基于51单片机的病房呼叫系统Word文档下载推荐.docx
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学号************
指导教师姓名刘宇
指导教师职称副教授
2013年5月20日
摘要
病房呼叫系统是住院病人及其家属在需要医务人员帮助时，请求值班护士进行护理的重要呼叫工具，它主要用于协助医院里的病人在病床上方便地呼叫值班人员，可以快速的将病人的请求传送给值班人员，是提高医院的病房护理水平的必备设备之一。
随着社会节奏的不断加快，医院行业的竞争越来越激烈，对经济效益的追逐成为很多私立医院的生存第一要位，提升服务水平和服务质量迫在眉睫，陪护问题一直是医患矛盾的主要体现，也是长期以来困扰广大医务服务者的大问题，使用病房呼叫系统，方便患者迅速而快捷的找到医生，以节约患者的珍贵时间
系统的核心是at89c51单片机。
还有其它辅助硬件电路，矩阵键盘、LED显示电路.地址锁存器以及译码器等。
个个房间的病人要呼叫护士可以按自己床边的按键，此时值班室会有蜂鸣器响，相应的指示灯亮，并且在值班室的数码管上显示床位号。
信号通过矩阵键盘进行输入，在用高级语言编写程序时，对键盘信号的获取非常重要。
在本篇论文之中每个病房的病床旁都有一个呼叫按钮，当患者有需要医务人员帮助时，按下呼叫键，此时值班室的显示屏可显示此患者的床位号，多人使用时可以根据病人是否是重症病床而产生优先级别，医护人员按下“响应”键取消当前呼叫。
关键词：
AT89C51；
矩阵键盘；
LED；
病床呼叫；
蜂鸣器
Abstract
Wardcallsysteminpatientrequestthedutydoctorornursecareemergencycallcommunicationtools,itismainlyusedtoassistpatientsinhospitalstoeasilycallthedutyofficerinthebed,thepatient'
srequestsenttothestaffonduty,necessaryequipmenttoimprovethelevelofhospitalwardcare.Withtheacceleratingpaceofsocial,increasinglyfiercecompetitioninthehospitalindustry,thepursuitofmoneytothesurvivalofmanyprivatehospitalsfirst,improveservicelevelsandqualityofserviceisimminentaccompanytheissuehasbeenthemainmanifestationofthedoctor-patientconflicts,isalsoabigproblemhaslongplaguedthemajorityofmedicalservices,wardcallsystemtofacilitatethequickandfastpatientstofindadoctortosavethepatient'
sprecioustime
ThecoreofthesystemistheAT89C51microcontroller.Aswellasotherauxiliaryhardwarecircuit,matrixkeyboard,LEDdisplaycircuitaddresslatchanddecoder.Patientsinalltheroomyouwanttocallthenursebyhisbedsidebutton,thedutyroomwillbethebuzzersounds,thecorrespondingindicatorlight,andthenumberofbedsinthedutyroomofthedigitaltubedisplay.Matrixkeyboardinputsignal,whichisthekeytoprogramming.
Inthisdesign,eachbedhasabutton,whenpatientsareinurgentneed,pressthebutton,thedisplayofthedutyroomtodisplaythepatient'
sbednumber,peoplecanuseisbasedonthepatienttotheintensivecarebedapriority,healthcareworkers"
Response"
keyispressedtocancelthecurrentcall.
Keywords:
AT89C51;
matrixkeyboard;
LED;
Callofbeds;
buzzer
第一章前言
病床呼叫系统是一种紧急呼叫工具，在医院等公共场所有着广泛的应用，用来保持住院病人和医务人员取得联系的重要呼叫工具，能够在很大程度上提高医院的人文服务质量，有利于创建和谐医院。
病床呼叫系统的优劣直接影响到病员的安危，以及病人对医院服务的满意程度，对于服务是否到位的问题受到了许多医院的广泛关注。
它要求及时、准确可靠、简便可行、利于推广。
现在国内一些大型医院都有了比较智能的病房呼叫系统，但是有些小医院还没有安装病房呼叫系统，这不仅仅影响了医院的服务质量，也给住院人及他们的家属带来了很多的弊端。
有时甚至出现病人紧急情况时，而找不到值班医生或护士，在医院重症住院的病人，在家人不在身边的一段时间内想在点滴后寻找人来拔针，如果这时没有病房呼叫系统，病人将会出现血液倒流的现象，将会及其危险。
病房呼叫系统一般分为两大类，一类是接线的，一类是无线的，无线的病房呼叫系统由于没有线路连接的问题，使得接线变得极其简单，但是由于其没有线路连接，可靠性较差，而且对于一些小型医院使用无线呼叫系统也是比较昂贵的一种手段，并且无线电波会干扰其他医疗仪器设备。
该篇文章采用有线病房呼叫系统，成本较低，对于一些收入较少的小型医院，是非常好的选择之一，但受到布线较多，影响外观观察效果，故不适宜较大的医院进行使用。
病床呼叫系统方便住院病人能够在第一时间找到护士，极大的减少了等待的时间。
以便病人能够在第一时间得到最有效的帮助，当今病房呼叫系统正在逐步地向智能化发展，它可以和摄像机，以及通话机一起使用，当病人按下开关时，在护士值班室的屏幕上第一时间看到病以及其周边的情况，并且可以通过对讲机等设备，直接和住院人员进行及时快捷沟通。
第二章系统整体设计
2.1功能与方案确定
2.1.1功能要求
本课设希望病床呼叫系统实现以下功能：
1．任一病房的任意病床呼叫，护士值班室马上能显示其房间号.病床号
，并且蜂鸣器响。
2．若有多个病床呼叫就循环显示；
如是重症室患者按铃则可以优于其他普通患者。
3．护士按下接收键后数码管熄灭，铃声停止。
2.1.2方案论证
方案一：
使用at89c51单片机外加作地址锁存用的两块地址锁存器74HC573芯片，以及两块共阴极八段数码管，可构成一个基本的显示电路。
再配32个独立按键构成的输入电路，数码管采用静态驱动方式，所谓静态驱动方式是指，每一个数码管连接一个地址锁存器，而每一个地址锁存器又占用了8个IO口，两个地址锁存器就占用了16个IO口，led显示器工作在静态显示方式时，各位的共阴极连接在一起并接地，每位的8个断码线分别与一个8位的输出锁存器相连接。
对于键盘采用独立式键盘接口，对于该种接法，使得编程变得非常简单，但是由于我们在该次课设中需要大量按键，所以我们还要使用大量外扩电路来增加IO口的数目。
方案二：
用at89c51[1]自身身接口实现数码管静态显示和键盘扫描，使用at89c51单片机外加一片地址锁存用的三态地址锁存器锁存器74HC573以及一片3，8译码器74ls138芯片，以及一块两位一体的共阴极数码管，可构成一个完整的显示电路。
以此为基础，以配置以4行4列矩阵键盘的输入电路，数码管以动态形式显示，不但可以节约外部芯片而且还可以节省IO口，只是在软件编程较静态显示方式较难一些，同时键盘变为矩阵键盘可以将原来由16个IO口控制的独立按键，来变成由8个IO口控制的行列式4*4矩阵键盘，在按键的识别的方法上来使用线反转发，这样的话就可以不扩展I/O芯片而由at89c51自身I/O口实现上述功能,即用P1口的八个端口作为LED的段选,用P2口的做键盘电路的接口。
用P3^5，P3^6，P3^7作为数码管的片选线。
综上所述，方案一中键盘显示采用独立按键形式，其软件实现起来比较简单，但硬件电路过于复杂，没有合理利用单片机的I/O[2]．在用静态方式驱动数码管时，也有过多的外围硬件，虽然编程方面简单了许多，但是大量的外围电路，为系统的设计增加了不少障碍，而方案二外围电路非常简单易懂，虽然软件实现起来比较困难，但是这有利于我们对编程语言的学习，综合比较几个方面来看本文选取第二个方案。
2.1.3总体结构框图
图2-1病房呼叫系统结构框图
框架模块功能描述：
1.输入部分包括矩阵键盘输入，病人按键输入相当于一个外界的信号，用于向单片机传输命令。
2．微处理器采用常见的AT89C51单片机为控制核心，通过c语言软件[3]编程，对即刻收集到片外信息进行处理，分析，同时对外部电路进行驱动和控制。
3．输出部分包括两位一体的数码管显示电路，将从键盘上输入的信号显示出来，给人以直观的印象，并且辅助以由蜂鸣器组成的报警电路。
4．系统过程的综述：
矩阵键盘在外部向单片机内部输入信号，AT89C51单片机收到信号后进行精细的处理，通过输出系统将信号显示在两位一体数码管上，并且驱动蜂鸣器[4]来形成报警电路，此时值班室的护士可以通过按键进行中断调节，来终止刚才的呼叫。
第三章系统硬件设计
3.1硬件构成示意图
图3-1硬件构成示意图
3.2单片机简介
单片机也被称作“单片微型计算机”、“微控制器”和“嵌入式微控制器”，单片机一词最初源于“SingleChipMicrocomputer”，简称SCM[5]。
随着单片机在整体技术层面和内部结构上的进步，其控制能力与日剧曾，国际上逐渐采用“MCU”（MicroControllerUnit,微控制器）来代替SCM。
单片机的发展历史大致分为4个阶段。
第一阶段：
单片机的艰难的摸索阶段。
这一阶段主要过程是摸索如何把计算机的一些重要部件嵌入在芯片上。
第二阶段：
单片机的完善阶段。
Intel公司在MCS-48的基础上推出了完善的、典型的MCS-51单片机系列。
它在很多方面都奠定了非常典型的以及非常通用的总线型单片机：
第三阶段：
向微控制器发展的阶段。
这一阶段主要是为了满足测控系统要求的各种外围电路和接口电路，突出其职能化控制能力[5]。
第四阶段：
单片机的全方位全面发展阶段。
由于许多大型的厂商包括大半导体以及大电气厂商都开始积极的参与到单片机的研制和开发过程中来。
随着单片机在工业商业等领域内深入的发展和应用，随着时间的推移，逐渐出现了大寻址范
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