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)

0 引言

當前病床呼叫系統(tǒng)具有較為廣闊的應(yīng)用前景，不僅廣泛地應(yīng)用在醫(yī)療服務(wù)機構(gòu)，在養(yǎng)老機構(gòu)更是發(fā)揮著重大作用[1，2]。本設(shè)計將無線技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備上，實現(xiàn)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(xiàn)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]。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

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(shè)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(zhuǎn)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(jīng)通訊電路傳輸給主機，最后主機進行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)觸發(fā)按鍵等級，將呼叫內(nèi)容轉(zhuǎn)換為數(shù)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(yīng)，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(shè)計框圖如圖1所示[4]。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

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(yīng)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(chǎn)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(jīng)電源轉(zhuǎn)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(jīng)過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)處理，在液晶顯示屏上顯示處理結(jié)果的呼叫內(nèi)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(yīng)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(yīng)鍵后，會出現(xiàn)下一個病人的信息且保持提醒警示音。并發(fā)呼叫會根據(jù)呼叫等級動態(tài)調(diào)整順序，且提醒警示音根據(jù)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

3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

本控制系統(tǒng)程序設(shè)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

4 系統(tǒng)調(diào)試仿真

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?shù)街鳈C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(nèi)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(wù)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

5 結(jié)語

本設(shè)計基于Proteus和單片機AT89C51完成了無線病床呼叫系統(tǒng)的設(shè)計及研發(fā)工作，實現(xiàn)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(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試結(jié)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(wù)水平及效率。