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基于51单片机的医院病房呼叫系统设计

时间:2022-05-20 19:10:03 浏览次数:

摘  要:本文设计的病房呼叫系统硬件包括声光报警功能电路,上电复位电路,无线收发模块,LCD液晶显示,按键检测电路等组成,采用51单片机为核心处理单元,完成信号接收,检测,显示等功能。系统检测到病人按键呼入后,通过从机发出呼叫信号,主机通过无线接收模块检测呼入信号,并发出声光报警,同时通过LCD屏幕显示呼叫信息,达到医患双方沟通的目的。本系统安全可靠,操作简便,是医疗卫生系统不可或缺的设备,具有较高的研究价值。

关键词:SC2262;STC89C52;单片机;无线呼叫

1 引言

随着中国人口结构逐渐步入老龄化社会,各种老龄化社会伴随着的问题也随之而来,越来越多的人意识高质量的生活与健康息息相关,对健康的保养和护理要求越来越高[1].为了提高患者的医疗体验,提供高质量的医疗服务,病房呼叫系统成为很多医疗机构普遍使用的服务设施[2]。它能够减少医护人员巡视病房的工作强度,从而提高医院的服务质量,具有很高的研究价值。

2  系统设计原理

本系统将无线收发模块,单片机控制模块,信号处理模块、人机交互模块综合在一起,集成控制、信号产生和人机交互于一体。系统总体框图1所示。

2.1 STC89C51单片机

STC89C52是一种基于51单片机核心处理单元的高速八位微处理器[3],采用高密度非易失性存储器技术制造,完全兼容工业用80C51产品说明和引脚,广泛应用在现代电子通信,仪器仪表,自动检测等领域[4]。片内闪存允许程序存储器在线编程,也适用于传统程序员。51单片机是现代电子设计中广泛应用的微处理控制芯片,成本低,开发资料相对较多,本系统采用51单片机作为核心开发平台,满足系统设计的功能指标要求。

2.2  时钟电路

STC89C52 单片机的时钟可由内部或者外部电路两种方式产生。根据系统的設计要求,在系统机械布局和PCB板空间布局考虑,本文设计采用微处理器内部电路产生时钟的方式,利用STC89C52 单片机处理器自带的时钟振荡电路,在单片机的两时钟引脚之间连接电容和晶体振荡器,从而在单片机内部产生时钟,本系统选用的晶振频率为11.0592MHz。

2.3 LCD显示电路

LCD1602是一种常用的工业字符型LCD显示器件,内含复位电路,提供了各种显示控制命令,如清屏功能,显示位移功能,光标闪烁功能等。同时具有80字节的显示数据存储空间.液晶显示模块具有功耗低,体积小等特点本课题采用LCD1602作为系统显示模块,接口简单可靠,稳定性高。该模块具有16位引脚接口。

2.4 接收模块电路

本系统采用 SC2272 芯片为无线接收模块核心器件,是发射芯片SC2262的解码芯片,与发射模块具有很好的兼容,简化了程序和电路设计。无线接收模块如图2所示.

3 软件系统设计

软件在设计上采用了自上向下、功能模块化的思路,首先初始化各功能模块和寄存器参数,对按键数据进行规范化处理,触发发射条件后启动信号发射器,上位机接收信号后进行声光报警,同时在LCD液晶屏上显示呼入信号的床位信息,医护人员收到后点击应答按键,报警器关闭。整个系统如此循环反复工作。本设计中单片机和功能模块程序基于Keil C 程序编写,通过调试端口,烧入到单片机中,从而实现对单片机引脚和运行状态的控制。

(1)系统初始化:对单片机各引脚、传感器模块,液晶显示模块,报警模块进行端口初始化,同时启动定时器和终端功能;对单片机内部数据清零,定时器寄存器数据清零,液晶模块初始化并启动显示模式。

(2)数据处理:对发射器送入的数据,

首先通过规定的通信协议和时序进行采集存储,然后驱动报警器发出声光报警。

(3)数据显示:单片机通过串口传输的方式对LCD1602进行数据初始化和工作状

态设定,按照并口传输的方式送入LCD液晶显示屏。

4.结语

本文采用C语言编程,模块化设计,运行效率高,可移植性强。利用中断响应外部事件,减少了程序资源的浪费,提高了系统的实时响应和处理外部事件的能力。采用 STC89C52 单片机作为核心处理单元,利用无线收发模块进行数据传输,在分机和上位机系统中,能够实时快速进行按键响应,同时人机互动界面友好,系统稳定,使用方便,为医生,患者之间进行有效沟通提供了一种新的方案,广泛应用在各大医疗卫生机构中,具有较高的研究价值。

参考文献

[1]  赵晓磊,齐秋菊,郭春超等.基于单片机的病床无线呼叫系统[J]科技传播,2015(21):174-175.

[2]  T.C.Weigandt,B. Kim,and P. R. Gray.Analysis of Timing Jitter in CMOS Ring Oscillators. IEEE International Symposium on Circuits and Systems.2014:23-25

[3]  王栋 靳鸿. 基于AT89S52单片机控制检测系统设计[J]. 电子设计程,2013(4):88-90.

[4]  沈裕彬 蒋开伟 潘晓跃. 基于单片机的水流量控制装置设计[J]. 电子世界 2013(17):56-58

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