入模块主要用来接受和采集输入信号，输入信号包括两类：一类是从按钮，选择开关，接近开关，光电开关等来的开关量输入信号；另一类就是由电位器，测速发电机等提供的连续变化的模拟量信号。PLC 通过输出模块控制接触器、电磁阀等执行机构，另外也可以驱动指示灯、数字显示装置等CPU 模块的工作电压一般是 5V，而其输入/输出信号电压一般较高，如 DC24V 和AC220V。为防止外部引入的尖峰电压和干扰噪声损坏 CPU 模块
12、，影响其正常工作，在 I/O模块中，用光电耦合器、可控硅，小型继电器等器件来隔离外部输入电路和负载。I/O 模块除了传递信号外，还有电平转换与隔离的作用。五、结束语从以上四种病床呼叫系统的设计方案，可以分为 PLC、单片机的具体使用，同时也涉及到了编码，程序编写的运用。6参考文献：1 李树雄等基于 PLC 的智能病床呼叫系统设计J 医疗卫生装备 2008 7 期2 黄小娟等. 病房无线呼叫系统的设计 J 世界电子元器件 2011 年 6 期3 江小平等. 基于PIC 单片机的新型医用呼叫对讲系统设计 J 现代电子技术 2010年24期4王广德等医用局域有线呼叫系统的硬件设计J 吉林师范大学学报
13、 (自然科学版) 2010（2 ）5 唐闻新医院无线呼救系统J 电脑知识与技术，2008 （17） 6李树雄; 李拓基于 PLC 的智能病床呼叫系统设计 J 医疗卫生装备，2008（7） 7赵孟文; 蔡向朝基于单片机的远距离监控及通讯J西安航空技术高等专科学校学报，2005（1） 8王福瑞.单片机测控系统设计大全M. 第一版.北京: 北京航空航天大学出版社,2001 年 3 月9 李全虎，仲兆楠. 单片机控制的双向呼叫系统J .电子技术 . 2001 年 10 期 10陈新岗，赵阳阳等. 基于单片机的无线病房呼叫器J. 重庆工学院学报. 2008 年 10 期11李仕心. 多位病床呼叫器 J. 2001 年第 13 卷 02 期12张华林，林达明. 无线病房呼叫系统的研制J. 国外电子元器件 . 2006 年 08 期
