基于以太網(wǎng)的醫(yī)院病人體溫遠程自動檢測系統(tǒng)設計

摘要：在醫(yī)院數(shù)字化建設中，醫(yī)院病人體溫的遠程自動檢測有著十分重要的意義。該設計的主要內(nèi)容是完成一種新型的基于以太網(wǎng)的多點分布式溫度檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用現(xiàn)場溫度采集、顯示和單片機控制，并與監(jiān)控中心通訊。選用DALLAS公司近年來推出的集成式數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為測溫元件，選用周立功公司開發(fā)的網(wǎng)絡通信模塊ZNE-100T作為網(wǎng)絡通信單元。采用新興的單總線技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)構(gòu)建溫度檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)成本低廉、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強、操作靈活，可以方便地實現(xiàn)溫度的多點、實時測量。
關鍵詞：自動檢測；多點分布式檢測系統(tǒng)；實時遠程控制；網(wǎng)絡技術(shù)；DS18B20；ZNE-100T

醫(yī)院病人體溫等參數(shù)的遠程自動檢測系統(tǒng)是醫(yī)院數(shù)字化建設中的一個重要項目。該設計主要是針對醫(yī)院病人體溫進行遠程自動檢測，采用分布式多點溫度采集技術(shù)，并通過以太網(wǎng)通信技術(shù)傳輸?shù)结t(yī)院監(jiān)控中心，值班醫(yī)生和護士通過監(jiān)控中心可以實時了解病人的體溫變化，監(jiān)控中心可以對病人的體溫異常進行報警和相應的記錄，并且與病人數(shù)據(jù)庫同步，方便醫(yī)生對病人病情的分析。

1 系統(tǒng)總體設計方案
該系統(tǒng)總體設計框圖如圖1所示。整個系統(tǒng)采用三級結(jié)構(gòu)，即醫(yī)院監(jiān)控中心、病房主機和溫度傳感器。其中病房主機采用單片機AT89C52為主控單元，主要實現(xiàn)網(wǎng)絡通信、溫度采集和顯示。網(wǎng)絡通信是通過周立功公司開發(fā)的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)串口模塊ZNE-100T實現(xiàn)的，每臺ZNE-100T都可以設定IP地址和服務器IP地址，便于構(gòu)成分布式測溫網(wǎng)絡。測溫元件采用美國DALLAS半導體公司生產(chǎn)的數(shù)字溫度傳感器DS18B20，每個DS18 B20都有惟一的ID號，體積小，可以封裝成普通溫度計大小，其拉線最長距離可達80 m，便于分布式安放在病人身上。溫度數(shù)據(jù)可以在病房主機的液晶上滾動顯示。醫(yī)院監(jiān)控中心和各病房主機之間的網(wǎng)絡通信，采用C-S架構(gòu)，病房主機每分鐘向醫(yī)院監(jiān)控中心發(fā)送各路溫度數(shù)據(jù)。醫(yī)院監(jiān)控中心接收來自各病房主機的數(shù)據(jù)，可以以曲線或者數(shù)字的方式實時顯示各病人溫度變化情況，并進行異常處理和相應信息記錄，并且與病人數(shù)據(jù)庫同步，及時提醒值班醫(yī)生和護士關注病人情況。

2 硬件設計
2．1 單片機主控單元設計
單片機AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含8 KB的FLASH和256 B的RAM，片內(nèi)置通用8位中央處理器，具備32個雙向I／O口。其中單片機的P0口用于現(xiàn)場顯示電路，采用點陣液晶顯示模塊LM6038D，可以滾動顯示各個病人的體溫；P1口用于接單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20；P2口用于現(xiàn)場控制電路，包括按鍵、指示燈等；P3口的P3．0(RXD)和P3．1(TXD)用于和ZNE-100T的串口通信。系統(tǒng)采用5V供電。
2．2 單總線溫度采集電路設計
DS18B20的測量范圍為-55～+125℃；在-10～+85℃時，它的精度為±0．625℃，通過特殊處理，可以達到0．1℃。
單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20的電路連接方式主要有兩種，如圖2所示。該設計采用外接電源方式，如圖2(b)所示。理論上單片機的每個端口可以接無數(shù)個DS18B20，但是單片機端口負載能力有限，P1口的每個端口(P1．0至P1．7)只能推動8個DS18B20。該設計中只用P1．0端口接了8只DS18B20。