基于單片機的病房呼叫系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

1、Yangtze University College of Arts and Science畢業(yè)論文（設計） 開題報告題 目 名 稱 基于單片機的病房呼叫系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 學 部 輔 導 教 師 吳超 開題報告日期 2013.12.13 基于單片機的病房呼叫系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 一題目來源長江大學計算機科學學院二研究目的和意義近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對醫(yī)療水平的要求也不斷提高，特別是突發(fā)情況下病人請求值班醫(yī)生或護士進行及時診斷或護理，這一環(huán)節(jié)對提高醫(yī)院的管理服務質(zhì)量顯得尤其重要，這同時也大大提高了醫(yī)院醫(yī)護人員應對突發(fā)事件的能力。在以往醫(yī)院，病人遇到突發(fā)情況時，由于向醫(yī)護人員得不到及

2、時的救助，往往錯，過了最佳的治療時間，最后造成小病釀大病，大病釀成無法醫(yī)，最后導致無藥可醫(yī)與死亡，因此，一種新型的臨床呼叫儀器的研制成為近年來的研發(fā)熱點之一，為了提高醫(yī)院的管理水平，需要有新型可靠的病房呼叫儀的輔助。臨床求助呼叫是傳達臨床信息的重要手段，病房呼叫系統(tǒng)可病人的請求快速傳達給值班醫(yī)生或護士，并在值班室的主機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。利用電力線載波通信技術(shù)，單片機多機通信和計算機監(jiān)控管理技術(shù)設計具有呼叫、振鈴，顯示排隊，優(yōu)先權(quán)設定，存儲記錄等

3、功能的病床呼叫系統(tǒng)，滿足了醫(yī)院的病房管理和護理要求。傳統(tǒng)的病房呼叫系統(tǒng)采用的都是有線傳輸，很難做到隱蔽和美觀，安裝維護不方便，抗電氣干擾能力也不強。為克服以上不足，如果采用一種無線的病房呼叫監(jiān)護系統(tǒng)，在醫(yī)院的病房里每個床位邊都裝有一個呼叫按鈕，當病人需要幫助時，按下呼叫按鈕，護士辦公室里呼叫顯示板上相應房間號的指示燈點亮并進行語音提示，同時在走廊安裝一個電子顯示牌，使值班護士能及時的知道哪個房間的病人需要幫助或需要進行搶救。本課題基于單片機的醫(yī)院病床呼叫系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，是一種利用單總線技術(shù)和單片機間單工串行通信設計的有記憶可靠病床呼叫系統(tǒng)，它不但能夠有效傳送呼叫信息，而且能通過液晶顯示求助和

4、通過蜂鳴器聲音求助醫(yī)護人員，因此，本課題是有意義的。醫(yī)院建設呼叫系統(tǒng)中性能系統(tǒng)具有以下幾個方面的重要現(xiàn)實意義：（1） 改善醫(yī)院服務質(zhì)量；（2） 提升醫(yī)院的品牌優(yōu)勢；（3） 優(yōu)化醫(yī)院的服務流程；（4） 降低醫(yī)院的服務成本；（5） 開辟新的收入來源；（6） 提升醫(yī)療信息化的水平等。三閱讀的主要參考文獻及資料名稱1譚浩強MCS-51單片機應用教程M.北京：清華大學出版社，2004：57-62.2張振榮MCS-51單片機應用教程M.北京：人民郵電出版社2000，231-256.3康華光電子技術(shù)基礎M.北京：高等教育出版社，2000：17-23.4李伯成單片機及嵌入式系統(tǒng)M.北京：清華大學出版社，200

5、5：337-346.5肖金球單片機原理與接口技術(shù)M.北京：清華大學出版社，2003：153-159.6王環(huán)，張亞寧單片機程序設計實例M北京：清華大學出版社，2003：520-5247康華光電子技術(shù)基礎(模擬部分)M.北京：高等教育出版社，1999;112-1198李勛單片機微型計算機讀本M.北京：北京航空大學出版社，2002：75-779丁元杰單片微機原理及應用M.北京：機械工業(yè)出版社，1996：256-27610何立民單片機應用技術(shù)選編M.北京：航空航天大學出版社，2002：75-77.11張培仁等MCS-51單片機原理與應用M.北京：清華大學出版社，200312治剛單片機應用技術(shù)與實訓M.

6、北京:清華大學出版社，2004：130-13313陳明熒8051單片機課程設計實訓教材M.北京：清華大學出版社，200414胡漢才單片機原理及接口技術(shù)M.北京：清華大學出版社，1995：111-12315徐淑華等單片機微機原理及應用M.哈爾濱工業(yè)大學大學出版社，1994:336-356四國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主攻方向隨著全球老齡化進程的加快，全球生存環(huán)境的惡化，以及人類對健康關(guān)注的增加，醫(yī)療行業(yè)正快速膨脹。由于醫(yī)療行業(yè)的客戶的患者，醫(yī)療行業(yè)比任意一個行業(yè)都需要高客戶滿意度，患者希望得到最佳質(zhì)量的護理和服務，因此他們的生命就掌握早服務提供者的手里，所以他們提出要求的苛刻程度超過其它任何客戶

7、，如何更好地滿足患者的要求，提高患者的滿意度，是從事醫(yī)療行業(yè)的所有管理人員應該思考的問題。目前國內(nèi)的大部分醫(yī)院均處在很低的管理模式上，在資源利用上采用人工呼叫，不能做到智能一體化的管理模式，另外由于醫(yī)院采用有線管理，線路盤繞復雜，極易引起火災，存在著很大安全隱患，另外人工呼吸麻煩且繁瑣，當病人身體出現(xiàn)不適或其他方面需要幫助時，通常都是呼叫醫(yī)生，繼而等待治療，在這過程中，不但浪費了病人的時間，更給醫(yī)院帶來一些麻煩，因此，國內(nèi)的病房呼叫系統(tǒng)是落后與低級的沒所以病房呼叫系統(tǒng)很具有開發(fā)潛質(zhì)，發(fā)展前景不言而喻的，至于國外的病房呼叫系統(tǒng)，無線呼叫應該是已經(jīng)很普遍的問題。五主要研究內(nèi)容、需重點研究的關(guān)鍵問題

8、及解決思路5.1 主要研究內(nèi)容（1） “引言”概括了系統(tǒng)的基本原理，系統(tǒng)的控制方法及課題的背景及內(nèi)容；（2） “系統(tǒng)總體設計”介紹如何構(gòu)建系統(tǒng)的框圖，并對每個模塊部分進行功能描述；（3） “系統(tǒng)硬件設計”分析系統(tǒng)的組成和基本工作原理，詳細研究電路的組成和實現(xiàn)；（4） “系統(tǒng)軟件設計”著重介紹了控制算法的軟件實現(xiàn)，軟件實驗平臺的結(jié)構(gòu)及相關(guān)的技術(shù)問題；（5） “調(diào)試和結(jié)果”給出實驗結(jié)果，并分析結(jié)果得出結(jié)論；（6） “結(jié)論及展望”對完成的工作進行總結(jié)，并對今后的工作提出建議。5.2 需重點研究的關(guān)鍵問題本系統(tǒng)包括主機AT89C51、顯示模塊、電源模塊、聲報警模塊、光報警模塊等。重點研究的是當主機掃描

9、到有病人呼叫時，能夠識別是哪個病房的哪個病床的病人在呼叫，同時怎樣能夠很快的是護士了解到情況并做出反應。還有一個一個問題是,當很多病人呼叫時，怎樣在數(shù)碼管上顯示。5.3 解決思路 用8051自身接口實現(xiàn)數(shù)碼管靜態(tài)顯示和鍵盤掃描 使用8051單品微機外加作地址鎖存用的四塊8三態(tài)鎖存器74LS373芯片和一塊74LS138芯片可構(gòu)成一個完整的最小微機電路，以此為基礎，在智能裝置中若要配置多位數(shù)碼管顯示器，以及M行N列矩陣鍵盤的話，可以不擴展I/O芯片而由自身I/O口，實現(xiàn)上述功能，即用PO口的八個端口作為LED的段選，用P2口的高位連接一個三八譯碼器74LS138作為四個LED的片選。用P1和P2

10、口的第五位做鍵盤電路的接口。本設計基于AT89C51單片機設計的病房呼叫系統(tǒng)設計 該系統(tǒng)就是用AT89C51單片機作為主控器，包括鍵盤輸入電路，顯示電路，以及晶振復位電路等來實現(xiàn)病房呼叫系統(tǒng)。 控制器AT89C51輸入部分鍵盤輸入輸出部分LED顯示 圖1 病房呼叫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖框架模塊功能描述:（1） 輸入部分包括按鍵輸入，按鍵輸入相當于一個外界的干擾信號，用于向單片機傳輸命令數(shù)據(jù)。（2） 調(diào)節(jié)單片機部分包括晶振和復位，需要時對控制器發(fā)出中斷信號，以對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)。（3） 微處理器采用常見的AT89C51單片機為控制核心，通過軟件編程，對實時采集的溫度進行處理，同時也對調(diào)節(jié)電路進行驅(qū)動和控制。（

11、4） 輸出部分包括LED顯示電路，將從鍵盤輸入的信號顯示出來，給人以直觀的印象。（5） 系統(tǒng)過程的綜述: 鍵盤輸入信號，AT89C51單片機收到信號后進行處理，通過輸出系統(tǒng)將信號顯示在點陣屏上，此時可以通過按鍵進行中斷調(diào)節(jié)，顯示會發(fā)生相應變化，實際情況出發(fā)，人們?nèi)菀撞僮?。示意圖硬件構(gòu)成：顯示電路鍵盤電路報警電路 單片機 圖2 硬件結(jié)構(gòu)設計示意圖六完成畢業(yè)設計所必須具備的工作條件及解決的辦法1、完成本課題所必須的工作條件：首先要對開發(fā)工具有個詳細的深入了解，其次要熟練的應用相關(guān)軟件，要有一定的電工基礎，因為要進行電路的焊接和設計。2、 解決的方法將相關(guān)的參考資料多讀并詳細的了解，并將已有的程序框架模型仔細檢查一下，將練習應用軟件，還要練習焊接的相關(guān)技能。3、所必須具備的工作環(huán)境：(1) Keil軟件(2) Proteus仿真軟件(3) mutisin電路仿真軟件(4) AT89C51(5)LED數(shù)碼管 （6）74LS138譯碼器七工作的主要階段、進度與時間安排第一階段:20013年12月01日-2