基于單片機(jī)的病床報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目單片機(jī)控制的醫(yī)院病床呼叫系統(tǒng) 系

工程技術(shù)系

學(xué)生姓名郝栩

學(xué)號(hào)0904087

專業(yè)名稱電氣自動(dòng)化技術(shù) 指導(dǎo)教師王玥基于單片機(jī)的病床呼叫系統(tǒng) 作者張澤龍 指導(dǎo)教師王玥

摘要系統(tǒng)是基于51系列的單片機(jī)設(shè)計(jì)的病床呼叫系統(tǒng)。該系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為核心輔以矩陣鍵盤、LED點(diǎn)陣顯示電路和部分簡(jiǎn)單模擬和數(shù)字電路組成的能夠?qū)崿F(xiàn)病人和醫(yī)護(hù)人員之間信息的傳遞。在該設(shè)計(jì)中每個(gè)病房都有一個(gè)按鍵，當(dāng)患者有需要時(shí)，按下按鍵，此時(shí)值班室的顯示屏可顯示此患者的床位號(hào)，多人使用時(shí)可實(shí)現(xiàn)循環(huán)顯示，醫(yī)護(hù)人員按下“響應(yīng)”鍵取消當(dāng)前呼叫。此系統(tǒng)能夠?yàn)獒t(yī)院提供一個(gè)成本低、效率高、操作方便和易于安裝維護(hù)的快捷系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī);矩陣鍵盤;點(diǎn)陣;LED顯示;呼叫系統(tǒng)

病床呼叫系統(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)，病床呼叫管理系統(tǒng)便于病員快捷的呼叫護(hù)士，縮短人工呼叫的時(shí)間，提高了醫(yī)院的效率，可以使病人在較短的時(shí)間里得到幫助，避免了因找護(hù)士的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而延誤了病人的救治。一、緒論 病床呼叫系統(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)院水平的必備設(shè)備之一。病床呼叫系統(tǒng)的優(yōu)劣直接影響到病員的安危，歷來(lái)受到各大醫(yī)院的普遍重視。它要求及時(shí)、準(zhǔn)確可靠、簡(jiǎn)便可行、利于推廣[1]。 病床呼叫管理系統(tǒng)便于病員快捷的呼叫護(hù)士，縮短人工呼叫的時(shí)間。當(dāng)今病房呼叫系統(tǒng)正在逐步地向智能化發(fā)展，它可以和錄像機(jī)一起使用，當(dāng)病人按下開(kāi)關(guān)時(shí)，在護(hù)士值班室的大屏幕能夠觀察病人的需要。并且可以配備對(duì)講機(jī)等設(shè)備，能夠使病員及時(shí)快捷地與醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行溝通。1課題的背景和意義以前的醫(yī)院是通過(guò)人與人的呼叫來(lái)實(shí)現(xiàn)病人與醫(yī)生的傳遞，很大程度上延緩了病人的治療時(shí)間，是很多病人因醫(yī)護(hù)人員不能及時(shí)到來(lái)而喪命，時(shí)間就是生命在醫(yī)院體現(xiàn)的是淋淋盡致。 病床呼叫管理系統(tǒng)便于病員快捷的呼叫護(hù)士，縮短人工呼叫的時(shí)間，提高了醫(yī)院的效率，可以使病人在較短的時(shí)間里得到幫助，避免了因找護(hù)士的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而延誤了病人的救治，是醫(yī)療界的重大突破。2醫(yī)院病床呼叫系統(tǒng) 臨床求助呼叫（監(jiān)護(hù)）是傳送臨床信息的重要手段,病房呼叫系統(tǒng)是病人請(qǐng)求值班醫(yī)生或護(hù)士進(jìn)行診斷和護(hù)理的緊急呼叫工具,可將病人的請(qǐng)求快速傳送給值班醫(yī)生或護(hù)士,并在值班室的監(jiān)控中心電腦上留下準(zhǔn)確完整的記錄,是提高醫(yī)院和病室護(hù)理水平的必備設(shè)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(lái)受到各大醫(yī)院的普遍重視。它要求及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠、簡(jiǎn)便可行。二、設(shè)計(jì)思想及方案 思想一：用數(shù)碼管顯示，當(dāng)無(wú)病人按呼叫時(shí)，數(shù)碼管無(wú)現(xiàn)象、無(wú)聲音。當(dāng)用病人按下是，數(shù)碼管上會(huì)顯示病床號(hào)并伴有聲音。在四個(gè)病床中會(huì)有一個(gè)特護(hù)病床，當(dāng)特護(hù)病床呼叫時(shí)，若有病床已經(jīng)呼叫，則會(huì)中斷當(dāng)前病床的呼叫轉(zhuǎn)而去執(zhí)行特護(hù)病床的呼叫，當(dāng)特護(hù)病床的呼叫結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)而執(zhí)行剛剛終端的呼叫。

方案一方案二三、醫(yī)院病床呼叫系統(tǒng)工作原理和總體設(shè)計(jì)工作原理方案一工作原理為：電源電路為單片機(jī)以及其他模塊提供5V電源。晶振模塊為單片機(jī)提供時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)各部分能協(xié)調(diào)工作。復(fù)位電路模塊為單片機(jī)系統(tǒng)提供復(fù)位功能。單片機(jī)作為主控制器，根據(jù)輸入信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的控制。病房一共為四個(gè)，1號(hào)到3號(hào)是普通病房，4好為特護(hù)病房，即4號(hào)病房的優(yōu)先級(jí)最高。所以，當(dāng)有兩個(gè)病房一起呼叫時(shí)，優(yōu)先級(jí)高的病房號(hào)顯示；當(dāng)?shù)蛢?yōu)先級(jí)的病房呼叫完畢后高優(yōu)先級(jí)的病房呼叫，系統(tǒng)顯示的號(hào)碼改變；當(dāng)優(yōu)先級(jí)高的病房呼叫完畢后工作人員未復(fù)位的情況下，低優(yōu)先級(jí)的病房呼叫無(wú)效。另外，當(dāng)有病房呼叫時(shí)蜂鳴器響直至復(fù)位。方案二工作原理同上2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成元器件列表 單片機(jī)的輸出主要控制下列對(duì)象:用于各種數(shù)碼管，蜂鳴器，矩陣鍵盤，液晶屏的信號(hào)采集和傳輸。四、控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)數(shù)碼管 行反轉(zhuǎn)法的原理 行反轉(zhuǎn)法也是識(shí)別閉合鍵的常用方法，它的原理如下所述。這了敘述方便，以4×4=16鍵的鍵盤為例。圖4.6是行反轉(zhuǎn)法的工作示意圖：

圖4.6行反轉(zhuǎn)法連接圖 從圖中可以看到，用行反轉(zhuǎn)法識(shí)別閉合鍵時(shí)，要將行線接一個(gè)并行口，先讓它工作為輸出方式，將列線接到一個(gè)并行口，先讓它工作在輸出方式。程序使CPU通過(guò)輸出端口往各行線上全部送低電平，然后讀入列線的值。如果此時(shí)有某一個(gè)鍵被按下，則必定會(huì)使某一列線值為0，然后，程序再對(duì)兩個(gè)并行端口進(jìn)行方式設(shè)置，使接行線的并行端口工作在輸出方式，而使接列線的并行端口工作在輸出方式，并且將剛才讀得的列線值從所接的并行端口輸出，再讀取行線的輸入值，那么，在閉合鍵所在的行線上的值必定為0。這樣，當(dāng)一個(gè)鍵被按下時(shí)，必定可以讀得一對(duì)惟一的行值和列值。在鍵盤設(shè)計(jì)時(shí)，除了以鍵碼的識(shí)別以外，還有抖動(dòng)問(wèn)題需要解決。 有軟件方法可以很容易解決抖動(dòng)問(wèn)題，這就是通過(guò)延遲來(lái)等待抖動(dòng)消失，這之后，再讀入鍵碼。 系統(tǒng)的調(diào)試與結(jié)果 系統(tǒng)調(diào)試工作是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中必不可少的一個(gè)過(guò)程，一個(gè)完整的控制系統(tǒng)調(diào)試包含控制系統(tǒng)的硬件聯(lián)調(diào)、軟件聯(lián)調(diào)、系統(tǒng)仿真、仿真燒錄和現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試等幾個(gè)環(huán)節(jié)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)組裝完成后，首先是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室條件下的系統(tǒng)硬件調(diào)試，調(diào)試成功后，有了硬件的保證，就容易發(fā)現(xiàn)軟件的漏洞，進(jìn)而促進(jìn)改進(jìn)和完善。所有的調(diào)試通過(guò)后，要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行并能持續(xù)一定的時(shí)間，待其中未發(fā)現(xiàn)故障后，方可驗(yàn)收合格，才算完成了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作 4.4.1調(diào)試界面顯示下面是我們通過(guò)Proteus軟件編程，使對(duì)應(yīng)的軟件仿真模塊變成可視化的控制界面：

圖4.15按下1鍵后界面圖4.16按下2鍵后顯示界面結(jié)論 至此，此系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)及過(guò)程已經(jīng)結(jié)束。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，有很多沒(méi)有學(xué)習(xí)，如Proteus仿真知識(shí)及操作，還有單片機(jī)的C語(yǔ)言編程；有些軟件掌握得不夠牢固，比如說(shuō)wave仿真不熟練；通過(guò)此次學(xué)習(xí)，進(jìn)一步加強(qiáng)了我的理解，同時(shí)提高了我獨(dú)立自學(xué)的能力。 整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，老師詳細(xì)的指導(dǎo)，同學(xué)的幫助，以及圖書(shū)館的資料給了我很大的幫助。此次設(shè)計(jì)讓我從中學(xué)到很多東西。雖然中間遇到很多困難，但都對(duì)于我是一次很好的鍛煉。設(shè)計(jì)以后，才更加深刻感受到自己的學(xué)習(xí)只是理論部分，而且很多時(shí)候不能付諸實(shí)踐。這次設(shè)計(jì)能夠讓我從實(shí)踐中重新學(xué)習(xí)理論知識(shí)，對(duì)我今后的工作和學(xué)習(xí)有了很多提高。 最后，在指導(dǎo)老師和同組同學(xué)的身上我學(xué)得到很多實(shí)用的知識(shí)，特別感謝指導(dǎo)老師給予的幫助，還用同學(xué)之間的資源共享。致謝 時(shí)光匆匆，大學(xué)三年已經(jīng)接近尾聲。這三年給我留下很多美好的記憶，同時(shí)接受很多優(yōu)秀老師的教育，和很多同學(xué)的幫助。在此論文完成之際，我要向這三年來(lái)幫助我的老師、同學(xué)表示由衷的感謝！ 這幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，充滿了忙碌，也感到學(xué)習(xí)的充實(shí)。從拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目，之后便開(kāi)始整理材料，這期間，在圖書(shū)館里找到很多有關(guān)書(shū)籍。然后開(kāi)始了一系列的整體方案的設(shè)計(jì)，并投入選擇器材和方案的制定。最后開(kāi)始整體的實(shí)驗(yàn)，雖然其中經(jīng)歷很多的失敗。在老師、同學(xué)的幫助下，我很快克服了困難。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)雖不是那么完善，但也是從知識(shí)到實(shí)踐的轉(zhuǎn)換。我從中學(xué)到了怎樣獨(dú)立地思考發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和進(jìn)一步完善提高的能力。時(shí)光短暫，但給我留下很多深刻的印象，這是第一次獨(dú)立自主的做設(shè)計(jì)。以前只注重理論的學(xué)習(xí)，卻忽略了實(shí)踐。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作必將有很大的幫助。 在此，謹(jǐn)向所有幫助我的老師、同學(xué)表示衷心的感謝和敬意！參考文獻(xiàn)[1]王意崗.病房呼叫系統(tǒng)[J].建筑電氣，2004(23)：179-182.[2]朱艷華，田行軍，李夏青.基于PL3105的病床呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].北京石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，17（2）：40-43.[3]鄔春明，王艷茹.基于低壓線載波技術(shù)的病床呼叫系統(tǒng)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2005，31（9）：60-63[4]何立民.《單片機(jī)初級(jí)教程-單片機(jī)基礎(chǔ)》[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006，82（1）[5]李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005[6]康華光《電子技術(shù)基礎(chǔ)》[M].北京：高等教育出版社,2000：17-23[7]康華光《電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)》[M].北京：高等教育出版社,1999：112-119[8]丁元杰.《單片微機(jī)原理及應(yīng)用》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1996:256-276 ORG00H JMPSTART ORG03H JMPEXT1 ORG13H JMPEXT0 START:MOVIE,#10000101B MOVIP,#00000100B MOVTCON,#00000000B MOVSP,#70HMAIN:MOVP2,#0FDH LCALLDELAY MOVA,P2 ANLA,#0FDH CJNEA,#0FDH,S0 LJMPMAIN S0:LCALLDELAY MOVA,P2 JBACC.4,S1 MOVR3,#00H LJMPQ0 S1:JBACC.5,S2 MOVR3,#01H LJMPQ0 S2:JBACC.6,S3 MOVR3,#02H LJMPQ0 S3:JBACC.7,MAIN MOVR3,#03H LJMPQ0 Q0:MOVP2,#0FH LCALLDELAY MOVA,P2 ANLA,#0FH JBACC.0,Q1 MOVR4,#00H LJMPJIA Q1:JBACC.1,Q2 MOVR4,#04H LJMPJIA Q2:JBACC.2,Q3 MOVR4,#08H LJMPJIA Q3:JBACC.3,MAIN MOVR4,#0CH LJMPJIA JIA:MOVA,#0FDH MOVP1,A MOVA,R3 ADDA,R4 MMOVDPTR,#TABLEMOVCA,@A+DPTR LJMPJIA1 LJMPMAIN EXT0:PUSHACC PUSHPSW SETBRS0 CLRRS1 MOVA,#88H LJMPJIA1 MOVR0,#0H POPPSW POPACC RETI EXT1:PUSHACC PUSHPSW SETBRS1 CLRRS0

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TABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H DB0B0H,99H,92H DB82H,0F8H END方案二：液晶顯示 ORG00H JMPSTART ORG03H JMPEXT1 ORG13H JMPEXT0 START:MOVIE,#10000101B MOVIP,#00000100B MOVTCON,#00000000B MOVSP,#70HMAIN:MOVP2,#0FDH LCALLDELAY MOVA,P2 ANLA,#0FDH CJNEA,#0FDH,S0 LJMPMAIN S0:LCALLDELAY MOVA,P2 JBACC.4,S1 MOVR3,#00H LJMPQ0 S1:JBACC.5,S2 MOVR3,#01H LJMPQ0 S2:JBACC.6,S3 MOVR3,#02H LJMPQ0 S3:JBACC.7,MAIN MOVR3,#03H LJMPQ0 Q0:MOVP2,#0FH LCALLDELAY MOVA,P2 ANLA,#0FH JBACC.0,Q1 MOVR4,#00H LJMP