基于PIC單片機的新型醫(yī)用呼叫對講系統(tǒng)設(shè)計

摘要：介紹了一種基于單片機的新型醫(yī)用呼叫對講系統(tǒng)。用于醫(yī)護人員與病人及時通信。該系統(tǒng)主、分機均以PIC系列單片機為核心，采用電源載波技術(shù)，利用系統(tǒng)的二芯電源線，實現(xiàn)語音信號與控制信號的共線傳輸。該系統(tǒng)具有主機實時處理分機呼叫請求，撥號呼叫分機，顯示和記錄病床呼叫等功能，滿足了醫(yī)院進行遠(yuǎn)程監(jiān)護的需要。實際使用表明，該系統(tǒng)可靠性高。功耗低，安裝方便，具有很強的實用價值。
關(guān)鍵詞：醫(yī)用呼叫對講系統(tǒng)；雙音多頻；音頻分離與復(fù)合；單片機

醫(yī)用呼叫系統(tǒng)是病員需要獲得護理或診斷時發(fā)出請求的呼叫工具，可將病員的請求快速傳達(dá)給值班醫(yī)生或護士，是提高醫(yī)院護理水平的必需設(shè)備之一。它作為病員與護士及醫(yī)生之間聯(lián)系的橋梁，正日益顯現(xiàn)出其實用性和優(yōu)越性。它在提升醫(yī)院的綜合水平，提高服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)效率，解決因陪護引起的醫(yī)患矛盾等方面扮演了相當(dāng)重要的角色。早期的醫(yī)用呼叫系統(tǒng)大多采用集中式結(jié)構(gòu)，各個病房單獨通過信號電纜和護士室相連，此類系統(tǒng)具有成本高、安裝調(diào)試?yán)щy、故障率較高等缺點。本文介紹了一種新型的呼叫系統(tǒng)，主機與病房分機均采用PIC系列單片機實現(xiàn)，主機和分機之間不采用計算機通信口連接，而是采用電源載波技術(shù)，通過主機向各分機提供的電源線實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和語音通信。整個系統(tǒng)安裝簡單、維護方便，大大提高了該裝置的實用性。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計
系統(tǒng)由主機、分機、顯示和操控4部分組成，電話和一覽表上的按鈕為控制的輸入部分，主機和病員一覽表顯示窗安裝在病區(qū)護士站，LED顯示屏安裝在走廊，分機分別設(shè)置在病房的各個床頭，結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。一旦病房床頭有人按呼叫按鈕，護士站的主機就發(fā)出鈴聲或者電話響鈴，同時，走廊顯示屏同步顯示呼叫床位號，護士人員便可以立刻趕往病房處理緊急情況。

系統(tǒng)采用主機集中供電的方式和電源載波技術(shù)，通過主機與各分機、電子顯示屏連接的電源線提供電源，同時通過供電電纜實現(xiàn)主機與分機的半雙工數(shù)據(jù)通信及全雙工語音通信，主機和電子顯示屏之間實現(xiàn)單工數(shù)據(jù)通信。系統(tǒng)可24小時連續(xù)工作，并具有靜電保護和雷電保護功能。
系統(tǒng)采用一個主機，多個分機，主機與分機用二線制方式通信，各分機分別掛接在總線上，由主機提供電源。每個分機具有惟一的地址編號，與主機通信時均以此號碼識別。主機呼叫分機時喚醒所有分機，通過總線發(fā)送分機地址編碼，分機將收到的地址碼與自身的地址碼比較，只有相同的分機才啟動通話電路，不相同的都不作響應(yīng)。分機呼叫主機，主機將收到的分機號通過DTMF方式送給電話進行響鈴和顯示來電，并同時送給顯示模塊，主機摘機即可實現(xiàn)通話。各分機只有在呼叫或者被查詢時才被喚醒，總線上才會有數(shù)據(jù)傳輸，不進行通信時處于“睡眠”狀態(tài)，實現(xiàn)節(jié)能效果。

2 呼叫系統(tǒng)硬件設(shè)計
2．1 主機硬件設(shè)計
主機主要包括主控制板、顯示設(shè)備、電話機、電源，功能框圖如圖2所示。