基于單片機(jī)的病房呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、Yangtze University College of Arts and Science畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 開題報(bào)告題 目 名 稱 基于單片機(jī)的病房呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué) 部 輔 導(dǎo) 教 師 吳超 開題報(bào)告日期 2013.12.13 基于單片機(jī)的病房呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 一題目來源長江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)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(duì)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(qǐng)求值班醫(yī)生或護(hù)士進(jìn)行及時(shí)診斷或護(hù)理，這一環(huán)節(jié)對(duì)提高醫(yī)院的管理服務(wù)質(zhì)量顯得尤其重要，這同時(shí)也大大提高了醫(yī)院醫(yī)護(hù)人員應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力。在以往醫(yī)院，病人遇到突發(fā)情況時(shí)，由于向醫(yī)護(hù)人員得不到及

2、時(shí)的救助，往往錯(cuò)，過了最佳的治療時(shí)間，最后造成小病釀大病，大病釀成無法醫(yī)，最后導(dǎo)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(diǎn)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(dá)臨床信息的重要手段，病房呼叫系統(tǒng)可病人的請(qǐng)求快速傳達(dá)給值班醫(yī)生或護(hù)士，并在值班室的主機(jī)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。利用電力線載波通信技術(shù)，單片機(jī)多機(jī)通信和計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理技術(shù)設(shè)計(jì)具有呼叫、振鈴，顯示排隊(duì)，優(yōu)先權(quán)設(shè)定，存儲(chǔ)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(hù)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(hù)不方便，抗電氣干擾能力也不強(qiáng)。為克服以上不足，如果采用一種無線的病房呼叫監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，在醫(yī)院的病房里每個(gè)床位邊都裝有一個(gè)呼叫按鈕，當(dāng)病人需要幫助時(shí)，按下呼叫按鈕，護(hù)士辦公室里呼叫顯示板上相應(yīng)房間號(hào)的指示燈點(diǎn)亮并進(jìn)行語音提示，同時(shí)在走廊安裝一個(gè)電子顯示牌，使值班護(hù)士能及時(shí)的知道哪個(gè)房間的病人需要幫助或需要進(jìn)行搶救。本課題基于單片機(jī)的醫(yī)院病床呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，是一種利用單總線技術(shù)和單片機(jī)間單工串行通信設(shè)計(jì)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(hù)人員，因此，本課題是有意義的。醫(yī)院建設(shè)呼叫系統(tǒng)中性能系統(tǒng)具有以下幾個(gè)方面的重要現(xiàn)實(shí)意義：（1） 改善醫(yī)院服務(wù)質(zhì)量；（2） 提升醫(yī)院的品牌優(yōu)勢(shì)；（3） 優(yōu)化醫(yī)院的服務(wù)流程；（4） 降低醫(yī)院的服務(wù)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(xiàn)及資料名稱1譚浩強(qiáng)MCS-51單片機(jī)應(yīng)用教程M.北京：清華大學(xué)出版社，2004：57-62.2張振榮MCS-51單片機(jī)應(yīng)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(chǔ)M.北京：高等教育出版社，2000：17-23.4李伯成單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)M.北京：清華大學(xué)出版社，200

5、5：337-346.5肖金球單片機(jī)原理與接口技術(shù)M.北京：清華大學(xué)出版社，2003：153-159.6王環(huán)，張亞寧單片機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)例M北京：清華大學(xué)出版社，2003：520-5247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;112-1198李勛單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)讀本M.北京：北京航空大學(xué)出版社，2002：75-779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，1996：256-27610何立民單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編M.北京：航空航天大學(xué)出版社，2002：75-77.11張培仁等MCS-51單片機(jī)原理與應(yīng)用M.北京：清華大學(xué)出版社，200312治剛單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)與實(shí)訓(xùn)M.

6、北京:清華大學(xué)出版社，2004：130-13313陳明熒8051單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材M.北京：清華大學(xué)出版社，200414胡漢才單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.北京：清華大學(xué)出版社，1995：111-12315徐淑華等單片機(jī)微機(jī)原理及應(yīng)用M.哈爾濱工業(yè)大學(xué)大學(xué)出版社，1994:336-356四國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)與研究的主攻方向隨著全球老齡化進(jìn)程的加快，全球生存環(huán)境的惡化，以及人類對(duì)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(gè)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(hù)理和服務(wù)，因此他們的生命就掌握早服務(wù)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(yīng)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(fù)雜，極易引起火災(zāi)，存在著很大安全隱患，另外人工呼吸麻煩且繁瑣，當(dāng)病人身體出現(xiàn)不適或其他方面需要幫助時(shí)，通常都是呼叫醫(yī)生，繼而等待治療，在這過程中，不但浪費(fèi)了病人的時(shí)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(jí)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(yīng)該是已經(jīng)很普遍的問題。五主要研究?jī)?nèi)容、需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題

8、及解決思路5.1 主要研究?jī)?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(shè)計(jì)”介紹如何構(gòu)建系統(tǒng)的框圖，并對(duì)每個(gè)模塊部分進(jìn)行功能描述；（3） “系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)”分析系統(tǒng)的組成和基本工作原理，詳細(xì)研究電路的組成和實(shí)現(xiàn)；（4） “系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)”著重介紹了控制算法的軟件實(shí)現(xiàn)，軟件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(shí)驗(yàn)結(jié)果，并分析結(jié)果得出結(jié)論；（6） “結(jié)論及展望”對(duì)完成的工作進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)今后的工作提出建議。5.2 需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題本系統(tǒng)包括主機(jī)AT89C51、顯示模塊、電源模塊、聲報(bào)警模塊、光報(bào)警模塊等。重點(diǎn)研究的是當(dāng)主機(jī)掃描

9、到有病人呼叫時(shí)，能夠識(shí)別是哪個(gè)病房的哪個(gè)病床的病人在呼叫，同時(shí)怎樣能夠很快的是護(hù)士了解到情況并做出反應(yīng)。還有一個(gè)一個(gè)問題是,當(dāng)很多病人呼叫時(shí)，怎樣在數(shù)碼管上顯示。5.3 解決思路 用8051自身接口實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管靜態(tài)顯示和鍵盤掃描 使用8051單品微機(jī)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(gè)完整的最小微機(jī)電路，以此為基礎(chǔ)，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(kuò)展I/O芯片而由自身I/O口，實(shí)現(xiàn)上述功能，即用PO口的八個(gè)端口作為LED的段選，用P2口的高位連接一個(gè)三八譯碼器74LS138作為四個(gè)LED的片選。用P1和P2

10、口的第五位做鍵盤電路的接口。本設(shè)計(jì)基于AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)的病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)就是用AT89C51單片機(jī)作為主控器，包括鍵盤輸入電路，顯示電路，以及晶振復(fù)位電路等來實(shí)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(dāng)于一個(gè)外界的干擾信號(hào)，用于向單片機(jī)傳輸命令數(shù)據(jù)。（2） 調(diào)節(jié)單片機(jī)部分包括晶振和復(fù)位，需要時(shí)對(duì)控制器發(fā)出中斷信號(hào)，以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。（3） 微處理器采用常見的AT89C51單片機(jī)為控制核心，通過軟件編程，對(duì)實(shí)時(shí)采集的溫度進(jìn)行處理，同時(shí)也對(duì)調(diào)節(jié)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)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(hào)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(hào)，AT89C51單片機(jī)收到信號(hào)后進(jìn)行處理，通過輸出系統(tǒng)將信號(hào)顯示在點(diǎn)陣屏上，此時(shí)可以通過按鍵進(jìn)行中斷調(diào)節(jié)，顯示會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，實(shí)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(bào)警電路 單片機(jī) 圖2 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖六完成畢業(yè)設(shè)計(jì)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(duì)開發(fā)工具有個(gè)詳細(xì)的深入了解，其次要熟練的應(yīng)用相關(guān)軟件，要有一定的電工基礎(chǔ)，因?yàn)橐M(jìn)行電路的焊接和設(shè)計(jì)。2、 解決的方法將相關(guān)的參考資料多讀并詳細(xì)的了解，并將已有的程序框架模型仔細(xì)檢查一下，將練習(xí)應(yīng)用軟件，還要練習(xí)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(jìn)度與時(shí)間安排第一階段:20013年12月01日-2