PAGEPAGEIII摘要為提高醫(yī)院的工作效率，保證病人及時(shí)得到醫(yī)護(hù)人員的救助，設(shè)計(jì)了一種新型的醫(yī)院智能呼叫系統(tǒng)。該系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為控制核心、采用RS485總線(xiàn)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)病房與護(hù)理人員間的快速、準(zhǔn)確地呼叫及響應(yīng)功能。系統(tǒng)由護(hù)理主機(jī)、呼叫分機(jī)、RS485總線(xiàn)通訊聲光報(bào)警及LED顯示等組成。采用了主從分布式多機(jī)通訊，能同時(shí)監(jiān)控多個(gè)病房的呼叫并進(jìn)行分級(jí)處理，通過(guò)采用RS485總線(xiàn)通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、多對(duì)一的呼叫?！娟P(guān)鍵詞智能呼叫；RS485；總線(xiàn)；主機(jī)；從機(jī)。AbstractInordertoimprovetheworkefficiencyofhospitalsandmakepatientsgeteffectivehelpintime,anewtypeofintelligencecallingsystemisintroducedinthisartical.ThissystemtakestheAT89C51singlechipcomputerascontrolcoreandtheRS485ascommunication，andcanrealizethefastandaccuratecommunicationbetweenthewardandthenurse．Itiscomposedofnursingmastercomputer，followcomputer，RS485,theacousto-opticwarning,LEDandsoon．Itadoptsprimary／secondarydistributivemulti-computercommunication,cansimultaneouslymonitorandstagewiselytreatmultiplewards'call.BytheuseofRS485,thesystemcancommuniateremotelyandrealizethecallingfunctionofmanytoone.【KeyWords】intellligence;calllingsystem；RS485bus；mastercomputer；slavecomputer.目錄1、緒論 11.1本課題的研究目的和意義 11.2本課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 22、單片機(jī)病床呼叫器控制系統(tǒng)總體的方案設(shè)計(jì) 22.1設(shè)計(jì)任務(wù) 22.2設(shè)計(jì)原理 42.3系統(tǒng)功能概述 43、病床呼叫器的電路結(jié)構(gòu)及其工作原理 53.1控制系統(tǒng)總體電路及地址分配 53.2控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 63.3系統(tǒng)的詳細(xì)介紹 73.3.1五秒呼叫模塊 73.3.2呼叫顯示模塊 103.4主機(jī)部分組成 143.5從機(jī)部分組成 153.6通信系統(tǒng)RS485總線(xiàn) 163.6.1RS485收發(fā)器 163.6.2單片機(jī)與MAX485接口電路 174、病床呼叫器的系統(tǒng)軟件組成 185、結(jié)論 216、結(jié)束語(yǔ) 22要參考文獻(xiàn) 23謝辭 24PAGEPAGE25醫(yī)院呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、緒論1.1本課題的研究目的和意義著科學(xué)技術(shù)的日新月異和生活水平的迅速提高，人們對(duì)于身體健康保障的要求越來(lái)越高。當(dāng)病人的疾病突然發(fā)作時(shí)，病人的生命安危將在很大程度上決定于病人能否在最短時(shí)間內(nèi)得到最有效的救助。但是在國(guó)內(nèi)，整個(gè)急救體系還處于起步階段，存在的很多隱患可能在病人突發(fā)癥病后影響急救效率。病患大聲呼叫護(hù)理員，是一種最直接的尋求救助的體現(xiàn)。但有時(shí)，護(hù)理對(duì)象因疾病或體力不足等原因，未必能發(fā)出響亮的呼叫，即使可以發(fā)出響亮的喊聲，護(hù)理員因不在附近，也未必能夠聽(tīng)得到，因此，靠直接喊話(huà)達(dá)到救助目的，并不是一個(gè)理想的途徑。而病床呼叫器的作用就是在沒(méi)有醫(yī)護(hù)人員在身邊的時(shí)候能通過(guò)它呼叫，通知相關(guān)人員快速作出反應(yīng)，盡快的解決病人的突發(fā)狀況，從而有效地降低了病人的風(fēng)險(xiǎn)，而且它使用方便，簡(jiǎn)單、易于操作且節(jié)約時(shí)間。這使病人在急救最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)上得到了最大的保障，很大程度上降低了突發(fā)性疾病的危險(xiǎn)性。1.2本課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀門(mén)口報(bào)警紅燈等多功能的呼叫器，飛速的發(fā)展使病床呼叫系統(tǒng)從早期單純的呼喊功能發(fā)展為現(xiàn)如今的快速反映、快速服務(wù)，更加人性化的智能控制系統(tǒng)。但是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)呼叫系統(tǒng)的期望遠(yuǎn)不止這些，不僅要求呼叫系統(tǒng)具有一般的呼叫功能，還希望具有一定的輔助管理功能。因此，一些稍好的呼叫系統(tǒng)，開(kāi)始在功能細(xì)化上下功夫，如呼叫清零鍵設(shè)置在呼叫按鈕上，這樣可逼迫護(hù)理員到病床前清零，以消除呼叫報(bào)警，從而保證護(hù)理員無(wú)法偷懶。當(dāng)醫(yī)生或護(hù)理人員不在值班室，可能在某個(gè)病房?jī)?nèi)處理具體事務(wù)，而此時(shí)發(fā)生呼叫，為此呼叫系統(tǒng)增設(shè)了走廊吊屏及門(mén)口警示紅燈，當(dāng)呼叫發(fā)生時(shí)，警示音一響，護(hù)理人員可以到走廊里遠(yuǎn)距離看一下吊屏內(nèi)容，或看一下哪個(gè)房間門(mén)口的報(bào)警紅燈閃爍，就知道哪個(gè)房間有呼叫發(fā)生了，如果醫(yī)護(hù)人員不在同一樓層時(shí)還可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)尋呼技術(shù)，將呼叫信號(hào)送到一個(gè)護(hù)理員的尋呼機(jī)上，這樣就還可以達(dá)到節(jié)約人力成本的目的。隨著科技的不斷進(jìn)步，人們開(kāi)始尋求更為便捷的實(shí)現(xiàn)方式來(lái)達(dá)到呼叫的目的，因此出現(xiàn)了一些應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)呼叫的儀器和設(shè)備，以其特有的優(yōu)越性得到了人們的信賴(lài)。2、單片機(jī)病床呼叫器控制系統(tǒng)總體的方案設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)任務(wù)1)當(dāng)某個(gè)病床發(fā)出求助信號(hào)（按下呼叫按鈕）后，護(hù)士站的蜂鳴器發(fā)出短促音，與呼叫信號(hào)對(duì)應(yīng)的指示燈閃爍（閃爍頻率自定）。2)當(dāng)醫(yī)護(hù)人員聽(tīng)到呼叫后，按呼叫響應(yīng)停止按鈕，蜂鳴器停止工作，呼叫指示燈在20S后停止顯示。3)如果同時(shí)或者在一段時(shí)間內(nèi)有多個(gè)呼叫信號(hào)，護(hù)士站的蜂鳴器仍發(fā)出短促音，與這些呼叫信號(hào)對(duì)應(yīng)的那些指示燈均閃爍，醫(yī)護(hù)人員按呼叫響應(yīng)停止按鈕，蜂鳴器停止工作，呼叫指示燈在20S后停止顯示。4)其他功能運(yùn)行流程病房病人按下呼叫器病房呼叫器燈熄滅護(hù)士站對(duì)應(yīng)病房燈熄滅護(hù)士站按下處理按鈕護(hù)士站液晶顯示病房號(hào)床號(hào)護(hù)士站呼叫指示燈閃爍優(yōu)先選擇最先按下的床位運(yùn)行流程病房病人按下呼叫器病房呼叫器燈熄滅護(hù)士站對(duì)應(yīng)病房燈熄滅護(hù)士站按下處理按鈕護(hù)士站液晶顯示病房號(hào)床號(hào)護(hù)士站呼叫指示燈閃爍優(yōu)先選擇最先按下的床位圖2-1病床呼叫器原理框圖如圖1所示，系統(tǒng)運(yùn)行后，當(dāng)病房的病人發(fā)生了突發(fā)性事件，病人或其他人按下了緊急呼叫按鈕，所在病房門(mén)口的指示燈開(kāi)始閃爍，與此同時(shí)，在另一邊的護(hù)士站的顯示屏上，相對(duì)應(yīng)的病床緊急呼叫指示燈開(kāi)始閃爍，且蜂鳴器發(fā)出鳴叫，通知相關(guān)人員立即作出反應(yīng)，醫(yī)護(hù)人員收到信號(hào)后，按下處理按鈕，蜂鳴器停止鳴叫，護(hù)士站指示燈由閃爍變?yōu)橹绷粒?0S后對(duì)應(yīng)病床緊急呼叫指示燈自動(dòng)熄滅。為了給信息以回應(yīng)，在醫(yī)護(hù)人員按下處理按鈕的同時(shí)，在病房?jī)?nèi)，對(duì)應(yīng)病床的床頭燈開(kāi)始閃爍，表明已受到信息，當(dāng)醫(yī)護(hù)人員處理完事故，按下床頭呼叫按鈕，床頭燈停止閃爍，一次的救助完成。2.2設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)本課題時(shí)可以有兩套方案選擇：方案一：采用兩塊AT89C51單片機(jī)作為主機(jī)和從機(jī)，RS485總線(xiàn)為通訊系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一種新型分布式醫(yī)院智能呼叫系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)病房與護(hù)理人員間的快速、準(zhǔn)確地呼叫及響應(yīng)功能。51系列單片機(jī)有較強(qiáng)的開(kāi)關(guān)量邏輯記憶、判斷、數(shù)據(jù)運(yùn)算、處理能力，并具有體積小、功能多樣化、可靠性高、價(jià)格低等特點(diǎn)；方案二：用S7-200系列的CPU226CN（AC/DC/繼電器）PLC實(shí)現(xiàn)該控制系統(tǒng)，PLC是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種新型的工業(yè)控制裝置。PLC控制系統(tǒng)可靠性高，且內(nèi)部程序編制靈活，功能多樣，不但提高了生產(chǎn)效率，而且方便控制人員的管理。目前，醫(yī)院里的智能呼叫系統(tǒng)按布線(xiàn)方式可以分成多種，市面上比較多的是三種。第一種：星形結(jié)構(gòu)布線(xiàn)這種產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)穩(wěn)定但缺點(diǎn)是布線(xiàn)比較麻煩；第二種：采用總線(xiàn)制，這種呼叫產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是布線(xiàn)簡(jiǎn)單，施工容易，但缺點(diǎn)是故障率高，一旦某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，則整個(gè)呼叫系統(tǒng)將陷入癱瘓；第三種：采用無(wú)線(xiàn)技術(shù)，這種呼叫系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是安裝容易，改變位置方便，但缺點(diǎn)是信號(hào)受外界影響比較嚴(yán)重，比如氣候不好時(shí)，信號(hào)傳遞就會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，而且分機(jī)與主機(jī)的直線(xiàn)距離不能太遠(yuǎn)，否則信號(hào)傳遞中出錯(cuò)較多。病床呼叫器作為一個(gè)獨(dú)立的控制設(shè)備，因其特殊性要求其設(shè)備結(jié)構(gòu)必須可靠、穩(wěn)定和執(zhí)行效率高。比較而言，本設(shè)計(jì)選用了方案一及總線(xiàn)制及新型分布式醫(yī)院智能呼叫系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)病房與護(hù)理人員間的快速、準(zhǔn)確地呼叫及響應(yīng)功能。該系統(tǒng)指令豐富，功能強(qiáng)大，可靠性高，適應(yīng)性好，結(jié)構(gòu)緊湊，便于擴(kuò)展且性?xún)r(jià)比高。2.3系統(tǒng)功能概述該系統(tǒng)以?xún)蓧KAT89C51單片機(jī)為主機(jī)和從機(jī)，主機(jī)在護(hù)理室，分機(jī)在病房。每個(gè)病房的不同床位都裝有一個(gè)呼叫按鈕，當(dāng)病人需要幫助時(shí)，按下呼叫按鈕，主機(jī)上就有數(shù)碼顯示(第1位顯示響應(yīng)優(yōu)先級(jí)，第2位顯示房間號(hào)，第3位和第4位顯示床號(hào))，同時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，值班醫(yī)生就可以根據(jù)顯示對(duì)呼叫的病人進(jìn)行分級(jí)處理。為了縮短信號(hào)傳輸距離，采用主從式多機(jī)通訊系統(tǒng)，并且為了提高信號(hào)傳輸時(shí)的抗共模干擾能力，采用了RS485總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)遠(yuǎn)距離呼叫，互不干擾，并且擴(kuò)展方便；若同時(shí)有多處呼叫，能夠根據(jù)級(jí)別做到優(yōu)先處理重癥病人。3、病床呼叫器的電路結(jié)構(gòu)及其工作原理3.1控制系統(tǒng)總體電路及地址分配表3-1控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)及地址分配名稱(chēng)地址編號(hào)輸入1病房1號(hào)病床按鍵I0.01病房2號(hào)病床按鍵I0.11病房3號(hào)病床按鍵I0.22病房1號(hào)病床按鍵I0.42病房2號(hào)病床按鍵I0.52病房3號(hào)病床按鍵I0.6護(hù)士站處理按鈕I1.0輸出1病房1號(hào)病床指示燈Q0.01病房2號(hào)病床指示燈Q0.11病房3號(hào)病床指示燈Q0.21病房門(mén)口指示燈Q0.32病房1號(hào)病床指示燈Q0.42病房2號(hào)病床指示燈Q0.52病房3號(hào)病床指示燈Q0.62病房門(mén)口指示燈Q0.7蜂鳴器Q1.01病房1號(hào)病床床頭燈Q1.11病房2號(hào)病床床頭燈Q1.21病房3號(hào)病床床頭燈Q1.32病房1號(hào)病床床頭燈Q1.52病房2號(hào)病床床頭燈Q1.62病房3號(hào)病床床頭燈Q1.73.2控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)該系統(tǒng)由護(hù)理主機(jī)，呼叫分機(jī)和RS485總線(xiàn)組成，其中主機(jī)上有數(shù)碼顯示、聲光報(bào)警和輸入鍵盤(pán)，從機(jī)上設(shè)置了輸入鍵盤(pán)和指示燈。結(jié)構(gòu)如圖1所示。該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，主從式結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)工作時(shí)，AT89C51主機(jī)向從機(jī)發(fā)送控制命令和數(shù)據(jù)并接收從機(jī)傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，而且按每位病人的情況事先將其響應(yīng)級(jí)別存入主機(jī)，應(yīng)答時(shí)醫(yī)生首先響應(yīng)最高級(jí)別的呼叫，依次類(lèi)推。AT89C2051從機(jī)上設(shè)置了呼叫按鈕和指示燈。各從機(jī)與主機(jī)之間采用RS485總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通訊。當(dāng)有病人按下呼叫按鈕時(shí)，主機(jī)有聲光報(bào)警和數(shù)碼顯示(顯示最高優(yōu)先級(jí)、病房號(hào)和床號(hào))，同時(shí)從機(jī)上的指示燈點(diǎn)亮。若醫(yī)生對(duì)該呼叫作出應(yīng)答，主機(jī)清除相應(yīng)呼叫信息，同時(shí)從機(jī)指示燈熄滅，否則從機(jī)上的指示燈一直點(diǎn)亮，主機(jī)上一直有聲光報(bào)警和數(shù)碼顯示。聲光報(bào)警聲光報(bào)警數(shù)碼顯示鍵盤(pán)主機(jī)AT89S52RS485總線(xiàn)及驅(qū)動(dòng)RS485總線(xiàn)及驅(qū)動(dòng)RS485總線(xiàn)及驅(qū)動(dòng)鍵盤(pán)從機(jī)指示燈鍵盤(pán)從機(jī)指示燈圖3-1病床呼叫器總體電路連線(xiàn)圖3.3系統(tǒng)的詳細(xì)介紹3.3.1五秒呼叫模塊利用555集成時(shí)基電路組成脈沖啟動(dòng)型單穩(wěn)態(tài)電路，產(chǎn)生定長(zhǎng)時(shí)間的震蕩信號(hào)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器呼叫。配以相應(yīng)參數(shù)的阻容器件，可將震蕩時(shí)間準(zhǔn)確的控制在要求的5秒鐘。電路原理圖如下：圖3-25秒呼叫電路原理此電路由模擬開(kāi)關(guān)、4輸入或非門(mén)集成芯片4002、由555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和蜂鳴器組成。模擬開(kāi)關(guān)初始狀態(tài)為全低電平。將模擬開(kāi)關(guān)的所有輸入端經(jīng)與非門(mén)后接入555的觸發(fā)輸入2端。再由555的輸出端3接蜂鳴器。當(dāng)無(wú)病房呼叫時(shí)，模擬開(kāi)關(guān)全為低電平輸入給邏輯門(mén)，之后輸入555的2端口時(shí)依舊是高電平。由于由555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是低電平觸發(fā)，且無(wú)觸發(fā)時(shí)輸出低電平。所以此時(shí)蜂鳴器無(wú)聲音。只要有病房呼叫時(shí)，555的2端將接入低電平，觸發(fā)器被觸發(fā)，進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)狀態(tài)中。其輸出端3輸出5秒的高電平，則蜂鳴器呼叫5秒鐘。呼叫時(shí)間5秒即為單穩(wěn)態(tài)的暫態(tài)時(shí)間。由555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)的暫態(tài)（即輸出高電平時(shí)間）公式算得。Th=RCLn3=454×103×10×10-6×1.1=5s這里取470k的標(biāo)準(zhǔn)電阻。蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車(chē)電子設(shè)備、電話(huà)機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。我們本次設(shè)計(jì)就是用這種設(shè)備來(lái)模擬，它的外形常見(jiàn)的又以下幾種，一般呈圓柱狀，下面兩針長(zhǎng)短不同，長(zhǎng)的就為正極，短為負(fù)極，我們只要在正負(fù)極加上正向電壓其便可以發(fā)出聲響。。圖3-3常見(jiàn)蜂鳴器555定時(shí)器電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示，其有兩個(gè)比較器C1和C2，且它們各有一個(gè)輸入端連接到三個(gè)電阻R組成的分壓器上，比較器的輸出接到RS觸發(fā)器上。此外還有輸出級(jí)和放電管，輸出級(jí)的驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)200mA。

圖3-4555定時(shí)器由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)我們可以得到它的功能表如下所示：表3-2555定時(shí)器功能表 輸入輸出RcV11V12VoTD狀態(tài)0××低導(dǎo)通1>2Vcc/3>Vcc/3低導(dǎo)通1<2Vcc/3>Vcc/3不變不變1<2Vcc/3<Vcc/3高截止1>2Vcc/3<Vcc/3高截止對(duì)于555定時(shí)器，我們?cè)跀?shù)電中已經(jīng)學(xué)到，它在數(shù)字電子電路的應(yīng)用常見(jiàn)的又一下幾種應(yīng)用：1.555定時(shí)器接成施密特觸發(fā)器，2.用555定時(shí)器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，3．用555定時(shí)器接成多諧振蕩器本次設(shè)計(jì)中我們就用到了其中兩種，即單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器，其中單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器結(jié)構(gòu)和其個(gè)點(diǎn)信號(hào)波形如下所示： 圖3-5圖3-6可見(jiàn)其主要作用是輸入一個(gè)短暫的低電平信號(hào)而輸出一個(gè)一定時(shí)間長(zhǎng)度的高電平信號(hào)。3.3.2呼叫顯示模塊因?yàn)椴》恐械暮艚虚_(kāi)關(guān)1~4都是可自動(dòng)彈起的按扭開(kāi)關(guān)，其提供信號(hào)不穩(wěn)定不確定，所以設(shè)計(jì)中只能利用呼叫時(shí)的一個(gè)脈沖信號(hào)，才能保證呼叫的及時(shí)、準(zhǔn)確。利用晶閘管的開(kāi)關(guān)特性，使晶閘管與信號(hào)燈串聯(lián)在電源上，使用呼叫信號(hào)控制相應(yīng)的信號(hào)燈串聯(lián)晶閘管，當(dāng)有病房呼叫信號(hào)來(lái)時(shí)，晶閘管導(dǎo)通使對(duì)應(yīng)的小燈點(diǎn)亮報(bào)警，直到人為復(fù)位清零。其電路原理圖，如下：圖3-7信號(hào)燈顯示電路原理當(dāng)無(wú)呼叫時(shí)，呼叫開(kāi)關(guān)都處在低電平，盡管晶閘管的兩端加上了足夠的正向電壓，但由于G端無(wú)觸發(fā)信號(hào)而不能導(dǎo)通，小燈不亮。當(dāng)有呼叫時(shí)，相應(yīng)的模擬開(kāi)關(guān)會(huì)接通高電平，這時(shí)晶閘管兩端有足夠的正向壓降且有足夠的觸發(fā)電壓，滿(mǎn)足導(dǎo)通的條件，管子導(dǎo)通，小燈發(fā)光，報(bào)警。實(shí)驗(yàn)中將12v直流電源與復(fù)位開(kāi)關(guān)、報(bào)警燈以及晶閘管正向連接，利用模擬開(kāi)關(guān)控制晶閘管的打開(kāi)，用復(fù)位開(kāi)關(guān)控制晶閘管的斷開(kāi)，以達(dá)到利用呼叫的不穩(wěn)定信號(hào)，觸發(fā)出穩(wěn)定的報(bào)警輸出，直到人為處理。2.3優(yōu)先顯示模塊方法一：利用可編程邏輯控制電路，編制程序?qū)Ω鱾€(gè)輸入進(jìn)行優(yōu)先級(jí)設(shè)置，用軟方法實(shí)現(xiàn)。方法二：各個(gè)呼叫信號(hào)通過(guò)D鎖存器進(jìn)行鎖存再送入優(yōu)先編碼器進(jìn)行采集輸入信號(hào)并編碼。第二個(gè)方法電原理簡(jiǎn)單實(shí)用，易于實(shí)現(xiàn)。用可編程邏輯控制電路，這種方法在應(yīng)用中能非常方便有效的控制，而且對(duì)于以后附加功能的實(shí)現(xiàn)、電路功能的擴(kuò)展很方便，只是需要掌握一定的編碼優(yōu)先位及相應(yīng)電路的應(yīng)用，在熟悉可編程控制電路的應(yīng)用的情況下也是可行的，而且對(duì)于實(shí)用來(lái)說(shuō)更有意義。但考慮到作者對(duì)編程控制的應(yīng)用能力有限，以及實(shí)際應(yīng)用的成本和控制部件的利用率等問(wèn)題，本設(shè)計(jì)選用方法二。具體電路圖如下：圖3-8優(yōu)先顯示電路此電路由模擬開(kāi)關(guān)、優(yōu)先編碼器4532，D鎖存器7475、譯碼器4511、數(shù)碼管等組成。模擬開(kāi)關(guān)初始狀態(tài)為全高電平。將模擬開(kāi)關(guān)的所有輸入端接D鎖存器后，D鎖存器輸出分別4532的D0,D1,D2,D3。其他D接入端都接地，EI接高電平Vcc.4532的輸出Q0,Q1,Q2分別接入譯碼器4511的A,B,C；D接地。譯碼器4511的輸出AG對(duì)應(yīng)接數(shù)碼管的ag。表3-3優(yōu)先編碼器4532功能表輸入輸出EII7I6I5I4I3I2I1I0Y2Y1Y0GSEOLXXXXXXXXLLLLLHLLLLLLLLLLLLHHHXXXXXXXHHHHLHLHXXXXXXHHLHLHLLHXXXXXHLHHLHLLLHXXXXHLLHLHLLLLHXXXLHHHLHLLLLLHXXLHLHLHLLLLLLHXLLHHLHLLLLLLLHLLLHL在數(shù)字測(cè)量?jī)x表和各種數(shù)字系統(tǒng)中，都需要將數(shù)字量直觀(guān)地顯示出來(lái)，一方面供人們直接讀取測(cè)量和運(yùn)算的結(jié)果；另一方面用于監(jiān)視數(shù)字系統(tǒng)的工作情況。因此，數(shù)字顯示電路是許多數(shù)字設(shè)備不可缺少的部分。數(shù)碼顯示器是用來(lái)顯示數(shù)字、文字或符號(hào)的器件，現(xiàn)在已有多種不同類(lèi)型的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字設(shè)備中，目前數(shù)碼顯示器件正朝著小型、低功耗、平面化方向發(fā)展。 數(shù)碼的顯示方式一般有三種：第一種是字形重疊式，它是將不同字符的電極重疊起來(lái)，要顯示某字符，只須使相應(yīng)的電極發(fā)亮即可，如輝光放電管、邊光顯示管等。第二種是分段式，數(shù)碼是由分布在同一平面上若干段發(fā)光的筆劃組成，如熒光數(shù)碼管等。第三種是點(diǎn)陣式，它由一些按一定規(guī)律排列的可發(fā)光的點(diǎn)陣所組成，利用光點(diǎn)的不同組合便可顯示不同的數(shù)碼。數(shù)字顯示方式目前以分段式應(yīng)用最普遍，圖5.3.6表示七段式數(shù)字顯示器利用不同發(fā)光段組合方式，顯示0～15等阿拉伯?dāng)?shù)字。在實(shí)際應(yīng)用中，10～15并不采用，而是用2位數(shù)字顯示器進(jìn)行顯示。其七段數(shù)字顯示器發(fā)光組合圖如下所示，它是通過(guò)CD4511對(duì)其A.B.C.D.E.F.G段二極管的明暗進(jìn)行控制，最后使得其顯示出一定的數(shù)字模式，如圖2.8所示：圖3-9 七段數(shù)字顯示器顯示數(shù)字在本設(shè)計(jì)中我們用的是CD4511來(lái)對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行控制。下面來(lái)看一下4511的功能引腳圖3.9和4511的功能表2.3 。 圖3-104511引腳圖表3-44511的功能表輸入輸出LEBILTDCBAabcdefg顯示字形XX0XXXX11111118X01XXXX0000000消隱01100001111110001100010110000101100101101101201100111111001301101000110011401101011011011501101100011111601101111110000701110001111111801110011110011901110100000000消隱01110110000000消隱01111000000000消隱01111010000000消隱01111100000000消隱01111110000000消隱111XXXX鎖存鎖存3.4主機(jī)部分組成主機(jī)部分以AT89C51作為控制核心，采用LED靜態(tài)數(shù)碼顯示，共陽(yáng)極連接。鍵盤(pán)部分采用獨(dú)立式按鍵設(shè)計(jì)。主機(jī)部分設(shè)有4種按鍵：響應(yīng)鍵、設(shè)置鍵、確認(rèn)鍵和數(shù)字鍵。響應(yīng)鍵功用：醫(yī)生收到呼叫信息后，按下該鍵，第一響應(yīng)級(jí)別的病人對(duì)應(yīng)的指示燈熄滅，通知病人已經(jīng)得到響應(yīng)；設(shè)置鍵功用：對(duì)新來(lái)的病人根據(jù)病情進(jìn)行響應(yīng)的優(yōu)先級(jí)設(shè)置；確認(rèn)鍵功用：對(duì)設(shè)置完的信息進(jìn)行確認(rèn)；數(shù)字鍵功用：實(shí)現(xiàn)數(shù)字輸入的功能。圖3-2主機(jī)的顯示及按鍵連接3.5從機(jī)部分組成為了優(yōu)化硬件結(jié)構(gòu)，減小系統(tǒng)體積，從機(jī)部分以AT89C51為核心，采用發(fā)光二極管作為指示燈。每個(gè)從機(jī)控制一個(gè)病房，每個(gè)病房里放置四張病床，所以要連接4個(gè)按鍵。從機(jī)部分工作原理如下：當(dāng)病人按下呼叫按鈕后，從機(jī)上對(duì)應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮，若值班室醫(yī)生收到呼叫信號(hào)，按下響應(yīng)鍵，對(duì)應(yīng)指示燈熄滅，否則指示燈一直保持亮的狀態(tài)。接口電路如圖3所示。圖3-3從機(jī)的顯示及按鍵連接3.6通信系統(tǒng)RS485總線(xiàn)系統(tǒng)選用多點(diǎn)總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的RS485通信方式，即在主從機(jī)的通信電路中采用RS485收發(fā)器，組成RS485通信網(wǎng)。主機(jī)與從機(jī)間通過(guò)總線(xiàn)進(jìn)行串行通信，其電路簡(jiǎn)單，成本低，且由于采用差動(dòng)傳輸方式，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，可以有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率和較遠(yuǎn)的傳輸距離。3.6.1RS485收發(fā)器主從式控制系統(tǒng)的RS485半雙工網(wǎng)絡(luò)如圖4所示。從機(jī)的個(gè)數(shù)最大為32個(gè)。RRtBADEDIRERO圖3-4MAX485典型工作電路3.6.2單片機(jī)與MAX485接口電路AT89C51單片機(jī)與MAX485接口電路如圖5所示，RO和D1分別接AT89C51內(nèi)部串行口的數(shù)據(jù)接收端RXD(P3．O)和數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD(P3．1)，能端和DE分別占用兩根I／O口線(xiàn)，若不用關(guān)機(jī)模式，可將它們連起來(lái)，用一根口線(xiàn)控制即可。為了進(jìn)一步增強(qiáng)抗干擾性能，提高通信的可靠性，利用高速光電耦合器加以隔離。常態(tài)時(shí)，從機(jī)處于發(fā)送狀態(tài)，主機(jī)處于接收狀態(tài)。一旦有呼叫信號(hào)，從機(jī)發(fā)送主機(jī)接收；主機(jī)收到后，主機(jī)發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，對(duì)應(yīng)從機(jī)接收。ATSATS89C52P3.0RXDP1.0P1.1P3.1TXDMAX485ROREADEBDI差分輸入輸出圖3-5MAX485與單片機(jī)接口電路4、病床呼叫器的系統(tǒng)軟件組成軟件部分采用模塊化設(shè)計(jì)。主要由主機(jī)主程序、主機(jī)通訊子程序、從機(jī)主程序、從機(jī)中斷服務(wù)子程序等組成。主機(jī)主程序用于定時(shí)器Tl初始化、串行121初始化和傳遞主機(jī)通訊子程序所需人口參數(shù)，主機(jī)通訊子程序用于主機(jī)和從機(jī)間數(shù)據(jù)塊的傳送。從機(jī)主程序用于定時(shí)器T1初始化、串行口初始化和中斷初始化，從機(jī)中斷服務(wù)子程序用于對(duì)主機(jī)的通訊。主機(jī)C語(yǔ)言單片機(jī)程序:#include<reg51.h>#include<intrins.h>sbitP10=P1^0;sbitP11=P1^1;sbitP12=P1^2;sbitP13=P1^3;sbitP00=P0^0;sbitP01=P0^1;sbitP02=P0^2;sbitP03=P0^3;voiddelay();voidlighton();bitL0=0,L1=0,L2=0,L3=0;voidmain(){P1=0xff;while(1){if(!P00)L0=1;if(!P01)L1=1; 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_nop_();}voidlighton(){if(L0)P10=!P10;if(L1)P11=!P11;if(L2)P12=!P12;if(L3)P13=!P13;}5、結(jié)論經(jīng)過(guò)大量事實(shí)論證,我們可以得出以下結(jié)論：系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為控制核心、采用RS485總線(xiàn)進(jìn)行通訊，能夠?qū)崿F(xiàn)病房與護(hù)理人員間的快速、準(zhǔn)確地呼叫及響應(yīng)功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、多對(duì)一的呼叫功能。此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠，是醫(yī)院實(shí)現(xiàn)提高工作效率和改善服務(wù)質(zhì)量的有效途徑之一。6、結(jié)束語(yǔ)至此，基于RS485總線(xiàn)的醫(yī)院呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)最終得以完成，本文所設(shè)計(jì)的控制電路，主要有以下電路構(gòu)成，閃爍電路、報(bào)警電路和斷電延時(shí)電路。它能實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)患者同時(shí)發(fā)出呼叫信號(hào)的控制要求。同時(shí)為了使呼叫更加快捷和準(zhǔn)確，還增設(shè)了病床的床頭燈、病房門(mén)口的指示燈的功能和優(yōu)先搶答的功能。由于知識(shí)和技術(shù)上的局限和欠缺，所以，在設(shè)計(jì)該控制系統(tǒng)時(shí)，對(duì)它的某些功能未能加以更加詳細(xì)深入的研究，如：通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音呼叫對(duì)講系統(tǒng)、減少輸入/輸出口的點(diǎn)數(shù)設(shè)置、如何更好的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信減少壓降等等。但無(wú)論怎樣，本文的設(shè)計(jì)能夠達(dá)到論文所要求的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了要求的各項(xiàng)功能。7要參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1]曹君君，于淑英，劉玉春．重視危機(jī)管理減少醫(yī)療糾紛[J]．管理雜志，2002，2(3)：1-41[2]盧仲毅，唐時(shí)奎．實(shí)施醫(yī)患溝通制改善醫(yī)患關(guān)系[J]．中華醫(yī)院管理雜志，2002，18(12)：7-21[3]楊雷，李紅旗，郟東耀，等．單片機(jī)在醫(yī)院監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]．上海：電子技術(shù)，2001(4)：41-42[4]尹麗麗，徐昌華，吳躍東．基于單片機(jī)控制的智能醫(yī)護(hù)儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)口]．電子工程師，2005(1)；13-14[5]傅征，任連仲．醫(yī)院信息系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用[M]．北京：人民軍醫(yī)出版社，2002[6]李寶連，王劍鋼．基于RS485接口的醫(yī)院輸液監(jiān)控系統(tǒng)[J]．山西電子技術(shù)，2064(5)：13-14[7]何立民．MC-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]．北京：航空航天大學(xué)出版社，1995[8]胡漢才．單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2002．謝辭在論文立題方案的選取和整個(gè)撰寫(xiě)過(guò)老師給了我悉心的指導(dǎo)和幫助，并對(duì)論文的設(shè)計(jì)提出了很多寶貴的意見(jiàn)和建議。在論文準(zhǔn)備階段又給我提供了許多相關(guān)的書(shū)籍和資料，完成論文的過(guò)程中，我也曾遇到很多的難題，但是在老師的指導(dǎo)和幫助下都一一得到了解決，在此我向王老師表示忠心的感謝和深深的敬意！四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，非常感謝一直以來(lái)老師和同學(xué)給我的關(guān)心和幫助，在此，向培養(yǎng)了我四年的三亞學(xué)院，向各位領(lǐng)導(dǎo)和老師們表示由衷的感謝！通過(guò)這次論文的設(shè)計(jì)，讓我在鞏固專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)也拓寬了視野，讓我了解到了書(shū)本以外的許多知識(shí)，最后，再一次感謝所有給予我關(guān)心和幫助的老師和同學(xué)們！基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線(xiàn)間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線(xiàn)切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線(xiàn)性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專(zhuān)用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)HYPERLINK"/detail