基于ZigBee的無(wú)線呼叫醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

摘要：針對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域的傳統(tǒng)呼叫系統(tǒng)存在著布線繁瑣、安裝麻煩、成本高、易受環(huán)境干擾等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種基于ZigBee的無(wú)線呼叫醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，并闡述了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)以ARM作為控制核心，CC2420芯片作為射頻發(fā)送、接收模塊，分別完成了協(xié)調(diào)器、終端控制器、顯示報(bào)警以及溫濕度傳感器模塊的設(shè)計(jì)。測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)安裝方便、可擴(kuò)展性強(qiáng)，符合呼叫系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：ZigBee；無(wú)線呼叫；ARM；CC2420

0 引言
無(wú)線呼叫系統(tǒng)是一種廣泛應(yīng)用于餐飲、休閑、醫(yī)護(hù)、行政辦公等場(chǎng)所的電子產(chǎn)品。目前，多數(shù)無(wú)線呼叫系統(tǒng)使用調(diào)幅(AM)和調(diào)頻(FM)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其普遍存在信號(hào)不穩(wěn)定、距離不夠遠(yuǎn)、組網(wǎng)能力弱、高功耗等缺點(diǎn)。ZigBee憑借其低功耗、低成本、低速率、近距離、短時(shí)延、高容量、高安全、免執(zhí)照頻段、組網(wǎng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，彌補(bǔ)了調(diào)頻器無(wú)線呼叫系統(tǒng)、調(diào)幅無(wú)線呼叫系統(tǒng)的各種缺陷。并且ZigBee技術(shù)可以嵌入各種設(shè)備，主要應(yīng)用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。本文介紹的醫(yī)療無(wú)線呼叫系統(tǒng)正是基于ZigBee技術(shù)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療領(lǐng)域的無(wú)線呼叫監(jiān)控。

1 硬件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)由病人呼叫終端、ZigBee PAN協(xié)調(diào)器、ARM主控平臺(tái)、聲光報(bào)警器、LCD顯示屏、上位機(jī)構(gòu)成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1．1 ZigeBee發(fā)送、接收節(jié)點(diǎn)
ZigeBee的發(fā)送節(jié)點(diǎn)，使用矩陣鍵盤實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的呼叫功能，當(dāng)ZigeBee發(fā)送節(jié)點(diǎn)端的輔助芯片AVR單片機(jī)檢測(cè)到有發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，立即進(jìn)入中斷，從而控制CC2420發(fā)送相應(yīng)數(shù)據(jù)。且當(dāng)CC2420被激活之后，其會(huì)自動(dòng)尋找周圍ZigeBee網(wǎng)絡(luò)并請(qǐng)求加入，當(dāng)協(xié)調(diào)器允許節(jié)點(diǎn)加入后，節(jié)點(diǎn)即將所要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至協(xié)調(diào)器。
ZigeBee的接收節(jié)點(diǎn)(即PAN協(xié)調(diào)器)，主要由AVR單片機(jī)與CC2420組成，用以組建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、接收節(jié)點(diǎn)信息。
1．2 控制核心
S3C2410處理器是Samsung公司生產(chǎn)的32位ARM微控制器。該處理器擁有：獨(dú)立的16 KB指令Cache和16 KB數(shù)據(jù)Cache，MMU，支持TFT的LCD控制器，NAND閃存控制器，3路UART，4路DMA，4路帶PWM的Timer，I／O口，RTC，8路10位ADC，Touch Screen接口，I2C-BUS接口，I2S-BUS接口，2個(gè)USB主機(jī)，1個(gè)USB設(shè)備，SD主機(jī)和MMC接口，2路SPI。其最高可運(yùn)行在203 MHz。