基于单片机的无线病床呼叫系统设计
基于单片机的无线病床呼叫系统设计
文档仅供参考
学号：07230223
本科毕业论文
题
目：
基于单片机的无线多路病床
呼叫系统——软件设计
院
系：
生命科学技术系
专
业：
生物医学工程
班
级：
级2班
学生姓
名：
王宝霞
导师姓
名：
朱永涛白帆
二○一一年六月
毕业设计（论文）诚信声明书
本人声明：本人所提交的毕业论文《基于单片机的无线多路病床呼叫系统》是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果，论文中所引用她人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中加以说明；有关教师、同学和其它人员对本文的写作、修订提出过并为我在论文中加以采纳的意见、建议，均已在我的致谢辞中加以说明并深致谢意。
本论文和资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。
论文作者：（签字）时间：年月日
指导教师已阅：（签字）时间：年月日
目录
摘要............................................................................. 错误!未定义书签。ABSTRACT ...................................................................... 错误!未定义书签。第一章绪论 ................................................................. 错误!未定义书签。
1.1课题研究背景及意义....................................... 错误!未定义书签。
1.2设计要求及预期目标....................................... 错误!未定义书签。
1.3设计可行性 ...................................................... 错误!未定义书签。第二章设计材料及方案步骤...................................... 错误!未定义书签。
2.1 设计材料 .......................................................... 错误!未定义书签。
2.2 设计方案及步骤............................................... 错误!未定义书签。第三章系统硬件设计 ................................................. 错误!未定义书签。
3.1 系统原理框图................................................... 错误!未定义书签。
3.2 单片机AT89C51芯片简介 .............................. 错误!未定义书签。
3.3 硬件模块设计................................................... 错误!未定义书签。
3.3.1无线发射模块 ......................................... 错误!未定义书签。
3.3.2无线接收模块 ......................................... 错误!未定义书签。
3.3.3数码管显示模块 ..................................... 错误!未定义书签。
3.3.4指示灯模块 ............................................. 错误!未定义书签。
3.3.5声音模块................................................. 错误!未定义书签。第四章系统软件设计 ................................................. 错误!未定义书签。
4.1 单片机C语言程序设计步骤 ........................... 错误!未定义书签。
4.2 延时子程序设定............................................... 错误!未定义书签。
4.3 数码管显示子程序........................................... 错误!未定义书签。
4.4 初始化程序设计............................................... 错误!未定义书签。
4.5 主函数程序设计............................................... 错误!未定义书签。
4.6 外部中断服务子程序 ....................................... 错误!未定义书签。
4.7 定时器中断服务子程序设计 ........................... 错误!未定义书签。第五章硬件制作与软件调试中遇到的问题 ............... 错误!未定义书签。
5.1 硬件设计制作中的问题 ................................... 错误!未定义书签。
5.2 软件设计中的问题........................................... 错误!未定义书签。第六章系统结果与分析 .............................................. 错误!未定义书签。参考文献....................................................................... 错误!未定义书签。致谢............................................................................. 错误!未定义书签。
摘要
随着无线技术的发展，无线应用技术已经渗透到生活的各个领域，无线传输技术也越来越成熟，本设计是将无线传输技术应用到临床上的研究型课题，实现基于单片机AT89C5l和无线传输模块构成的无线多路病床呼叫系统，将简单论述其工作原理和软硬件设计方法，概括研究成果。本设计是以AT89C51单片机为核心，经过无线发射模块发射传输信号，无线接收模块接收信号，经
AT89C51处理,实现病人与医护的无线远距离沟通。经过软硬件设计，实现了病床呼叫器的设计要求，制作出实物产品，检测一切正常，能够实现100米的远距离发射接收，也能绕过障碍物传输，能够满足临床应用的要求。本产品性能稳定、占用空间小、使用材料少、传输速度快、距离远，是无线技术在医学临床上的大胆应用，具有创新性和可行性。
关键词：单片机AT89C5l；无线传输模块；病床呼叫
ABSTRACT
As wireless technology, wireless application technology has penetrated into all spheres of life, more and more sophisticated wireless technology, this design is the wireless transmission technology to the clinical research on the subject, and the realization of wireless transmission based on single chip AT89C5l modules consisting of multiple beds call system, will simply discuss the working principle and design method of hardware and software, general research results. The design is based on AT89C51 microcontroller as the core, through the wireless transmitter module transmitting transmission signal, the wireless receiver module received signal, transmission to patients and health care AT89C51 control to achieve long-distance wireless communication. Through software and hardware design, implementation of the design requirements for hospital beds pagers, create physical products, testing all the normal distance of 100 meters can be achieved transmitting and receiving, but also can transfer to bypass obstacles, to achieve clinical application. The stable performance, small footprint, use fewer materials, transmission speed, distance and wireless technology in the medical application of clinical bold, innovative and feasible.
Key words : AT89C51;wireless transmit modul;sickbed beeper
第一章绪论
1.1课题研究背景及意义
当前大多医院的病床呼叫系统采用有线传输方式，有线传输占用空间较大，耗材多，而且不易移动，因此现今需要对病床呼叫系统进行升级，近年来在中国无线领域有了大的进展，这为此提供了有力的技术支持。有的一些简易无线发射接收模块传输距离近，速率低，可靠性差，不适合用于产品的设计。
本设计是基于单片机实现的医用无线多路病床呼叫系统，分为无线发射模块、无线接收模块、单片机控制部分、显示部分、警报呼叫部分和复位应答部分。本系统经过无线电实现信号的传递，单片机作为控制部件协调处理整个系统的工作，实现无线信号的远距离传输，减少了材料的耗费，安装简单，使医患沟通更加灵活，是无线网络技术在医学临床上的大胆应用，具有创新性。
1.2设计要求及预期目标
设计要求：设计出稳定高效的运行系统，而且有一定的抗干扰能力，能够实现多路呼叫且互不干扰。距离在100m范围内，实现多路无线病床呼叫，并留有扩展空间。
预期目标：病人按呼叫键时，无线发射器发射信号，无线接收器接收无线信号，经过单片机控制处理，护士值班室发出呼叫警报持续10s左右，相应床位的呼叫指示灯亮，同时数码管上显示相应的床位号并隔1s闪烁一次，当护士按键应答，指示灯熄灭，
数码管显示消失，警报由定时器控制关闭。当有多个病人呼叫没有及时应答时，对应指示灯都亮，数码管上间隔1s轮回显示床位号。单片机复位时，数码管清零。
1.3设计可行性
有线呼叫器受位置的制约不能很好的达到医患沟通，无线呼叫系统就显示其很大的优越性，可移动，不受位置制约，现今无线传输技术有了突飞猛进的发展，技术越来越成熟，普遍应用到生活、娱乐、学习和军工等领域，这为无线传输技术与医学临床的结合提供了技术支持。在校期间我们也学习了与单片机相关的课程，有了一定的理论基础。我校现有的实验室与设备也能够满足系统硬件制作调试与软件仿真的需求。因此，本课题具有可行性，能够得到实现。
第二章设计材料及方案步骤
2.1 设计材料
根据本设计要求，我将使用的设计材料见表2-1。
表2-1 使用材料清单
由于无线收发模块是从网上购买，在制板时就没有在原理图中划出。
2.2 设计方案及步骤
针对我要设计的题目，制定以下方案：
第一步，根据设计目的构想设计的原理图框架，学习设计中要用到的知识，如无线发射模块的原理、编码解码，单片机C语言编程设计，数码管显示，使用的芯片引脚工作原理，Proteus和Protel软件使用等。预计准备时间为三周。
第二步，根据初步设计的原理图在Proteus上画出，同时进行Keil C程序编写，进行软件仿真、调试，直到运行成功。预计时间为五周。
第四步，在Protel中绘制原理图，准备使用材料，制作封装，布线制作PCB板，打印制板，然后将程序下载到制单片机中，进行硬件检测调试，如没有达到预期目的，再更换元器件或添加元器件，直到产品调试成功。预计时间为三周。
经过努力我们提前做好产品，并实现了预期目标。
第三章 系统硬件设计
3.1 系统原理框图
根据设计要求绘制系统原理图如图3-1所示。
图3-1 系统原理图
3.2 单片机AT89C51芯片简介
AT89C51是一种带4K 字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM —Flash Programmable and Erasable Read Only Memory ）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器能够重复擦除100次。该器件采用高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU （Cenctral Processing Unit ）和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C 系列单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图3-2所示。
图3-2 AT89C51外形及引脚图
1、主要功能部件和特性：
(1)8位微处理器（CPU）。
(2)程序存储器（4KB Flash ROM）。
(3)数据存储器（128B RAM）。
(4)4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）。
(5)1个全双工的异步串行口。
(6)2个可编程的16位定时器/计数器。
(7)中断系统具有5个中断源、5个中断向量。
(8)32可编程I/O线。
(9)特殊功能寄存器（SFR）26个。
(10)13个程序加密锁定位。
(11) 低功耗的闲置和掉电模式。
2、AT89C51引脚介绍：
(1)VCC（40脚）：接+5V电源。
(2)GND(20脚)：接数字地。
(3)XTAL1(19脚)：片内振荡器反相放大器和时钟发生器电路的输
入端。
(4)XTAL2（18脚）：片内振荡器反相放大器的输出端。本设计
中使用12M晶振。
(5)RSTE（9脚）：复位信号输入端，高电平有效。
(6)EA/VPP(31脚)：当EA为高电平时，当超出片内程序范围时自动读取片外程序；当EA为低电平时，只读外部程序内容。本设计EA接VCC。
(7)P0口：8位，漏极开路的双向I/O口。当AT89C51扩展外部存储器及I/O口时，P0口作为地址总线低8位，及数据总线的分时复用端口。也可作为通用的I/O口使用，但需要加上拉电阻，这时为准双向口。当作为输入时，应先向端口锁存器写入1。
(8)P1口：8位，专为用户使用的准双向口，具有内部上拉电
阻。
(9)P2口：8为，准双向口，具有内部上拉电阻。当扩展外部存储器及I/O口使用时，作为高8位地址总线。也可作为通用I/O 口。
(10)P3口：8位，准双向口，具有内部上拉电阻。可作为通用I/O口使用，还提供第二功能，见表3-1。
表3-1 P3口第二功能
P3.0 RXD 串行数据输入口P3.1 TXD 串行数据输出口
P3.2 INT0 外部中断0 P3.3 INT1 外部中断1
P3.4 T0 定时器0外部计数输入P3.5 T1 定时器1外部计数输入P3.6 WR 外部数据写选通输出P3.7 RD 外部数据读选通输出3.3 硬件模块设计
由图3-1系统原理框图可知，整个系统分为五个模块：无线发射模块、无线接收模块、声音报警模块、指示灯显示模块、数码管显示模块，主控芯片是单片机，本设计使用Atmel公司的AT89C51，编程控制周边外设。
根据设计步骤，首先要设计程序和仿真，程序设计将在下一章中介绍。在绘制好系统原理框图后，就要设计各个模块的电路图并编程实现模块功能，这两步是同时进行，由系统原理框图我设计了proteus仿真原理图，如图3-3所示。
图3-3 硬件仿真原理图
在仿真完成之，就在protel中制作原理图和PCB板图，protel 原理图如图3-4所示。
图3-4 Protel原理图
下面将简单的介绍各个模块设计方案。
3.3.1无线发射模块
无线发射接收模块是从网上购买，本套套件包含：一个4路非锁存输出的接收模块（M4）和一个4键木纹遥控器（编码芯片为PT2262，配有电池），工作频率315MHZ，实际应用距离50-100米。接收模块四路输出，高电平电压约为5V，电流约为2mA，可与单片机对接，或加一级放大驱动继电器或小型直流电机。
图3-5所示为发射模块实物图，由PT2262编码，发射模块的A、B、C、D四个按键分别代表不同的病床号，按下表示病人呼叫。
图3-5 无线发射模块
发射模块有密码保证功能，最多能够编6个数据码和6561个地址码，使重复的机会大大减少。其性能参数如下：
? 电源电压: DC3V～DC12V ? 静态电流:≤0.02uA ? 发射频率:315MHz
? 发射电流:5～50mA ? 发射距离:50～800m ? 调制方式:ASK
在一般使用中，我们一般采用8位地址码和4位数据码，这时编码芯片PT2262和解码芯片PT2272的第1～8脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态，3的8次方为6561，因此地址编码不重复度为6561组，只有发射端PT2262和接收端PT2272的地址编码完全相同，才能配对使用，一般生产厂家都把地址编码端悬空，用户能够自己设置编码。设置地址码的原则是：同一个系统地址码必须一致；不同的系统能够依靠不同的地址码加以区分。
3.3.2无线接收模块
解码接收模块包括接收头和解码芯片PT2272两部分。接收头将接收的信号输入PT2272的14引脚（DIN），PT2272对接收到
的信号解码。接收模块实物如图3-6所示。
图3-6 无线接收模块
引脚定义：
?VT——解码有效指示输出脚；
?D0-D3——四个控制信号输出引脚；
?VCC——+5V；
?GND——负极、地；
?ANT 天线，用24-28CM长的导线。
图3-7是制板原理图接收模块接口处，四个数据输出口接到四个I/O口，分别经过四个非门后接在AT89C51单片机的P0.0-P0.3引脚上。图中四个按键是对应四个床位的回复键，与经过反相后的无线信号输入8位与门4068芯片中，4068的1号引脚接到int0端口，当有病人呼叫时，int0由高电平变为低电平，触发外部中断0进入中断处理程序。
图3-7 接收模块接口与应答键处理原理图在买模块之前并没有在接受模块后加反相器，购买的模块收到后首先对模块进行测试，不按键时接收模块信号端电压为0V，当有键按下时信号输出端的电压为4.98V，说明接受模块输出为高电平有效，但中断要求是在不按下时P0口都是高电平，因此要在接受模块输出端口后加反相器。于是就又在Proteus中进行仿真，在1-4号键盘后加上反相器，结果在没按下时int0端口就已经是低电平，中断无法触发，分析原因，是由于实物中接受模块是处于连通状态，是有低电平信号的，仿真时键盘在没有按下时处于断路状态，而无法实现在不按时为低电平按下时为高电平，因此，仿真不能实现。对实物图进行测试，接收模块的输出端经反相后，当呼叫键按下时int0由高电平变为低电平，能够触发中断。
3.3.3数码管显示模块
显示模块如图3-8所示，由CD4511和数码管组成，把病床号显示到数码管上。CD4511的ABCD四个输入接在AT89C51的P1.0-
P1.3口上，两个位选端接到P1.4和P1.5口。
图3-8 数码管显示模块
3.3.4指示灯模块
每个床位都有与之对应的指示灯，当有病人呼叫时，其对应的指示灯亮，直到护士应答回复，指示灯用发光二极管实现，分别接在P2口的P2.0-P2.3引脚上，每个指示灯串联一个300Ω电阻，起限流作用，防止电流过大损坏二极管，模块图如图3-9所示。
图3-9 指示灯显示模块
3.3.5声音模块
本设计中四个床位使用一个蜂鸣器报警，接在P3.0引脚上，在中断扫描中，当有人呼叫时开启蜂鸣器，而后利用定时器0中
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目录 摘要............................................................................................................ I 引言.. (1) 1 设计详细任务与要求 (2) 1.1 基本功能 (2) 1.2 呼叫系统的总体框图 (2) 1.3方案设计与论证 (3) 2 设计方案简述 (4) 3 单元电路的设计 (5) 3.1 按键模块及指示灯模块的设计 (5) 3.2 锁存模块及清零模块的设计 (7) 3.3 显示模块及报警模块的设计 (9) 3.4 呼叫系统总电路原理图 (11) 4 病床呼叫系统的功能说明及仿真结果 (12) 5 病床呼叫系统设计总结 (14) 参考文献 (15) 附录 (16)
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AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供性价比高的解决方案。 AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。 此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 （1）主要功能特性： ? 兼容MCS-51指? 令系统 ? 4k可反复? 擦写(>1000次)ISP Flash ROM ? 32个双向I/O口 ? 4.5-5.5V工作电压 ? 2个16位可编程定时/计数器 ? 时钟频率0-33MHz ? 全双工UART串行中断口线 ? 128x8bit内部RAM ? 2个外部中断源 ? 低功耗空闲和省电模式 ? 中断唤醒省电模式 ? 3级加密位 ? 看门狗（WDT）电路
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无线病房呼叫系统现状与前景 1 无线病房呼叫系统现状 随着人们对医疗设施及服务要求的提高，为解决护理站护士到病室内进行治疗护理时，听不到其他病室患者呼叫的蜂呜声，而造成危急患者得不到及时抢救的问题。医用无线呼叫系统，通过无线信号发射模块发出呼叫信号传输至信息处理中心，处理后发送至大屏幕显示板，显示呼叫病房、床号，同时发出音乐提示音，使医护人员及时、准确得到病患者呼叫信号并迅速处理；同时，当病人寻呼护士站一定时间没有响应时，系统将自动寻呼医生或者护士，并引入呼叫监督系统，从而保证患者的及时治疗，提高医院的治疗水平及管理水平，并具有广泛推广性。 传统的病房呼叫系统采用的都是有线传输，很难做到隐蔽和美观，而且布线复杂，布线费用较高，易出故障，安装维护都不方便，抗电气干扰能力也不强，目前医院使用的病房呼叫系统多为有线呼叫系统。本文介绍的无线呼叫系统没有上述缺点, 安装方便, 成本低, 使用简单。在人们生活水平的日益提高，特别是健康，在人们生活中的地位越来越重要的前提下，人生病时对治疗的服务要求也今非昔比，现代化的医疗设施是医院必不可少的硬件设备，医护人员与患者之间的联系也不应再是传统的方式，因此呼叫系统应运而生。 病房呼叫系统是在为提高医院管理水平和服务水平的辅助设施，该系统需要24小时连续工作，要求故障率要低，性能要稳定，质量要可靠，目前国内厂家“亚华”牌呼叫做的很不错，具有静电保护和雷电保护。 2 无线病房呼叫系统前景 呼叫系统是医院的必备设备，为方便患者和医护人员的及时联系，提高医疗服务质量，起着极其重要的作用。传统有线呼叫系统具有施工繁琐、检修困难、施工成本高且移动不灵活等缺点，特别是那些在走廊上的加床，根本无法实现呼叫功能。此外，有线系统没有移动接收呼叫信息的功能，对于紧急事件，可能因处理不及时而使很多病人丧失了抢救的良机，导致医疗纠纷，所以局限性很大。随着医院医疗条件的不断提高，越来越多的医院采用无线呼叫系统，它不仅施工和维护简便、呼叫操作简单，而且医护人员可随时随地接收病人的呼叫信息，及时处理各种突发事件，减少医患摩擦在医疗纠纷发生以后，可以提供客观依据。呼叫信息、应答记录的可查阅性还为医院对纪律涣散、擅自脱岗的医护人员的处分提供客观依据，便于医院的人员管理。当病患需要帮助时，按下床头无线呼叫器（或卫生间无线呼叫器），此时呼叫器内的无线信号发射模块发出呼叫信号到信息处理中心，信息处理中心处理后将信号发送至走廊大屏幕显示板，显示该病患的所在病床号（或病房号），同时护理站主控面板上的喇叭发出声音，LED 闪
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数电课程设计病床呼叫 系统 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
数字电子技术课程设计报告 题目:病床呼叫系统 班级: 姓名: 指导老师: 组号: 目录 1、设计任务及要求 (3) 2、方案设计 (3) 3、各单元电路设计与分析 (4) 3.1、开关控制及指示灯与数码管显示部分 (4) 3.2、优先编码部分 (5) 3.3、5s闪烁呼叫模拟部分 (6) 4、总体电路原理图及元器件清单 (7) 4.2、电路原理图 (8) 4.2、原件清单 (10) 5、电路仿真及仿真结果分析 (11) 6、电路功能测试方案与测试结果 (12) 7、作品照片图 (12) 8、结论与心得体会 (13) 9、参考文献 (13) 病床呼叫系统
1、设计任务及要求： 用中小规模集成电路设计病床呼叫系统逻辑电路的具体要求如下：（1）分别用1～5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，5个呼叫优先级不同。 （2）用一个数码管显示呼叫信号的号码；没信号时显示0；有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其他呼叫用指示灯显示）。 （3）凡有呼叫发出5s的呼叫声（可通过LED灯5s闪烁模拟）。 （4）当护士接收到信号，按下复位键时数码管被清零，而且不能影响下次呼叫的进行。 2、方案设计： 临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段，病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理的紧急呼叫工具，可将病人的请求快速传送给值班医生和护士，并在值班室的监控屏幕上留下准确完整的记录，是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。监控机构一般放置在护士值班室内，当病床有呼叫请求时进行声光报警，并在显示器上显示病床的位置。呼叫源（按钮）放在病房内，病人有呼叫请求时，按下请求按钮，向值班室呼叫，并点亮呼叫指示灯。监控机构和呼叫源之间通过数据线连在一起。 本设计为一个模拟系统，通过各类芯片的组合来实现该系统的基本功能，完成各项操作。病床呼叫系统能对5张病床进行统一监护，能够对不同优先级的呼叫进行优先响应处理，对发出呼叫的病床有指示灯进行
病床呼叫系统设计
电子技术课程设计 题目病床呼叫系统设计 系 (部) 班级 姓名 学号 指导教师 2014 年 12 月 15 日至 12 月 19 日共 1 周 2014年12 月19日
课程设计成绩评定表
目录 1设计题目 (3) 1病床呼叫系统设计 (3) 2 课题背景 (4) 3 系统设计 (6) 3.1设计内容 (6) 3.2设计思路 (6) 3.3需要器件 (7) 3.4结构框图 (7) 3.5系统原理图及其工作原理 (8) 3.6各部分功能模块 (12) 3.6.1床位呼叫控制转换模块及原理图 (12) 3.6.2 优先选择模块设计 (13) 3.6.3译码显示模块设计 (16) 3.6.4蜂鸣器模块 (17) 4．软件仿真及其调试 (18) 4.1软件介绍 (18) 4.2仿真方法介绍 (18) 4.3故障分析 (19) 5．结论 (20) 6．心得体会 (21) 参考资料 (22) 附录1仿真电路全图 (23) 附录2 元件清单 (24)
1设计题目1病床呼叫系统设计
2 课题背景 在这个瞬息万变，竞争激烈的时代，选择一个优越的工具往往能提升企业在这个市场上的竞争力。尤其医院的竞争越来越激烈，商业医院的生存是第一位，提升档次和服务质量迫在眉睫，陪护问题一直是医患矛盾的主体，也是长期困扰卫生系统服务质量的大问题，使用病房呼叫系统，方便病人更快找到医生，以节约病人的宝贵时间。 病床呼叫系统是一种应用于医院病房、养老院等地方，用来联系沟通医护人员和病员的专用呼叫系统，是提高医院水平和病室护理水平的必备设备之一。让患者需要服务时，只要按一下随身携带的呼叫器，信息立马就能传至护工处. 避免没有看护人在时,病人急需服务却无法通知医生的情况。病床呼叫系统的优劣直接影响到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。它要求及时、准确可靠、简便可行、利于推广。
plc课程设计病床呼叫系统
目录 第1章控制工艺流程分析 (1) 1.1病床呼叫系统控制过程描述 (1) 1.2. 病床呼叫系统控制工艺分析 (1) 第二章控制系统总体方案设计 (2) 2.1 系统硬件组成 (2) 2.4系统结线图设计 (3) 第3章控制系统梯形图程序设计 (5) 3.1 控制程序流程图设计 (5) 3.2 控制程序时序图设计 (5) 3.3 控制程序设计思路 (7) 第4章监控系统设计 (8) 4.1 PLC与上位监控软件通讯 (8) 4.2 上位监控系统组态设计及实现效果 (9) 第5章系统调试及结果分析 (10) 5.1 系统调试及解决的问题 (10) 5.2 结果分析 (10) 第6章课程设计心得 (11) 参考文献 (12) 附录 (13)
第1章控制工艺流程分析 1.1病床呼叫系统控制过程描述 患者在住院期间，可能会在任意时间请求医生或护士进行诊断或护理。临床救助呼叫是传送临床信息的重要手段，病床呼叫系统是患者向值班医生或护士发出紧急呼叫的工具，要将患者的请求快速传送给值班医生或护士，并在护士站的监控中心留下准确完整的记录，是提高医院和病室护理水平的必备设备之一。病床呼叫系统要求及时、准确、可靠，简便可行，利于推广，其性能的优劣直接关系到病员的安危，因此历来受到各大医院的普遍重视。 本实验应用可编程控制，以一种以PLC为核心的智能化病床呼叫系统。该系统利用PLC特殊的I/O接口，是系统构成更加简单，充分展示了它的特色和应用前景。该系统具有呼叫、灯光报警、振铃、先是排队、优先权设定等功能，可满足医院对病房管理和护理的要求。 1.2. 病床呼叫系统控制工艺分析 1．共有3个病房，每间病房4个床位。每一病床床头均有紧急呼叫按钮及重置按钮，以利病人不适时紧急呼叫。 2．设每一层楼有一护士站，每一护士站均有该层楼病人紧急呼叫与处理完毕的重置按钮。 3．每一病床床头均有一紧急指示灯，一旦病人按下紧急呼叫按钮且未在5s 内按下重置按钮时，该病床床头紧急指示灯动作且病房门口紧急指示灯闪烁，同时同楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪烁指示灯。 4．在护士站的病房紧急呼叫中心，每一病房都有编号，用指示灯显示哪一病房先按下病人紧急呼叫按钮，并要具有优先级判别的能力。 5．一旦护士看见护士站紧急呼叫闪烁灯后，须先按下护士处理按钮以取消闪烁情况，再依病房紧急呼叫顺序处理病房紧急事故，若事故处理妥当后，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯方町被重置。
数字电子技术课程设计报告-病床呼叫系统
数字电子技术课程设计报告题目:病床呼叫系统 班级: 姓名: 指导老师: 组号:
目录 1、设计任务及要求 (3) 2、方案设计 (3) 3、各单元电路设计与分析 (4) 3.1、开关控制及指示灯与数码管显示部分 (4) 3.2、优先编码部分 (5) 3.3、5s闪烁呼叫模拟部分 (6) 4、总体电路原理图及元器件清单 (7) 4.2、电路原理图 (8) 4.2、原件清单 (10) 5、电路仿真及仿真结果分析 (11) 6、电路功能测试方案与测试结果 (12) 7、作品照片图 (12) 8、结论与心得体会 (13) 9、参考文献 (13)
病床呼叫系统 1、设计任务及要求： 用中小规模集成电路设计病床呼叫系统逻辑电路的具体要求如下： （1）分别用1～5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，5个呼叫优先级不同。 （2）用一个数码管显示呼叫信号的号码；没信号时显示0；有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其他呼叫用指示灯显示）。 （3）凡有呼叫发出5s的呼叫声（可通过LED灯5s闪烁模拟）。 （4）当护士接收到信号，按下复位键时数码管被清零，而且不能影响下次呼叫的进行。 2、方案设计： 临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段，病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理的紧急呼叫工具，可将病人的请求快速传送给值班医生和护士，并在值班室的监控屏幕上留下准确完整的记录，是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。监控机构一般放置在护士值班室内，当病床有呼叫请求时进行声光报警，并在显示器上显示病床的位置。呼叫源（按钮）放在病房内，病人有呼叫请求时，按下请求按钮，向值班室呼叫，并点亮呼叫指示灯。监控机构和呼叫源之间通过数据线连在一起。 本设计为一个模拟系统，通过各类芯片的组合来实现该系统的基本功能，完成各项操作。病床呼叫系统能对5张病床进行统一监护，能够对不同优先级的呼叫进行优先响应处理，对发出呼叫的病床有指示灯进行提示，还能显示优先级最高的呼叫号，并发出5s的呼叫声(用一个闪烁的指示灯模拟)，当护士接收到信号，按下复位键时显示管被清零。 通过对设计的要求分析，可以将电路大致分为四大模块，触发清零模块、编码及译码器译码模块、滤除优先级及显示模块、计数器5s警报模块，通过对四大模块的整合，即可基本达到实验要求，实现系统功能。如图1所示,该系统分为三大部分:左边方框是病房的呼叫输入端，包括5个呼叫按钮；右边方框为护士站的呼叫处理端，包括5个指示灯、一个数码管显示器和一个响应复位开关； 图1 病床呼叫系统设计框图
8 床位的病人无线呼叫器
医院住院病人呼叫器的设计 （1）设计一个8 床位的无线呼叫器，供医院住院病人（或静脉点滴病人）呼叫医护人 员时使用； （2）病人可通过按动自己床边的按钮，向医护人员发出呼叫信号；（3）当有病人呼叫信号时，医护人员值班室设置的显示器可显示出该病人的床位编号， 同时扬声器发出声音信号，提示值班的医护人员。 程序： #include
bit situation=0,wa1=0,wa2=0,wa3=0,wa4=0,wa5=0,wa6=0,wa7=0,wa8=0; uchar key1=0; uint second=0; uint i; char code Letter[26][6]={ {0x00,0x24,0x54,0x54,0x78,0x40},//a 0 {0x00,0x01,0x7F,0x44,0x44,0x38},//b 1 {0x00,0x38,0x44,0x44,0x4C,0x00},//c 2 {0x00,0x38,0x44,0x45,0x7F,0x40},//d 3 {0x00,0x38,0x54,0x54,0x58,0x00},//e 4 {0x00,0x48,0x7E,0x49,0x09,0x00},//f 5 {0x00,0x74,0xAA,0xAA,0xA6,0x40},//g 6 {0x41,0x7F,0x48,0x08,0x70,0x40},//h 7 {0x00,0x48,0x7A,0x40,0x00,0x00},//i 8 {0x00,0x40,0x88,0x7A,0x00,0x00},//j 9 {0x42,0x7E,0x50,0x28,0x44,0x00},//k 10 {0x00,0x00,0x42,0x7E,0x40,0x00},//l 11 {0x04,0x7C,0x04,0x7C,0x04,0x78},//m 12 {0x44,0x7C,0x44,0x04,0x78,0x40},//n 13 {0x00,0x38,0x44,0x44,0x38,0x00},//o 14
基于单片机的病床呼叫系统设计样本
基于单片机病床呼喊系统设计 摘要 病房呼喊系统是传送临床信息重要手段,可将病人祈求迅速传送给值班医生或护士,它重要用于协助医院病员在病床上以便地呼喊医务人员，是提高医院和病室护理水平必备设备之一。让患者需要服务时，只要按一下随身携带呼喊器，信息立马就能传至护工处.避免没有看护人在时,病人急需服务却无法告知医生状况.它规定及时、精确、可靠、简便可行。 本设计呼喊系统由按键检测，数据解决，信息显示三某些构成。由C51单片机作为重要控制器，运用液晶显示屏作为显示某些，使用3X8矩阵开关分别模仿医院病房与病床位数。病人按下按键时，C51及时获取病人病房号和病床号，同步采集此时时间并一起显示在液晶显示屏上，当护士看到显示屏上病人信息，并按下清零键后，液晶显示屏恢复到初始状态。本系统对键盘检测采用中断方式，可以提高系统及时性和高效性。当同步有数个病床呼喊时，本系统还可以循环呼喊记录显示。 核心词：病房呼喊单片机中断液晶显示
Design of hospital bed call system based on singl e chip microcomputer Summary Ward call system is an important means to transfer the clinical information，the patient's request can be quickly transmitted to the d octor or nurse on duty，it is mainly used to assist the hospital easily call the medical staff in a hospital bed，is one of the necessary equipment to improve the l evel of nursing and hospital ward. Let the patient need service，just click the thecarry pager information can spread to the workers. Immediately without caregivers when patients need ed services cannot tell the d octor. It requires timely，accurate and reliabl e，simple and feasibl e. The d esign of the call system by the key d etection，data processing，information display three parts. C51 microcontroll er as the main controll er，the use of liquid crystal display as the display part，the use of 3X8 matrix switch to simulate the hospital ward and hospital beds. When the press button is pressed，the C51 immediately gets the patient's ward number and the bed number，whil e the time is coll ected and displayed on the LCD monitor，when the nurse sees the patient's information and press the reset button，the LCD screen is returned to its initial state. This system can improve the immediate and efficiency of the system by using the interrupt mod e. When there are a number of hospital beds call，the system can also be a circular call records show. Key words：ward call，SCM，interrupt，liquid crystal display
简易病床呼叫系统
简易病床呼叫系统 一、系统介绍 本简易病床呼叫系统的功能是：启动系统后，数码管显示0。当有一个病人呼叫时，数码管显示相应病房号，同时蜂鸣器响起；当有两个病人同时呼叫时，数码管显示优先级高的，同时蜂鸣器响起；当有一个病房呼叫后另一个病房呼叫，若后呼叫的病房优先级低，则数码管显示不变，若后呼叫的病房优先级高，则数码管显示后呼叫的，两种情况下蜂鸣器都会叫，只是在有别的病房呼叫时有一点变音。在本系统中，设病房1到4优先级递减。 本简易病床呼叫系统基于AT89C51单片机，振荡电路的晶振采用12MHz，由控制核心AT89C51单片机、电源电路、振荡电路、复位电路、病房选择和七段数码管等部分组成，系统框图如下： 图1 系统框图 本系统利用了单片机AT89C51内部时钟信号，外接晶振和电容进行微调频率，用单片机的I/O口对数码管进行静态驱动，在此基础上，增加了复位电路和
选择电路。通过选择电路可以确定几号病房呼叫，用复位电路进行清零。 二、电路图 电路设计完成后，通过Proteus进行仿真，仿真电路如下图2。 图2 系统仿真电路 本系统选择电路利用四个按键开关模拟病房1--4呼叫，分别连接到单片机的P3^0、P3^1、P3^2、P3^3，按下开关说明相应的病房呼叫。单片机的P0口外接排阻和数码管，复位电路和蜂鸣器分别与P3^4和P1^7相连。 系统通电后，仿真电路结果如下图3：
图3 通电后系统仿真电路 按下第一个开关，模拟1号病房呼叫，仿真结果如下图4： 图4 1号病房呼叫仿真结果
若同时按下第一个开关和第二个开关， 则数码管只显示“1”，仿真如下图5： 三、系统程序流程图 本系统程序流程图如下： 开始 工作
数电课程设计-病房呼叫系统
毕业设计（数电知识实现） 班级：生物工程；姓名：康静；学号07221031 设计题目：病房呼叫系统 一、题目及要求 某医院有一、二、三、四号病室，每个房间装有呼叫按钮，同时在护士值班室内有相应的显示电路，即能看到是哪个病室呼叫。 现要求：一号病室的呼叫优先权最高，四号病室最低，试用74LS148和门电路设计满足上述要求的组合逻辑电路，并要求设计出显示单元电路，即显示病室房间号。 二、功能描述： 1、呼叫功能：四个病室每个病室都装有一个呼叫按钮，当病室有需要时，可以通过呼叫按钮进行呼叫 2、显示功能：在护士值班室内有相应的显示电路，可以看到是哪个病室在呼叫 3、优先权：四个病室呼叫具有优先权，其中一号病室优先权最高，四号病室优先权最低。只要有一号病室呼叫时，不管其他三个病室是否呼叫，显示电路均显示一号病室；一号病室不呼叫时，只要有二号病室呼叫，不管三号、四号是否呼叫，显示电路均显示二号病室……依次类推。优先权的功能是由74LS148芯片实现的。 二、方案设计： 1．总体设计思路（含电路原理框图）：
设计思路： 以四号病室呼叫为例： 当只有四号病室呼叫时，要使显示单元电路显示“4”，则74LS47芯片二进制输入DCBA应为0100，即74LS148芯片输出A2A1A0为100（其中74LS47的D端可以由74LS148的GS端来控制），由74LS148真值表可知，其输入信号01234567应为***01111，即四号病室呼叫按钮应该接在74LS148输入端的“3”管脚。 同理，三号、二号、一号病室呼叫按钮应分别接在74LS148输入端的“4”、“5”、“6”管脚，：“7”输入端应始终接高电平。 而当四个病室都不呼叫时，数码管应不显示数字，此时DCBA为1111，D 由GS控制，即GS、A0、A1、A2都为高电平，要达到这样的要求，须使74LS148的“012”均接高电平。 为保证芯片正常工作，74LS148的E1、GND均接地，74LS47的LT’、BI\RBO’、RBI’接高电平，GND接低电平。 电路的原理框图如下图所示：
医院呼叫系统设计方案
医院智能呼叫护理系统 设 计 方 案 长治市城区汇通科技部
一、概况：为患者提供了优 质的医疗护理服务和舒适 安静的休养环境。为提高医 院护理质量，方便医患之间 的沟通，医院特地组织对医 院手术室等设备购置政府 采购项目公开招标活动，经 过对众多家医院护理对讲 系统相比较评审后，来邦医 院护理对讲系统（NBW系 列、二芯总线、双工对讲） 以其产品功能的齐全、性能 的稳定以及完善的售后服 务体系等优势脱颖而出，并 成为该医院的最终理想选择。此次招标项目数量要求是：住院部31个护士站，病床1298张，现已安装完毕并投入使用。 二、医院使用方提出的要求： 1．护士站主机与病床分机之间的通话方式为双工对讲，声音要逼真、清晰。 2．每层楼护士站的走廊中需配有走廊显示屏，当遇有病床呼叫时，以便走廊中的护士查看正在呼叫分机号。 3．各层的护士站可随时对所有病床进行广播或播放音乐，以创造良好的轻松愉快休养环境。 4．分机要具有以下功能： a) 可以呼叫本层的主机并能对讲； b) 分机要能外接手持呼叫器，取代分机上的呼叫按钮。 5．主机要求具有以下功能： a) 可以管理本层所有的病床； b) 主机要有多个护理级别供选择，护士人员可以根据病人的病情任意设定分机的护理级别； c) 分机呼叫主机时，主机要能显示、区分呼叫分机号及护理级别，并要有音乐、指示灯、语音提示； d) 同一时间如有多个分机呼叫主机时，主机要能同时显示呼叫的分机号及护理级别，并能记忆保持； e) 分机呼叫主机后，走廊中的护士人员如果直接过来处理了问题，此时可在分机上自行解除此分机的呼叫信号； f) 主机要有广播功能，可对所有的分机进行广播、播放背景音乐； g) 不管主机处于什么样的状态下，都要能接收到分机的呼叫信号； 6．系统可以配合输液报警器使用，当病人打点滴结束时，可自动向护士值班室报警。 7．如护士人员离开值班室时，可配带一个无线接收机，此接收机要能接收到分机的呼叫信号。 三、中标产品功能介绍： 对北京积水潭医院的情况及功能的要求进行分析后，由北京国际贸易公司组织经评标委员会对众多家医院护理对讲系统相比较评审后，来邦医院护理对讲系统（NBW系列、二芯总线、双工对讲）以其产品功能的齐全、性能的稳定以及完善的售后服务体系等优势脱颖而出，并成为该医院的最终理想选择！ 以下为产品功能介绍： 产品介绍 1) 主机有LED、LCD显示：主机采用中文液晶显示屏，菜单式操作，可显示日期、时间、护理级别、呼叫床位号、系统状态等。 2) 分机自带手持呼叫器，取代分机上的呼叫/解除键。
病床呼叫系统设计
电子技术课程设计 题目病床呼叫系统设计系（部）班级姓名学号指导教师 2014 年12 月15 日至12 月19 日共 1 周 2014年12 月19 日
课程设计成绩评定表
目录 1 设计题目. (3) 1 病床呼叫系统设计 (3) 2 课题背景 (4) 3 系统设计 (6) 3.1 设计内容 (6) 3.2 设计思路 (6) 3.3 需要器件 (7) 3.4 结构框图 (7) 3.5 系统原理图及其工作原理 (8) 3.6 各部分功能模块 (12) 3.6.1 床位呼叫控制转换模块及原理图. (12) 3.6.2 优先选择模块设计 (14) 3.6.3 译码显示模块设计. (16) 3.6.4 蜂鸣器模块. (17) 4．软件仿真及其调试 (18) 4.1 软件介绍 (18) 4.2 仿真方法介绍 (18) 4.3 故障分析 (19) 5．结论 (20) 6．心得体会 (21)
参考资料 (22) 附录1 仿真电路全图 (23) 附录2 元件清单. (24) 1 设计题目 1 病床呼叫系统设计
2 课题背景 在这个瞬息万变，竞争激烈的时代，选择一个优越的工具往往能提升企业在这个市场上的竞争力。尤其医院的竞争越来越激烈，商业医院的生存是第一位，提升档次和服务质量迫在眉睫，陪护问题一直是医患矛盾的主体，也是长期困扰卫生系统服务质量的大问题，使用病房呼叫系统，方便病人更快找到医生，以节约病人的宝贵时间。 病床呼叫系统是一种应用于医院病房、养老院等地方，用来联系沟通医护人员和病员的专用呼叫系统，是提高医院水平和病室护理水平的必备设备之一。让患者需要服务时，只要按一下随身携带的呼叫器，信息立马就能传至护工处. 避免没有看护人在时, 病人急需服务却无法通知医生的情况。病床呼叫系统的优劣直接影响到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。它要求及时、准确可靠、简便可行、利于推广。
数电病房呼叫系统设计
病房呼叫系统设计 某医院有一、二、三、四号病室4间，每室设有呼叫按钮，同时在护士值班室内对应地装有一号、二号、三号、四号4个指示灯。 现要求当一号病室的按钮按下时，无论其它病室的按钮是否按下，只有一号灯亮。当一号病室的按钮没有按下而二号病室的按钮按下时，无论三、四号病室的按钮是否按下，只有二号灯亮。当一、二号病室的按钮都未按下而三号病室的按钮按下时，无论四号病室的按钮是否按下，只有三号灯亮。只有在一、二、三号病室的按钮均未按下而按下四号病室的按钮时，四号灯才亮。试用优先编码器74LS148和门电路设计满足上述控制要求的逻辑电路，给出控制四个指示灯状态的高、低电平信号。 一、实验目的： （1）、熟悉优先编码器的优先功能及应用。 （2）、掌握译码显示电路设计。 二、实验内容： 试用优先编码器74LS148芯片和必要的门电路设计一个病房呼叫系统。具体要求如下： （1）、共有一、二、三、四号病房，每个房间装有呼叫按钮。（2）、各病室的呼叫优先权不同，其中，一号病室的优先权最高，四号病室最低。 （3）、在护士值班室内有相应的显示电路，能看到当前呼叫病室的房间号。
三、实验原理： 优先编码74LS148的原理图如图1所示，其功能表如图2所示。 74LS00管脚图 74LS148管脚图
74LS148的功能表 四、实验器材： （1）、数字电路实验箱一台（2）、元器件 集成门电路：74LS00等若干 优先编码器74LS148芯片 1片 按键开关 4个 共阴极七段数码管 1位 蜂鸣器或扬声器 1个 LED指示灯 1个 电阻若干 五、求解：
解：输入变量：A1’，A2’，A3’，A4’；0：按下按钮，1：没有按下； 输出变量：Z1，Z2，Z3，Z4；1：灯亮，0：灯不亮； A1＇ A2＇ A3＇ A4＇Y2 Y1 Y0 Y2＇ Y1＇ Y0＇Z1 Z2 Z3 Z4 0 X X X 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 X X 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 X 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 由真值表写出： Z1=Y2＇（Y1＇）＇（Y0＇）＇=Y2＇Y1 Y0 Z2=Y2＇（Y1＇）＇Y0＇=Y2＇Y1 Y0＇ Z3=Y2＇Y1＇（Y0＇)＇=Y2＇Y1＇Y0 Z4=Y2＇Y1＇Y0＇ 据此画出如图所示的电路连接图: 六、注意事项： 接线时要注意各芯片及数码管输入端的位权顺序。
毕业设计开题报告《无线病床呼叫系统》
班级XXXXX 学号00000000 姓名XXX 指导教师xxx课题名称无线病床呼叫系统的设计与制作 一﹑课题背景： 随着无线技术的发展，无线应用技术已经渗透到生活的各个领域，无线传输技术也越来越成熟，本设计是将无线传输技术应用到临床上的研究型课题，实现基于单片机AT89C51和无线传输模块构成的无线病床呼叫系统。本设计是以AT89C51单片机为核心，通过无线发射模块发射传输信号，无线接收模块接收信号，经AT89C51处理，当病人及家属按下按键时，值班室内显示患者的床位号，医护人员按下响应按键取消当前呼叫，实现病人与医护的无线远距离沟通。本产品性能稳定、占用空间小、使用材料少、传输速度快、距离远，是无线技术在医学临床上的大胆应用，具有创新性和可行性。 二﹑课题研究的意义： 临床呼叫求助系统是重要的传送临床信息的手段，事关病人的安危，传统的呼叫系统虽然已在医院普及，但因其是有线传输，很难做到线路的隐蔽和美观，安装和维修也不方便，抗干扰能力也不强。无线传输能节约布线和改造线路的资金，节约成本，增强抗干扰能力，更加方便。如在医院使用无线病床呼叫系统，每当病人需求帮助时，即可按下呼叫按钮，护士办公室呼叫显示板上及时显示相应病床号，指示灯点亮，并进行语音提示。使方便病人更快找到医生，以节约病人的宝贵时间。可大大降低护理成本，增强护理的及时性和有效性，安装该呼叫系统后，在病人与护士之间架起一座及时沟通的桥梁。使用呼叫服务系统可在减少护理人员的同时，保证病员随时能够得到服务，让每个病人及时得到最佳护。 三﹑课题基本内容：（也含制作实物主要元器件购买费用﹑制作时间及所需的仪器设备、场地要求） 1、以单片机为控制中心，分为无线发射模块、无线接收模块、单片机控制部分、显示部分、警报呼叫部分和复位应答部分的无线病床呼叫系统。 2、所需元器件：AT89C51单片机（大约20元）LCD1602液晶屏（大约10元），EMW3162无线模块（大概80元）单面万能焊板（大约20元）。 3、所需仪器：配有keil软件、仿真软件、Protel软件的电脑一台、电焊工具。 4、制作时间：2015年11月16日至12月27日场地：学校电子实训基地