基于單片機無線病房呼叫器設計

　　臨床求助呼叫是傳送臨床信息的重要手段，病房呼叫器是病人請求值班醫(yī)生或護士進行診斷或護理的緊急呼叫工具，可將病人的請求快速傳送給值班醫(yī)生或護士，并在值班室的監(jiān)控中心電腦上留下準確完整的記錄，是提高醫(yī)院和病室護理水平的必備設備之一。呼叫系統(tǒng)的優(yōu)劣直接關(guān)系到病員的安危，歷來受到各大醫(yī)院的普遍重視。

　　它要求及時、準確可靠、簡便可行、利于推廣。我國傳統(tǒng)的病房呼叫系統(tǒng)采用的多是有線傳輸，存在著安裝布線復雜，檢查維修困難，抗干擾能力差，病房擴建不易及費用高，不雅觀的缺陷。為克服以上的不足，本研究介紹一種無線的病房呼叫器，其使用專用的射頻模塊，并使用單片機控制。這樣不但解決了復雜布線等問題，更能提高醫(yī)療服務水平，適應現(xiàn)代社會需求。

　　1、硬件電路設計

　　本設計方案由呼叫器和主機構(gòu)成，使用射頻收發(fā)芯片，使系統(tǒng)工作在頻段433 MHz附近。系統(tǒng)使用單片機編碼/解碼，每個呼叫器有一個唯一的識別碼，并且識別碼可以隨時修改。當用戶按發(fā)射鍵后，識別碼被發(fā)射出去，等待接收器的響應，主機接收到服務申請后，根據(jù)識別碼鑒別出是由哪一臺呼叫器發(fā)出的申請，并給出聲音提示和顯示呼叫器的識別號。如果有幾個呼叫器在短時間里同時呼叫，主機則按照先后順序存儲起來，再按順序輪換顯示。

　　呼叫分機和接收主機的連接組成框圖如圖1和圖2所示。分機由撥碼開關(guān)來控制地址位的設置，當掃描到呼叫按鈕按下時，其地址被讀入單片機，經(jīng)過處理后再送至發(fā)射芯片發(fā)射。分機用來進行呼叫，使用單片機完成編碼，分機的核心電路即是單片機與射頻芯片的連接電路。主機負責接收分機發(fā)來的信號，并進行解碼、顯示和報警。

　　主機上還設有鍵盤用于翻查、刪除記錄，所以主機上應接有鍵盤、顯示和報警電路。

　　圖1 呼叫分機原理框圖

　　圖2 接收主機原理框圖

　　1.1、分機電路設計

　　分機是由一個8位的撥碼開關(guān)、單片機、無線收發(fā)芯片及相應外圍電路構(gòu)成。分機使用便攜式設計，采用電池供電，在選用元件時除需要考慮到功耗和體積外，還需要考慮芯片工作的最低電壓的問題，所以單片機選用Arr89c2051，它在3V的電壓下就能穩(wěn)定工作，而且其具有AT89C51的內(nèi)核，指令系統(tǒng)也一樣，分機上所需要的I/O接口也很少，因此使用AT89C2051完全能滿足要求。

　　1.1.1、分機號碼設定電路的設計

　　分機采用8位撥碼開關(guān)手動定位來確定分機的地址，如圖3所示。

　　若需要將分機移至別的病床，則只需要改變撥盤開關(guān)的狀態(tài)，即可改變分機的號碼。

　　圖3 分機號碼設定電路

　　2.2、分機軟件流程

　　分機在開機后首先初始化，然后就進入休眠狀態(tài)以節(jié)省電能。系統(tǒng)查詢掃描發(fā)射鍵，如果沒有按下則繼續(xù)等待。如果掃描到發(fā)射鍵被按下，系統(tǒng)便掃描撥碼開關(guān)的狀態(tài)以確定地址碼，然后將射頻芯片置于發(fā)射狀態(tài)，并且開始傳送地址碼。地址碼傳送完畢后再將射頻芯片回復到接收狀態(tài)等待確認信息，確認信息收到后點亮確認燈1 s，然后休眠狀態(tài)等待，如此循環(huán)工作，總流程如圖10所示。

　　圖10分機流程

　　3、結(jié)束語

　　本呼叫器的硬件設計電路結(jié)構(gòu)十分簡潔，成本低廉，能實現(xiàn)醫(yī)院呼叫所需的一般功能，但不能完全排除遇到主機忙而導致呼叫失敗的情況。一但由于分機上有一個確認燈，遇到呼叫失敗的情況，呼叫后確認燈不會閃亮，則需要用戶再次呼叫一次。該硬件和軟件設計方案已通過實驗檢驗，各項參數(shù)穩(wěn)定，功耗低，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，通信誤碼率低，具有很好的開發(fā)應用前景。