基于ARM的數(shù)字化病房呼叫系統(tǒng)

摘要：詳細(xì)介紹了基于ARM的數(shù)字化病房呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以微控制器STM3210為核心控制終端設(shè)備接收和發(fā)送，采用RS232、RS485及UDP通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了終端設(shè)備與服務(wù)臺(tái)之間語(yǔ)音和通訊命令傳輸。該系統(tǒng)在實(shí)際使用中效果良好。
關(guān)鍵字：RS485；RS232；UDP；語(yǔ)音信息；通訊命令

數(shù)字化病房呼叫系統(tǒng)是一種應(yīng)用于醫(yī)院病房、養(yǎng)老院等地方，用來(lái)聯(lián)系溝通醫(yī)護(hù)人員和病員的專用呼叫系統(tǒng)，是提高醫(yī)院護(hù)理水平的必備設(shè)備之一。
目前市場(chǎng)上存在著許多醫(yī)院病房呼叫系統(tǒng)，主要為有線式和無(wú)線式兩大類。
無(wú)線式系統(tǒng)采用無(wú)線傳輸，但是無(wú)線電波會(huì)干擾其它醫(yī)療儀器設(shè)備，同時(shí)醫(yī)療設(shè)備也會(huì)影響該呼叫系統(tǒng)的正常通訊，導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作等狀況；傳統(tǒng)的有線式病房呼叫系統(tǒng)采用集中式結(jié)構(gòu)，電源線、數(shù)據(jù)通信線、語(yǔ)音通信線分開(kāi)傳輸，具有較好的穩(wěn)定性。目前大多數(shù)醫(yī)院采用此類有線呼叫系統(tǒng)。
本系統(tǒng)以ARM為核心設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)只需一條網(wǎng)線即可完成通訊。主機(jī)通過(guò)網(wǎng)線向各終端設(shè)備即分機(jī)提供數(shù)據(jù)通信和語(yǔ)音通信的通道，同時(shí)終端設(shè)備的供電也由該網(wǎng)線提供。在系統(tǒng)沒(méi)計(jì)中每臺(tái)主機(jī)最多可容納8臺(tái)分機(jī)，采用多種軟、硬件抗干擾措施，使得系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好、可靠性高。
該設(shè)備具有病人信息顯示、愛(ài)心提示、收聽(tīng)廣播、音樂(lè)、語(yǔ)話等功能，具有可靠性高、穩(wěn)定性好、功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代醫(yī)院具有實(shí)用價(jià)值。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
數(shù)字病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要分為四部分，PC服務(wù)臺(tái)、主機(jī)、分機(jī)、語(yǔ)音解碼器。如圖1所示。

1．1 主機(jī)
主機(jī)采用YC2440芯片控制，主要功能如下所述。
(1)對(duì)分機(jī)上傳通訊命令分配ID，重新封裝后上傳給PC服務(wù)臺(tái)。
(2)對(duì)控制平臺(tái)發(fā)送的控制及提示信息進(jìn)行下發(fā)。
(3)循環(huán)向該主機(jī)管理的所有終端設(shè)備發(fā)送詢問(wèn)／查詢指令，查詢是否有設(shè)備存在通訊請(qǐng)求。
1．2 分機(jī)
分機(jī)即床頭終端設(shè)備，由STM3210控制。在終端設(shè)計(jì)中，通過(guò)跳線，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換后以查詢的方式而獲得床位信息。這種通過(guò)跳線配置床號(hào)的方式，有利于設(shè)備的安裝、調(diào)試及日后維修。由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用三個(gè)跳線，所以，同一臺(tái)主機(jī)最多可搭載8個(gè)終端沒(méi)備。
分機(jī)與主機(jī)的通訊通道主要由網(wǎng)線提供，網(wǎng)線由4組交叉線組成。兩組分別提供與主機(jī)之間通訊數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。采用這種交叉線的方式可減少信號(hào)傳輸過(guò)程中的噪聲干擾。剩余的兩組交叉線一組提供分機(jī)的電源，剩余一組備用。
分機(jī)設(shè)計(jì)有設(shè)備按鍵和呼叫手柄，及LCD顯示屏。設(shè)備按鍵和呼叫手柄的功能包括：呼叫、取消呼叫、改變LCD工作模式、取消信息提示等。LCD顯示屏主要用來(lái)顯示當(dāng)前病人的基本信息，如：姓名，年齡，護(hù)理等級(jí)，病例信息以及由服務(wù)臺(tái)發(fā)送的提示消息。LCD顯示屏有三種工作模式，空床位、白天、夜間。用戶可以通過(guò)設(shè)備按鍵選擇其工作模式同時(shí)服務(wù)臺(tái)也可統(tǒng)一改變工作模式。
1．3 語(yǔ)音解碼器
語(yǔ)音解碼器主要用來(lái)播放終端設(shè)備的語(yǔ)音信息，采用STM3210主芯片控制。在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，分機(jī)上傳的語(yǔ)音信息由護(hù)士站PC服務(wù)臺(tái)通過(guò)RS232的方式轉(zhuǎn)發(fā)到語(yǔ)音解碼器，最終由解碼器進(jìn)行解壓進(jìn)行播放，由護(hù)士服務(wù)臺(tái)下傳的語(yǔ)音信息，則直接采用廣播的方式發(fā)送到病人所在的病房。采用這種方式，造成的不便之處是存護(hù)士站與某一個(gè)分機(jī)語(yǔ)音通信的過(guò)程中，會(huì)影響到其他病人的正常休息。