郭蕓俊,張煥梅
(1.太原工業(yè)學院計算機工程系,山西 太原 030008;2.太原工業(yè)學院機械工程系,山西 太原 030008)
當前病床呼叫系統(tǒng)具有較為廣闊的應用前景,不僅廣泛地應用在醫(yī)療服務機構,在養(yǎng)老機構更是發(fā)揮著重大作用[1,2]。本設計將無線技術應用于醫(yī)療設備上,實現了基于單片機的無線病床呼叫系統(tǒng),以此來改變傳統(tǒng)的呼叫模式,實現安裝部署簡單,維護保養(yǎng)方便,確保醫(yī)護人員能夠及時準確地了解患者的需求、解決突發(fā)狀況,在提高醫(yī)護人員工作效率的同時,避免醫(yī)療事故及糾紛[3]。
該系統(tǒng)分為硬件和軟件兩部分,采用AT89C51單片機作為主控芯片,一個主機外接若干從機,主機負責接收各從機發(fā)來的信息,同時加以顯示,從機則用來呼叫主機。系統(tǒng)設置三個呼叫等級(1-3),分別為:緊急呼叫、常規(guī)護理和生活助理,當病床的呼叫信號通過MAX232芯片轉換成電平信號后,通過從機傳輸給無線發(fā)送器,然后通過無線接收器經通訊電路傳輸給主機,最后主機進行數據處理,根據觸發(fā)按鍵等級,將呼叫內容轉換為數字顯示在液晶顯示屏幕上,護士將會對患者的需求進行回應,按下按鈕后,液晶屏上的呼叫就會清除,即完成了一次呼叫,與此同時液晶屏就會回到初始狀態(tài)。系統(tǒng)的總設計框圖如圖1所示[4]。
圖1 系統(tǒng)總體結構圖
整個系統(tǒng)由以下幾個模塊組成,分別為:無線發(fā)射模塊、無線接收模塊、液晶屏顯示模塊、電源模塊、LED及蜂鳴器報警模塊和復位應答模塊等[5]。
本系統(tǒng)選用的無線發(fā)射和接收模塊為T102-D,是一種傳輸性能強大、所需電量較小的無線收發(fā)器。同時,該產品還具有體積小、重量輕、傳輸距離遠、可選擇的接口多、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。主機固定在護理站,采用220 V交流供電,經電源轉換模塊輸出直流電,供主機使用。
單片機復位時,液晶屏清零。當有病人按下終端從機呼叫鍵時,按鍵邏輯編碼信號經過轉換器轉換為通訊信號,通訊信號通過無線發(fā)射模塊傳送給終端主機,通過AT89C51單片機對收到信號進行數據處理,在液晶顯示屏上顯示處理結果的呼叫內容及信號來源床號,同時通過蜂鳴器發(fā)出提醒警示。當醫(yī)護人員按下響應鍵后,屏幕消隱當前提示且不再重復提醒警示音,若存在多個病人呼叫,當按下響應鍵后,會出現下一個病人的信息且保持提醒警示音。并發(fā)呼叫會根據呼叫等級動態(tài)調整順序,且提醒警示音根據呼叫等級有所區(qū)分。主機控制電路圖如圖2所示。
圖2 主機控制電路圖
本控制系統(tǒng)程序設計的主要模塊包括:主機主程序、從機主程序、延時子程序、初始化子程序、液晶屏顯示子程序以及顯示字模定義等。主程序流程圖如圖3所示。
圖3 主機主程序流程圖
在proteus中繪制好原理圖之后,將在keil中生成的*.HEX目標文件載入到proteus中,就可以看到原理圖中模擬的實物運行狀態(tài)與過程。
在仿真運行時,會有無線信號從各個從機中通過無線傳輸模塊傳輸到主機中,主機對信號進行處理并顯示在液晶顯示屏上。當沒有呼叫時液晶屏上會顯示“一切正?!?;若有患者進行呼叫時,會顯示床號及呼叫內容編號。
圖4為沒有任何呼叫時的液晶屏,圖5為一床患者進行呼叫服務時的液晶屏,在屏幕顯示的同時,LED燈會亮起,蜂鳴器也會響起。
圖4 沒呼叫時的液晶屏顯示
圖5 有呼叫時的液晶屏顯示
本設計基于Proteus和單片機AT89C51完成了無線病床呼叫系統(tǒng)的設計及研發(fā)工作,實現了醫(yī)患之間遠距離的及時溝通。整個系統(tǒng)采用模塊化設計,結構簡單,調試結果表明系統(tǒng)符合預期目標,可有效提高醫(yī)院的整體醫(yī)療服務水平及效率。