基于单片机的病床呼叫系统设计Word文档下载推荐.docx

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关键词：

病房呼叫单片机中断液晶显示

Designofhospitalbedcallsystembasedonsinglechipmicrocomputer

Summary

Wardcallsystemisanimportantmeanstotransfertheclinicalinformation,thepatient'

srequestcanbequicklytransmittedtothedoctorornurseonduty,itismainlyusedtoassistthehospitaleasilycallthemedicalstaffinahospitalbed,isoneofthenecessaryequipmenttoimprovethelevelofnursingandhospitalward.Letthepatientneedservice,justclickthethecarrypagerinformationcanspreadtotheworkers.Immediatelywithoutcaregiverswhenpatientsneededservicescannottellthedoctor.Itrequirestimely,accurateandreliable,simpleandfeasible.

Thedesignofthecallsystembythekeydetection,dataprocessing,informationdisplaythreeparts.C51microcontrollerasthemaincontroller,theuseofliquidcrystaldisplayasthedisplaypart,theuseof3X8matrixswitchtosimulatethehospitalwardandhospitalbeds.Whenthepressbuttonispressed,theC51immediatelygetsthepatient'

swardnumberandthebednumber,whilethetimeiscollectedanddisplayedontheLCDmonitor,whenthenurseseesthepatient'

sinformationandpresstheresetbutton,theLCDscreenisreturnedtoitsinitialstate.Thissystemcanimprovetheimmediateandefficiencyofthesystembyusingtheinterruptmode.Whenthereareanumberofhospitalbedscall,thesystemcanalsobeacircularcallrecordsshow.

Keywords:

wardcall,SCM,interrupt,liquidcrystaldisplay

第1章绪论

1.1课题概述

在这个瞬息万变，竞争激烈的时代，选择一个优越的工具往往能提升企业在这个市场上的竞争力。

尤其医院的竞争越来越激烈，商业医院的生存是第一位，提升档次和服务质量迫在眉睫，陪护问题一直是医患矛盾的主体，也是长期困扰卫生系统服务质量的大问题，使用病房呼叫系统，方便病人更快找到医生，以节约病人的宝贵时间。

病房呼叫系统是一种应用于医院病房、养老院等地方，用来联系沟通医护人员和病员的专用呼叫系统，是提高医院护理水平的必备设备。

以前当病人需要服务时就不得不亲自到值班室去叫。

安装该呼叫系统后，在病人与护士之间架起一座及时沟通的桥梁，可在减少护理人员的同时，保证病人随时能够得到服务，让每个病人及时得到最佳护理。

病房呼叫系统的优劣直接关系到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。

它要求及时、准确可靠、简便可行、利于推广。

利用单片机的通讯功能，设计出具有振铃、显示房号等功能的多功能病床呼叫系统，满足了医院的病房管理和护理的要求。

1.2智能病床呼叫系统发展概况

呼叫系统发展到今天，从应用层面可以说已经进入到商业化运营阶段。

国内许多的呼叫中心其服务模式，已经从单纯的客户服务向服务与经营的混合型模式转变。

这首先是呼叫市场需求的结果，也是呼叫技术及管理发展的必然结果。

信息时代的医院管理已经从传统的人管模式，向智能化，电子化，信息化，网络化得高科技管理模式的方向迅速发展，“病房呼叫系统”可实现医院病房的智能化管理，可实现呼叫，报警，信息储存，显示等功能。

为医院和患者都带来方便。

在中国，约在30000个医院中仅30％的医院拥有自己的信息管理系统；

拥有前端电话接入系统的医院就更少了。

目前市场上存在着许多种型号不一功能各异的医院病房呼叫系统，主要为两大类：

有线式和无线式。

传统的有线式病房呼叫系统往往采用集中式结构，电源线、数据通信线、语音通信线分开传输，具有铺设线路较多、成本高、安装调试困难、实时性差、故障率较高等缺点。

无线式病房呼叫系统可靠性差，而且无线电波会干扰其它医疗仪器设备，目前大多数医院不采用无线呼叫系统。

1.3课题研究的目的和意义

智能病床呼叫是传送病床信息的重要手段，病床呼叫系统可将病人的请求快递传送给值班医生和护士。

呼叫系统的优劣直接关系到病人的安危，历来受到各大医院的普遍重视。

它要求及时、准确、可靠、简便可行、利于推广。

单片机多机通信和计算机监控管理技术的具有呼叫、振铃、显示等功能的病床呼叫系统，基本满足了医院的病房护理要求。

1.4设计任务

本病床呼叫系统中，使用3X8矩阵开关分别模拟医院病房与病床位数，当某开关按下时，系统显示呼叫的病房与病床、呼叫的时间。

处理完毕可清除该呼叫显示记录。

1.5任务要求分析

通过对上述设计任务的分析，可以将之细分为以下几点，最后的调试也将以下面各点为依据。

当有病人按下按键时，液晶显示器上显示病人的病房号，病床号，以及按键时的时间。

在护士按下清零键后，液晶显示器上内容恢复到初始状态。

若在护士按下清零键前有多个病人按键，则液晶显示器上将循环显示各个病人的信息，直到护士按下清零键后，液晶显示器上内容恢复到初始状态。

第2章系统设计和方案选择

2.1设计思路

根据设计要求，该病床呼叫系统利用C51单片机作为核心，外接3X8矩阵键盘，每一个键对应着不同的床位。

在没有病人呼叫时，单片机循环等待按键按下；

当病人按下床头对应的按键，产生中断信号。

单片机收到中断信号后调用中断服务程序识别出呼叫病床的病房号码和床位号码，同时记录当时系统的时间，将呼叫记录通过LCD12864显示出来，护士通过读取屏幕上提示的呼叫信息即可快速的、正确的查出病人的床位，并做相应的准备以及时处理，处理完成后，按下清除按钮，即可清除本次呼叫记录，等待下次呼叫，同时液晶屏幕上再次显示“一切正常”。

其结构图如下：

图2.1病床呼叫系统结构图

2.2键盘采集方案选择

键盘的工作方式应该根据实际应用系统中CPU的工作状况而定其选取的原则是既要保

证CPU能及时响应按键操作又不要过多占用CPU的工作时间。

通常键盘的工作方式有三种即编程扫描、定时扫描和中断扫描。

1编程扫描方式

编程扫描方式是利用CPU完成其他工作的空余时间调用键盘扫描子程序来检验按键态响应键盘输入。

执行键功能程序时CPU不再享有键输入要求直到CPU重新扫描键盘为止。

2定时扫描方式

定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次她利用单片机内部的定时器产生一定时间如20ms的定时定时时间到产生定时器溢出中断。

CPU在中断服务程序中键盘进行扫描并在有键按下时识别出该键并保存键号然后在中断服务程序或主程序中执行该键的功能程序。

3中断扫描方式

中断扫描方式就是当按键有按下时，产生中断信号，CPU收到中断信号后就执行相应的中断服务子程序响应该按键，处理完后CPU又开始循环等待下一次按键按下。

当采用前两种键盘描方式时，无论是否有键按下CPU都要定时扫描键盘而单片机应用系统工作时并非经常需要键盘输入。

因此CPU经常处于空扫描状态，浪费CPU大量时间。

CPU不扫描键盘而有键按下时通过相应电路产生中断请求，CPU响应中断，执行键盘扫描子程序并识别键号。

所以本设计中采用中断扫描方式采集键盘信息。

2.3设计芯片的选择

C51单片机

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的CPU、RAM、ROM、多路I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块芯片上的一个小系统，通过编写程序下载到单片机的程序存储器以实现不同的功能。

液晶显示器LCD12864

相对于数码管、LED二极管点阵等，液晶显示具有可以实现汉字的显示，硬件电路连接比较简单等优点。

第3章系统硬件电路设计

3.1单片机控制系统硬件设计

单片机控制系统功能是：

键盘数据采集并保留采集结果、控制液晶显示设计要求的内容、读取实时时间，并作适当的数据处理。

该控制系统中单片机AT89C51的P0，P1，P2及P3.0,P3.1接口作普通I/O使用，其中P0口作为LCD12864的数据传输口，P2.0~P2.5口的作为其控制端口，P2.6、P2.7、P3.0以及P1口为键盘的行列口，P3.0作为清除按键的数据输入口。

P3.2作为外部中断信号输入口。

P3部分口与时钟芯片DS1302相连实现时间的通信。

具体电路图显示如图3.1所示。

图3.1单片机控制系统电路图

3.2液晶显示的硬件设计

液晶显示的功能包括：

没有病人呼叫时，显示“一切正常”；

当有病人呼叫时，显示病人的具体位置和呼叫的时间、日期。

通用型LCD12864共有18个引脚，其中DB7~DB0是连接控制器的数据总线，其他的引脚中6根控制线，另外还有电源线，具体连接见图3.2。

其中上拉电阻是由于P0口作普通口时内部没有上拉电阻。

图3.2液晶LCD12864电路图

3.3扫描键盘的硬件设计

键盘输入的功能：

每个按键对应着一张病床，由3X8矩阵键盘组成。

该矩阵键盘的总共需要11个接口，其中列分别与单片机P2.6、P2.7、P3.0口相接，行占用