基于單片機的病床呼叫系統(tǒng)

基于單片機的病床呼叫系統(tǒng)第1頁/共19頁一、概述本設計是以AT89C51為核心的病人呼叫系統(tǒng)，對該系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)進行了相應的描述。通過對病區(qū)的數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)醫(yī)院醫(yī)療人員值班室和病人房之間的通信呼叫聯(lián)系，具有使用方便、操作簡單等特點。伴隨著醫(yī)療體制改革的不斷深化和醫(yī)療事業(yè)的飛速發(fā)展，越來越多的人們需要迅捷、方便地得到醫(yī)院的各種各樣的醫(yī)療服務。這使得衡量一個醫(yī)院的綜合水平高低，不再僅局限于軟、硬件的建設上，更要比服務。臨床呼叫求助裝置是傳送臨床信息的重要手段，關(guān)系病員安危，傳統(tǒng)的有線呼叫系統(tǒng)歷來受到各大醫(yī)院的普遍重視。如果采用無線傳輸，會節(jié)約布線和改造線路的資金，為醫(yī)院節(jié)約成本，并且及時、準確、可靠、簡便可行，比目前的同類產(chǎn)品更能受到醫(yī)院及病人的認可，有更強的競爭力，能大量推廣。

在醫(yī)院的病房里每個床位邊都裝有一個呼叫按鈕，當病人需要幫助時，按下呼叫按鈕，護士辦公室里呼叫顯示板上相應房間號的指示燈點亮并進行語音提示，同時在走廊里安裝一個電子顯示牌，使值班護土能及時的知道哪個房間的病人需要幫助或需要進行搶救。第2頁/共19頁護士站病床呼叫系統(tǒng)監(jiān)控面板第3頁/共19頁二、系統(tǒng)總體設計在本系統(tǒng)中，我們采用單片機AT89C51為核心的系統(tǒng)主要包括2個部分：數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)的輸出，數(shù)據(jù)的輸出用來進行呼叫，編碼使用單片機完成，數(shù)據(jù)采集負責接收分機發(fā)來的信號，并進行解碼、顯示該患者的床位號，并振鈴,主機上設有鍵盤取消當前呼叫AT89C51

8X8鍵盤64個LED喇叭顯示病人呼叫系統(tǒng)框圖第4頁/共19頁系統(tǒng)原理圖第5頁/共19頁要實現(xiàn)的主要功能：病床病人按鍵按下時，由8×8鍵盤矩陣采集到的鍵值經(jīng)過P0.P2輸入到單片機AT89C51中，通過簡單的點亮呼叫病號對應床號燈和病區(qū)內(nèi)的警示燈，然后通過P1口把相關(guān)信息傳送到MPX2彩屏LCD顯示。同時報警警示燈閃爍、報警聲響起。醫(yī)療人員可以通過控制鍵盤操作，完成呼叫響應和信息查詢等監(jiān)護工作。第6頁/共19頁三、系統(tǒng)詳細設計1、硬件（1）單片機AT89C51

隨著單片機功能集成化的發(fā)展，其應用領(lǐng)域也逐漸從傳統(tǒng)的控制擴展為控制處理、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)字信號處理等領(lǐng)域，AT89C51具有低電壓、低功耗、性價比高、功能強、指令效率高等優(yōu)點。AT89C51的主要特點，1)集成度高，易于擴展；2)較強的中斷處理能力，支持異常中斷、事件中斷和軟件中斷三種類型的中斷；3)高效的指令系統(tǒng)。程序編程指令特別嚴密，它有多種中斷系統(tǒng)和多種定時器系統(tǒng)，可以根據(jù)需要具體選擇，靈活性很大。第7頁/共19頁（2）MPX2彩屏LCD電路模塊本系統(tǒng)采用的MPX2電路模塊是一款高畫質(zhì)的低溫多晶硅TFT真彩LCD模塊，具有接口簡單、編程方便、易于擴展等良好性能。MPX2內(nèi)置專用驅(qū)動和控制IC，以驅(qū)動IC自己集成顯示緩存。無需外部顯示緩存。MPX2系列模塊實際上就是將MPX2的TFT-LCD顯示器連接在PCB電路板上，并加在PCB電路板上設計了總線緩沖、保護電路，以及背光限流電路，將顯示器不便于與開發(fā)板連接的軟PCB連接接口引出，并以DIP的雙排插針引出模塊以便于應用上的連接。為了方便應用上的擴展使用，MPX2系列模塊將顯示器主供電源和顯示器背光電源分開供電。第8頁/共19頁（3）報警電路的設計主機在接受到呼叫后，首先進行報警告知值班人員。報警電路可以用單片機P2.0輸出1kHz和500Hz的音頻信號經(jīng)放大后驅(qū)動其揚聲器，做報警信號，要求1kHz信號響100ms，再500Hz信號響200ms，交替進行。這里使用音頻放大器LM386，他的工作電壓為4～12V，輸出功率最大可達1W，輸入阻抗為50kHz。

第9頁/共19頁（4）鍵盤模塊電路設計

8×8鍵盤矩陣和64個LED警示燈模塊組成。在鍵盤掃描和LED驅(qū)動部分，使用了LED顯示電路原理圖如下圖所示。鍵盤模塊電路第10頁/共19頁2、軟件（1）系統(tǒng)的工作流程

NY開始初始化系統(tǒng)有鍵按下？病房指示燈亮，服務臺顯示床號，并響鈴系統(tǒng)的工作流程服務臺回應結(jié)束第11頁/共19頁（2）軟件設計該系統(tǒng)軟件主要完成以AT89C51為核心的數(shù)據(jù)的采集、處理和有線傳輸。采用模塊化程序設計方法，將系統(tǒng)軟件的設計主要分為顯示模塊，輸入模塊，輸出模塊。單片機掃描發(fā)射鍵，如果掃描到有發(fā)射鍵按下，系統(tǒng)便掃描撥碼開關(guān)的狀態(tài)以確定地址碼，通過P0口和P2口開始地址碼傳送當服務臺接收到呼叫信號后，護士值班室內(nèi)的呼叫系統(tǒng)板上顯示該患者的床位號，并振鈴。當護士按下“響應”鍵時，取消當前呼叫。第12頁/共19頁程序樣例

#include<reg51.h>

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

sbitB1=P3^6;

sbitB2=P3^7;

sbitbuzzer=P3^5;

sbitclear=P3^4;定義字符B1,B2,BUZZER,CLEAR

ucharcodedistab[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

ucharcodekeytab[8][8]={{1,2,3,4,5,6,7,8},定義鍵盤值

{9,10,11,12,13,14,15,16},

{17,18,19,20,21,22,23,24},

{25,26,27,28,29,30,31,32},

{33,34,35,36,37,38,39,40},

{41,42,43,44,45,46,47,48},

{49,50,51,52,53,54,55,56},

{57,58,59,60,61,62,63,64},

};

ucharbed_NO;

ucharbtime;

ucharitime;定義字符bed_NO，ucharbtime，ucharitime

voiddelay(uintx)定義延遲程序塊第13頁/共19頁{uinti,j; for(i=0;i<x;i++) { for(j=0;j<10;j++) {;;} }}voiddisplay(void)定義顯示管塊{ uchara10,a1; a10=bed_NO/10; a1=bed_NO%10; P1=distab[a10]; B1=0; delay(10); B1=1; P1=distab[a1]; B2=0; delay(10); B2=1;}第14頁/共19頁voidkey(void)掃描鍵盤值{ ucharhang,lie; P0=0x00;P2=0xff; delay(1); if(P2!=0xff) { delay(5);延遲（5）后查詢行列值

if(P2!=0xff) { switch(P2&0xff)掃描列值

{ case0xfe:lie=0;break; case0xfd:lie=1;break; case0xfb:lie=2;break; case0xf7:lie=3;break; case0xef:lie=4;break; case0xdf:lie=5;break; case0xbf:lie=6;break; case0x7f:lie=7;break; }第15頁/共19頁 P2=0x00;P0=0xff; switch(P0&0xff)

掃描行值

{ case0xfe:hang=0;break; case0xfd:hang=1;break; case0xfb:hang=2;break; case0xf7:hang=3;break; case0xef:hang=4;break; case0xdf:hang=5;break; case0xbf:hang=6;break; case0x7f:hang=7;break; } P2=0xff;P0=0x00; while(P2!=0xff); bed_NO=keytab[hang][lie];TR0=1;行列值賦值給bed_NO } else bed_NO=0; } }voidtime_init(void)計數(shù)器的初始化第16頁/共19頁{ TMOD=0x01; TH0=(65536-8333)/256;裝入初值

TL0=(65536-8333)%256; EA=1; ET0=1; }voidtime(void)interrupt1using1定義中斷塊{ TH0=(65536-8333)/256; TL0=(65536-8333)%256; itime++; if(itime>=100) { itime=0; btime++; if(btime>6){TR0=0;btime=0;} buzzer=!buzzer; } }第17頁/共19頁v