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病房呼叫系统

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第1章绪论

1.1背景

近年来,随着人们生活水平的不断提高,人们对医疗水平的要求也不断提高,特别是突发情况下病人请求值班医生或护士进行及时诊断或护理,这一环节对提高医院的管理服务质量显得尤其重要,这同时也大大提高了医院医护人员应对突发事件的能力。在以往医院,病人遇到突发情况时,由于向医护人员得不到及时的救助,往往错过了最佳治疗的时间,最后造成小病酿成大病,大病酿成无法医,最后导致无药可医以至于死亡,因此,一种新型临床呼叫仪器的研制成为近些年来的研究热点之一。为了提高医院管理水平,需要有新型可靠病床呼叫仪的辅助。临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段,病房呼叫系统可将病人的请求快速传送给值班医生或护士,并在值班室的监控中心主机上留下准确完整的记录,是提高医院和病室护理水平的必备设备之一。呼叫系统的优劣直接关系到病员的安危,历来受到各大医院的普遍重视。它要求及时、准确、可靠、简便可行、利于推广。

目前大多医院的病床呼叫系统采用有线传输方式,有线传输占用空间较大,耗材多,而且不易移动,因此现今需要对病床呼叫系统进行升级,近年来在我国无线领域有了大的进展,这为此提供了有力的技术支持。

1.2设计的目的和意义

一款新的能满足人们要求,适合服务性行业的无线呼叫系统,对人们生活的改善,对企业形象的提升起着十分重要的作用。对医院单位而言,在同类行业中,安静清雅的环境更具有竞争优势,快而准的服务极大地提高了工作人员的办事效率,便捷的呼叫系统节约了大量的人力,财力。对医务人员而言,不需要时刻去查房、巡逻,更不需要高声应答病人或家属,免去了无数次的来回奔波,维护了医院良好的安静环境,及时而准确的给病人带来需要和服务。对病人及其家属而言,不必在医院大声喧哗地呼叫医务人员,也不用亲自走到护士房告知护士,更不用在各个病房到处寻找护士。

即使病人在没有家属陪伴的情况下,也能及时呼叫得到护理。只需轻轻一按从机的按钮,无论是在床上还是走廊,还是厕所,都能传达呼叫的信号。护士只要在总机旁观察就能看到呼叫的房间,便能立刻派护士去查看和护理。

本设计是基于单片机和nRF905无线收发模块实现的医用无线病床呼叫系统,分为无线发射部分、无线接收部分、单片机控制部分、地址变更部分、显示部分、警报呼叫部分等。本系统通过无线电实现信号的传递,单片机作为控制部件协调处理整个系统的工作,实现无线信号的远距离传输,减少了材料的耗费,安装简单,使医患沟通更加灵活,是无线网络技术在医学临床上的大胆应用,具有创新性。作用距离远。

1.3相关领域国内外技术和发展趋势

无线呼叫器是在有线呼叫器的基础上发展起来的,我们所常见的有线呼叫器,如:医院的病床呼叫器、电梯里的求助按钮和公共场所的紧急报警按钮等,因其操作简单而有效。但是有线呼叫器需要布线,费用高,施工繁琐而无法得到广泛应用。有需求,就会有产品,无线呼叫器应运而生。无线呼叫器从技术和应用可大致分为三个阶段:第一阶段以调幅AM技术为主(即:第一代无线呼叫器),主要用于场地较小的场所;第二阶段是以调频FM为核心技术的产品(即:第二代无线呼叫器系统),信号稳定,适合大型组网,应用行业从茶楼、咖啡厅等小型服务场所,发展到大型娱乐场所、酒店、工厂、超市、学校和银行等行业,这个阶段是无线呼叫器应用发展最为迅速的一个时期;第三阶段是调频技术、语音技术和对讲技术为核心的语音无线呼叫系统,实现了无线呼叫器从模拟、数字到语音的蜕变,成为无线呼叫器系统应用的趋势和主流。

第2章方案设计

在对课题进行了深入了解的基础上,形成了最终的设计方案,本章的内容为了对本设计方案进行较为详细的说明。首先我们应该对所设计的电路的总体框图有所了解,更应该了解各个部分。根据对系统的分析与构思,本系统主要是由呼叫机和主机两部分组成。呼叫机部分包括:无线发送部分、单片机控制部分、地址变更部分、按键部分;分机部分包括:无线接收部分、单片机控制部分、按键部分、报警部分、显示部分。所以本章旨在如何最优的选择各部分器件以达到最佳的性价比。

2.1方案概述

本毕业设计是医院病房呼叫器的设计,设计的关键是实现呼叫机与主机之间的单工通信。通过SPI通信协议,实现单片机对无线收发模块nRF905的控制以及数据的读取。当主机收到呼叫机的呼叫时,单片机会控制报警器发出报警信号并通过LED数码管进行显示。此外还可以通过主机上的按键来对其进行删除、翻页等操作。

本设计系统的硬件设计是以单片机STC89C52与nRF905无线模块为核心器件的

一套收发系统,以制作出的电路板为实物,以C语言进行软件程序设计。系统主要由无线收发模块、数码显示电路、键盘电路、报警电路、单片机控制电路部分组成,电路图如附录I与附录II所示。

2.2方案设计

根据对系统工作的基本原理的了解,对此此设计的总体设计方案如图2.1所示。

图2.1 总的设计方框图

2.2.1 单片机的选择:

单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片机诞生于二十世界70年代末,各种制造商也是很多。比如台湾的义隆公司出品的EMC单片机,MICROCHIP公司出品的PIC单片机,还有STC公司出品的STC系列单片机,以及ATMEL公司出品的A T系列单片机。根据本课题,我选择了STC公司的STC89C52单片机。因为他的性价比最高,价格还很便宜,而且能完全能满足所需的功能。2.2.2 无线收发模块的选择:

本毕业设计的无线收发模块选择的是nRF905无线模块。

nRF905是挪威Nordic VLSI公司推出的单片射频收发器,工作电压为1.9-3.6V。32引脚QFN封装(5x5mm),工作于433/868/915MHz三个ISM(T业、科学和医学)频道,频道之间的转换时间小于650us。nRF905由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成,不需外加声表滤波器,ShockBurst工作模式,自动处理字头和CRC(循环冗余码校验),使用SPI接口与微控制器通信,配置非常方便。此外,其功耗非常低,以一10dBm的输出功率发射时电流只有1lmA,工作于接收模式时的电流为12.5mA,内建空闲模式与关机模式,易于实现节能。nRF905适用于无线数据通信、无线报警及安全系统、无线开锁、无线监测、家庭自动化和玩具等诸多领域。

nRF905片内集成了电源管理、晶体振荡器、低噪声放大器、频率合成器功率放大器等模块,曼彻斯特编码/解码由片内硬件完成.无需用户对数据进行曼彻斯特编码,因此使用非常方便。

2.2.3 按键的选择:

在单片机中,常用的按键有独立按键和行列式按键。独立式按键就是各键相互独立,每个按键各接一根输入线,通过检测输入线的电平状态可以很容易地判断哪个按键被按下。独立式按键是直接用I/O口线构成的单个按键电路,其特点是每个按键单

独占用一根I/O口线,每个按键的工作不会影响其它I/O口线的状态。即一个按键对应着一个端口输入,每一个按键都有一个按键电路来判断其是否按下。

行列式按键,也称矩阵式按键,用于按键数目较多的场合,它由行线和列线组成,按键位于行,列的交叉点上。在按键数目较多的场合,行列式按键与独立式按键相比,要节省很多的I/O口线。所以综合比较之下,因为本次设计按键不是很多,完全没有必要选择复杂的行列式按键。所以,我选择独立式按键作为本次设计的按键系统。2.2.4显示方式的选择:

显示系统是设计中重要的输出部分,用来显示系统的输出结果,以便设计人员对系统进行调试和维护等。我们知道,LCD与LED都是目前两种成熟的显示技术,LCD 是由液态晶体组成的显示屏,而LED则是由发光二极管组成的显示屏。LED显示屏与LCD显示屏相比,LED技术更加先进,而且本次毕业设计只需要1个LED数码管即可实现所要求的功能,所以我选择LED数码管作为显示系统。

2.2.5 报警器的选择:

报警电路也是本次设计电路当中一个比较重要的环节。我们可使用蜂鸣器,扬声器,喇叭等多种器件,蜂鸣器是由蜂鸣片驱动而发生的,扬声器一般指由线圈驱动而发生的。虽然蜂鸣器只能发出滴滴的警报音,但是他比较适用于本系统,为得到最高的性价比,所以我选择蜂鸣器作为报警系统的主体器件。

2.2.6 电源转换电路的选择:

本毕业设计中使用的无线模块需要的供电电压为3.3V,而单片机所使用的电压为5V,故需要电源转换电路。这里使用的是AMS1117-3.3V芯片。

AMS1117分为两个版本,固定电压输出版本和可调电压输出版本,固定电压输出版本的输出电压可以为:1.8V,3.3V和5.0V,可调电压输出版本能提供的输出电压范围为:1.8V~5.5V。

考虑到使用上的稳定和方便,所以我选择了3.3V固定电压输出版本的AMS1117。

第3章硬件电路的设计

本毕业设计的设计方案是由呼叫机和主机构成。使用nRF905射频收发芯片,使系统工作在频段433MHz附近,每个呼叫机有唯一的识别码,并且识别码可以随时修改。当用户按发射键后,识别码被发送出去,主机接收到服务申请后,根据识别码鉴别出是由哪一台呼叫器发出的申请, 并给出声音提示和显示出呼叫器的识别号。如果有几个呼叫器在短时间里同时呼叫, 主机则按照先后顺序存储起来, 通过按键实现翻页查询。此外,为了避免重复处理服务申请,主机还可以通过按键实现删除功能。呼叫分机和接收主机的连接组成框图如图1和图2所示。

图1 呼叫分机框图

图2 接收主机框图

分机由拨码开关来控制地址位的设置, 当扫描到呼叫按钮按下时, 其地址被读入单片机, 经过处理后再送至发射芯片发射。分机用来进行呼叫,分机的核心电路即是单片机与射频芯片的连接电路。主机负责接收分机发来的信号, 并进行显示和报

警。主机上还设有键盘用于翻查、删除记录, 所以主机上应接有键盘电路、显示电路和报警电路。

3.1单片机STC89C52的功能

STC89C52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k BytesISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的STC89C52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。STC89C52具有如下特点:40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。

另外,STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。

STC89C52共有四个8位的并行I/O口:P0、P1、P2、P3端口,对应的引脚分别是P0.0 ~P0.7,P1.0 ~P1.7,P2.0 ~P2.7,P3.0 ~P3.7,共32根I/O线。每根线可以单独用作输入或输出。

P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下,P0不具有内部上拉电阻。在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。

P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻

的原因,将输出电流(IIL)。此外,P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器2 的触发输入(P1.1/T2EX)。在flash 编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。此外,P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器 2 的触发输入(P1.1/T2EX)。在flash编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。

P2口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器时,P2 口送出高八位地址。在这种应用中,P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址访问外部数据存储器时,P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时,P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

P3 口:P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p3 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。P3口亦作为STC89C52特殊功能使用,在flash编程和校验时,P3口也接收一些控制信号。

此外,P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。

3.1.1单片机最小系统的的电路设计

图3.1 单片机最小系统的设计图

单片机最小系统,是指用最少的元件与单片机组成的可以工作的系统。对52单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。单片机接口电路主要用来连接计算机和其他外部设备,各功能模块及原理如下:

复位电路:单片机最小系统复位电路的极性电容C3的大小直接影响单片机的复位时间,一般采用10-30uF,51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。

晶振电路:典型的晶振取11.0592MHZ,晶振越大,则单片机的处理速度越快。单片机的最小起振电容C1,C2一般采用15-33pF,并且电容离晶振越近越好。3.2 nRF905无线收发模块的功能

nRF905单片无线收发器是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片,工作电压为1.9-3.6V,32引脚QFN封装(5mm×5mm),工作于433/868/915MHz3个ISM频道(可以免费使用)。

nRF905可以自动完成处理字头和CRC(循环冗余码校验)的工作,可由片内硬件

自动完成曼彻斯特编码/解码,使用SPI接口与微控制器通信,配置非常方便,其功耗非常低,以-10dBm的输出功率发射时电流只有11mA,在接收模式时电流为12.5mA。nRF905单片无线收发器工作由一个完全集成的频率调制器,一个带解调器的接收器,一个功率放大器,一个晶体震荡器和一个调节器组成。ShockBurst工作模式的特点是自动产生前导码和CRC,可以很容易通过SPI接口进行编程配置。

3.2.1 nRF905无线收发模块特点

(1)真正的单片

(2)低功耗ShockBurst工作模式

(3)工作电源电压范围1.9—3.6V

(4)多通道工作—ETSI/FCC兼容

(5)通道切换时间<650us

(6)极少的材料消耗

(7)无需外部SAW滤波器

(8)输出功率可调至10dBm

(9)传输前监听的载波检测协议

(10)当正确的数据包被接收或发送时有数据准备就绪信号输出

(11)侦测接收的数据包当地址正确输出地址匹配信号

3.2.2 nRF905无线收发模块的工作模式

nRF905采用Nordic公司的VLSI ShockBurst技术。ShockBurst技术使nRF905能够提供高速的数据传输,而不需要昂贵的高速MCU来进行数据处理/时钟覆盖。通过将与RF协议有关的高速信号处理放到芯片内,nRF905提供给应用的微控制器一个SPI接口,速率由微控制器自己设定的接口速度决定。nRF905通过ShockBurst工作模式在RF以最大速率进行连接时降低数字应用部分的速度来降低在应用中的平均电流消耗。在ShockBurst RX模式中,地址匹配AM和数据准备就绪DR信号通知MCU 一个有效的地址和数据包已经各自接收完成。在ShockBurst TX模式中,nRF905自

动产生前导码和CRC校验码,数据准备就绪DR信号通知MCU数据传输已经完成。总之,这意味着降低MCU的存储器需求也就是说降低MCU成本,又同时缩短软件开发时间。

(1)典型ShockBurst TX模式:

①当应用MCU有遥控数据节点时,接收节点的地址TX-address和有效数据TX-payload通过SPI接口传送给nRF905应用协议或MCU设置接口速度;

② MCU设置TRX_CE、TX_EN为高来激活nRF905 ShockBurst传输;

③ nRF905 ShockBurst:

无线系统自动上电

数据包完成(加前导码和CRC校验码)

数据包发送(100kbps,GFSK,曼切斯特编码)

④如果AUTO_RETRAN被设置为高nRF905将连续地发送数据包直到TRX_CE被设置为低;

⑤当TRX_CE被设置为低时,nRF905结束数据传输并自动进入standby模式。(2)典型ShockBurst RX模式

①通过设置TRX_CE高,TX_EN低来选择ShockBurst模式;

② 650us以后,nRF905监测空中的信息;

③当nRF905发现和接收频率相同的载波时,载波检测CD被置高;

④当nRF905接收到有效的地址时,地址匹配AM被置高;

⑤当nRF905接收到有效的数据包(CRC校验正确)时,nRF905去掉前导码、地址和CRC位,数据准备就绪(DR)被置高;

⑥ MCU设置TRX_CE低,进入standby模式低电流模式;

⑦ MCU可以以合适的速率通过SPI接口读出有效数据;

⑧当所有的有效数据被读出后,nRF905将AM和DR置低;

⑨ nRF905将准备进入ShockBurst RX、ShockBurst TX或Powerdown模式。(3)掉电模式

在掉电模式中,nRF905被禁止,电流消耗最小,典型值低于2.5uA。当进入这种模式时,nRF905是不活动的状态。这时候平均电流消耗最小,电池使用寿命最长。(4)

在掉电模式中,配置字的内容保持不变。

STANDBY模式

Standby模式在保持电流消耗最小的同时保证最短的ShockBurstRX、ShockBurstTX的启动时间。当进入这种模式时,一部分晶体振荡器是活动的。电流消耗取决于晶体振荡器频率,如:当频率为4MHZ时,IDD=12uA;当频率为20MHZ 时,IDD=46uA。如果uPCLK(Pin3)被使能,电流消耗将增加。并且取决于负载电容和频率。在此模式中,配置字的内容保持不变。

3.2.3 nRF905无线收发模块与单片机STC89C52的连接方案

nRF905nRF905无线收发模块与单片机STC89C52的连接如图3.2

图3.2 nRF905无线收发模块与单片机STC89C52的连接图

3.3 LED数码管显示电路

数码显示模块应用非常广泛,而本次设计中显示部分更是整个系统中不可缺少的一部分,本次设计使用的是LED数码管进行显示,选择它作为显示电路具有如下优点:性价比高;连接电路简单;一个LED数码管就可以实现所要求的功能。

3.3.1 LED数码管的引脚说明

LED数码管引脚如图3.3所示。

图3.3 LED数码管引脚图

3.3.2 LED数码管与单片机接口电路设计

LED数码管与单片机的连接图,如图3.4所示:

图3.4 LED数码管与单片机接口硬件连接图

其中,单片机的P0.0~P0.7脚与LED数码管的1~8引脚相连,因为STC89C52单片机的P0口没有上拉电阻,所以在它们中间接一个5千欧姆的上拉电阻。

3.4 键盘电路设计

本系统的操作接口采用独立式按键结构,独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按键电路,每个独立式按键单独有一根I/O口线,每根I/O口线上的按键工作状态

不会影响其它I/O口线的工作状态。由于独立式按键电路配置灵活,软件结构简单但每个按键必须占用一根I/O口线,在按键数量较多时,I/O 口线的浪费较大,故在按键数量不多时,常采用这种按键电路。

本系统一共需要三个按键:从机的发送键、主机的删除键和下翻键。按键分别由从机STC89C52的P2.4口、主机STC89C52的P2.3口与P2.4口检测这三个开关量输入。其中从机发送键的连接如图3.5所示。

图3.5 从机发送键连接图

3.5 报警电路设计

本系统采用单片机与蜂鸣器相连来实现报警功能。如图3.6所示。其中单片机的P2.2口与蜂鸣器相连。

图3.6 报警电路连接图

3.6 电压转换电路的设计

本设计中使用的nRF905无线收发模块需要的电压为3.3V,故需要使用电压转换电路,故采用ASM1117-3.3电源供电系统,如图3.7所示。核心部件LM1117-3.3是一个低压差电压调节器系列。压差在1.2V输出,此时相应的负载电流为800mA。

图3.7 电压转换电路

3.7 地址变更电路的设计

本设计中要求呼叫机有地址变更功能,故我们采用8位拨码开关手动定位来确定呼叫机的地址。若需要将分机移至别的病床, 则只需要改变拨码开关的状态, 即可改变分机的号码。具体电路如图3.8。

图3.8 地址变更电路

本章中首先介绍了单片机STC89C52的功能及特点,然后是它的最小系统,他是单片机最核心而且不可缺少的一部分。然后详细设计了nRF905无线收发模块电路,显示电路,按键电路,报警电路,电压转换电路,地址变更电路。总体硬件电路图3.9如下:

图3.9 总体硬件电路图

第4章软件设计

在软件设计中,我们可以选择汇编语言或者C语言进行编程。通过比较得知,C 语言可移植性较好,能够进行结构化编程。最重要的原因是为了使程序层次显得更加清晰,更加有条理。而汇编语言虽然编写代码实时性强,能够直接控制硬件的工作状态,但是由于其不具有可移植性,并且维护和修改相对于C语言来说比较困难。所以在软件设计中,我选择C语言进行编程。

根据本次设计的要求,在软件设计中,应该包括以下几个功能模块:主机总体设计模块、分机总体设计模块、无线发送模块、无线接收模块。

4.1主机软件设计

主机开机便进行初始化,然后进入数据接收状态等待。当接收到呼叫信号后,便进行存储,然后调用显示子程序和报警子程序进行病房号显示和报警提示,然后射频芯片再次置于接受状态等待信息,其总流程如图4.1所示。

图4.1 主机流程图

4.2分机软件设计

分机在开机后首先初始化,然后就进入休眠状态以节省电能。系统查询扫描发射键,如果没有按下则继续等待。如果扫描到发射键被按下,系统便扫描拨码开关的状态以确定地址码,然后将射频芯片置于发射状态,并且开始传送地址码。地址码传送完毕后进入休眠状态等待,如此循环工作,总流程如图4.2所示。

图4.2 分机流程图

4.3 无线模块发送子程序设计

(1)当单片机有数据需要发往规定节点时,接收节点的地址(TX_address)和有效数据(TX_payload)通过SPI接口传送给nRF905,单片机设置接口速度。

(2)单片机设置TRX_CE,TX_EN为高电平来启动传输。

(3)nRF905内部处理:无线系统自动上电;数据包完成(加前导码和CRC校验码);数据包发送(50k,GFSK,曼彻斯特编码)。

(4)如果AUTO_RETURN被设置为高电平,nRF905将连续的发送数据包,知道TRX_CE被设置为低。

(5)当TRX_CE被设置为低时,nRF905结束数据传输并将自己设置成待机模

式。发送程序流程图如图4.3所示。

图4.3发送子程序流程图

4.4 无线模块接收子程序设计

(1)通过设置TRX_CE高,TX_EN低来选择RX模式;

(2)650us后,nRF905监测空中的信息;

(3)当nRF905发现和接收频率相同的载波时,载波检测(CD)被置高;

(4)当nRF905接收到有效的地址时,地址匹配(AM)被置高;

(5)当nRF905接收到有效的数据包(CRC校验正确)时,nRF905去掉前导码,地址和CRC位,数据准备就绪(DR)被置高;

(6)单片机设置TRX_CE低,进入待机模式;

(7)单片机以合适的速率通过SPI接口读出有效数据。

接收程序流程图如图4.4所示。

N

Y

N

N

Y Y

N

图4.4接收子程序流程图

本章主要讲述了软件部分的设计过程。在这一章中,对本次设计中几个主要程序模块,比如主分机程序的设计,无线模块收发程序,都做了详尽的介绍,及流程图的说明。

设置nRF905为 Standby 模式 TRX_CE=高? 启动发送 有载波信号 CD 为低 地址是否正确 AM=高 接收数据 CRC 校验正确? DR=高 TRX_CE=高?

nRF905进入 Standby 模式 DR 和AM 被 置低 AM=低

病房呼叫系统设计报告

病房呼叫系统设计报告 一、设计要求 (2) 二、设计的具体实现 (2) 1、系统概述 (2) 2、单元电路设计与分析 (4) 2.1 5秒呼叫模块 (4) 2.2 呼叫显示模块 (6) 2.3 优先显示模块 (7)

一、设计要求 此设计是用于医院病人的紧急呼叫,其设计要求如下: 1.当病人按下呼救信号按钮,呼救灯亮,同时显示病人编号,蜂鸣器发出5秒呼救声,等待医护人员来护理。 2.按照病人的病情划分出优先级别,有多个病人同时呼救时,系统优先显示最高级别的呼救编号。 3.当医护人员处理完最高级别呼救后,按下清零键,系统按优先等级先后显示其他病人编号。 二、设计的具体实现 1.系统概述 本设计的指导思想是设计一个当病人紧急呼叫时,产生声光提示,并显示病人编号;然后根据病人病情进行优先级别设置,当有多人呼叫时,病情严重优先;医护人员处理完当前最高级别的呼叫后,清除已处理的最高级别的呼叫信号,系统按优先级别显示其他呼叫病人的编号。由呼叫信号的锁存,CD4532优先编码,由744511译码显示和逻辑控制清除几部分构成,其核心在CD4532优先编码器。 方案:病房呼叫系统的逻辑门电路如图1.1所示。它由模拟开关、优先编码器、锁存器、数码管、逻辑门、信号灯、单稳态触发器、蜂鸣器组成。模拟病房号通过优先编码器显示优先级最高的病床号。并且通过锁存器储存起来,按R键将清除已处理的信号。 病房呼叫系统的逻辑方框图

由上述图文说明可看出此方案能够对最优先级别的呼叫信号进行处理,编码和译码,最后显示出来。在完成最优先级呼叫信号的处理之后,可以通过医护人员手动复位,从而对其他信号的处理。 工作原理:用D锁存器锁存,再用一个8线-3线优先编码器4532对病房号编码,再用译码器4511译出最高级的病房号。当有病房号呼叫时,通过译码器和逻辑门触发(由555构成的单稳触发器)从而控制蜂鸣器发出5秒钟的呼叫声。呼叫信号控制晶闸管从而控制病房报警灯的关亮。若有多个病房同时呼叫,待医护人员处置好最高级的病房后,由人工将系统的复位(手动)。 工作流程图

医院病房呼叫器的设计_绝对经典

课程设计任务书 课程名称电子线路课程设计 课程设计题目医院病房呼叫器的设计 课程设计的容及要求: 一、设计说明与技术指标 1.用1~4个开关模拟4个病房的呼叫输入信号,1号优先级最高;1~4优先级依次降低; 2.用数码管显示呼叫信号的;没信号呼叫时显示0;又多个信号呼叫时,显示优先级最高的呼叫号(其它呼叫号用指示灯显示); 3.凡有呼叫发出5秒的呼叫声; 4.对低优先级的呼叫进行存储,处理完高优先级的呼叫,再进行低优先级呼叫的处理。 二、设计要求 1.在选择器件时,应考虑成本。 2.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。 3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规化)。 三、实验要求 1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用multisim软件仿真。 2.进行实验数据处理和分析。 四、推荐参考资料 1. 童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.[M]:高等教育,2006年 2. 阎石,数字电子技术(第五版).[M]:高等教育,2005. 3. 孝彬《555集成电路实用电路集》高等教育2002-8 4. 王刚《TTL集成电路应用》机械工业2000-10 五、按照要求撰写课程设计报告

成绩评定表: 指导教师签字: 年月日一、概述

本设计的主要目的是实现一个当医院病房发生紧急情况时,病房之中又有多个病人需要护理的一个优先级别的电路。用于医院病房需要呼叫具有优先级别的呼叫系统。当有病人进行呼叫时,系统会自动先处理具有优先级别的病房的编号,同时产生光信号和5秒钟的声音信号。使用该系统,不仅能够提高医生的工作效率,便于医生及时了解病人的实际状况,还能够让病人的需要及时得到满足。 二、方案论证 根据设计要求,将此设计分为几个模块来设计,分别为:指示灯显示模块,优先显示模块,报警模块。首先用四个开关来代替四个病房的呼叫按钮,四个二极管灯代表四个病房,当开关闭合后,对应的病房的灯发光,然后利用与非门74LS30的功能,当其输出为高电平时,就会使NE555芯片产生脉冲信号,然后使NE555芯片的out输出端产生高电平,促使报警器报警,根据NE555芯片的外接电阻和电容的大小,可调整报警器的报警时间。当开关断开时,即74LS30输出为低电平,所以NE555芯片没有被触发,其out输出端为低电平,报警器没有报警,也就是病房没有病人呼叫,一切正常。开关闭合后,将经过存储的信号送入优先编码器74HC148,根据优先编码器的优先选择功能选出优先级最高的呼叫信号,再通过译码器74LS48译码,最后通过数码管显示报警的病房,然后医生会及时的根据报警情况去查看病人。此方案的论证流程图如图2.1。 图1 病房呼叫系统电路的原理框图 三、单元电路设计 1、指示灯显示模块

病房呼叫系统设计

《病房呼叫系统EDA》 设计报告 题目:病房呼叫系统设计 学院:电子信息与电气工程学院专业:电子信息工程 班级: 姓名: 学号:

目录 一、设计要求 (2) 二、病房呼叫系统设计背景及其研究意义 (2) 三、设计思路 (2) 四、基本原理 (3) 五、设计内容及步骤 (3) 六、对设计的体会与感想 (9) 七、参考文献 (10)

病房呼叫系统设计 一、设计要求 1、用1~6个开关模拟6个病房的呼叫输入信号,1号优先级最高;1~6优先级依次降低; 2、用一个数码管显示呼叫信号的号码;没信号呼叫时显示0;有多个信号呼叫时,显示优先级最高的呼叫号(其它呼叫号用指示灯显示); 3、凡有呼叫发出5秒的呼叫声; 4、对低优先级的呼叫进行存储,处理完高优先级的呼叫,再进行低优先级呼叫的处理。 二、病房呼叫系统设计背景及其研究意义 随着科学技术的发展,越来越多的科技设备应用到生活的方方面面,其中在医疗领域尤其多。病房呼叫系统这个设计就是应用于医院的一个简单的系统模型,其目的是为了方便医护人员更好地照顾病人,提高工作效率。病房呼叫系统的优先编码设置可以让相对更需要救助的病人第一时间得到救助,其蜂鸣器和数码管、等设置可以直观的提醒医护人员是否有病房呼叫及呼叫的病房号。 医院,在当代生活中已是必不可少,它在人们的生活中越来越扮演着重要角色,医院让我们的生活更加安心。医院的医学技术与科技设备齐全是人们生活健康的保障,而病房呼叫系统在医院病房更加必不可少,它关系的病人的安危,完善的病房呼叫系统让病人更加安心。 三、设计思路 本次课程设计的题目是病房呼叫系统,有六个病房,分别编号为1、2、3、4、5、6,其优先级依次降低。即当一号病房有信号输出的时候,即使其他病房有信号输出系统也不会响应。当二号病房有信号

某医院呼叫对讲系统说明概览

广西**有限公司 **市医院 病房呼叫系统 方案说明 2016年04月

目录 一、前言 二、设计说明 三、功能说明 四、工程业绩

一、前言 **市医院作为**市信息化建设浪潮中一颗耀眼的明珠,对**市医疗服务的提高将起到不可估量的作用。 作为**市对外的一个窗口,**市医院将展示其作为现代化新兴医院独特的一面,业务量将与日俱增,无论从业务处理还是从内部管理都需要更加先进、稳定、可靠的,可以满足现在及未来之需要的病房呼叫系统。利用该系统提高业务处理能力,同时为所有病人提供更多更好的服务。 我们深信,本设计方案必定可以充分考虑到**市医院在业务处理及内部管理上的各项需要。更重要的是利用我们的专业服务精神,使贵医院的种种设想一一得以实现。 在本设计方案中,我们会逐一说明如下各个要点,已作出符合贵医院经济效益、社会效益及未来发展之需要: 1、充分考虑及了解贵医院的实际需要; 2、在保护投资的前提下,为贵医院提供具备扩充能力及极有 前途的方案建议,以配合未来业务发展之需要; 3、提供完善的售后服务,包括硬件维护、系统实施后对系统 修改等服务。 我们目标非常清晰、明确,就是向贵医院提供实用、先进而符合经济及社会效益的方案建议。我们深信本设计方案必定满足贵医院在管理上的需要,更希望双方能通过这个项目的合作,为双方建立长久及互惠互利的友好合作关系。

二、设计说明 医护对讲系统发展到今天,已经不再是简单的医患之间沟通的工具,在实际应用当中应兼顾到医院的整体设计,既有特色又具有良好实用性、装饰性的设备将得到越来越广泛的应用。我厂设计的病房呼叫系统是引进国际最新理念,并为国内首创的系统,系统可实现医护人员与住院患者之间直接的、可靠的信息联络。除常规的双向传呼、双向对讲、紧急呼叫优先功能外,新增了终端设备在线编码、床头灯光控制、医护人员护理、呼叫信息储存、无线传呼、输液监护仪远程报警等实用、先进功能。 三、功能说明 1.系统组成:主要有主设备、显示终端、使用终端及系统线路等组 成。 主设备:系统主机(含系统数据处理器)、入住人员一览表。 显示终端:时钟/床号显示屏。 使用终端:对讲分机、按压式卫生间分机。 2.系统设计: 1)传输方式:总线输出。 2)主设备的设置:在护士站工作台安装系统主机、入住人员一览表。 3)显示终端的设置:在病区两边走廊安装时钟/床号显示屏。 4)使用终端的设置:在病房设备带安装对讲分机,卫生间安装按压式卫生间分机。 3.单项设备说明: 1)电话型系统主机:TC-2000A *免提双向呼叫对讲; *可连接99台终端; *数码循环显示呼叫房号、床号; *菜单式的功能设置,使用操作方便、简单; *可根据用户使用习惯设置分机号码显示方式; *可根据病人情况设置护理级别:普通或紧急呼叫; *多首和弦音乐振铃,个性化铃音选择; *振铃音量无级可调; *在线分机号码设定; *可连接多块走廊显示屏;

病房呼叫系统

燕山大学 EDA课程设计报告书 题目:病房呼叫系统 一、设计题目及要求 1.用1~5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号,1号优先级最高;1~5优先级依次降低; 2.用一个数码管显示呼叫信号的号码;没信号呼叫时显示0;又多个信号呼叫时,显示优先级最高的呼叫号,低级别呼叫号用LED指示灯显示; 3.凡有呼叫发出2秒的呼叫声,然后重复播放如下一段音乐,用一个数码管显示乐谱;1155 665- 4433 221- 5544 332- 5544 332- 附音符频率表: 音调频率(Hz) C(高音) 261.63x2 B 493.88 A 440.00 G 392.00 F 349.23 E 329.63 D 293.66 C 261.63 4.设置护士按钮,按下一次,清除当前高优先级呼叫(即表示处理),并终止演奏。 5.有多个呼叫时,先对低优先级的呼叫进行存储,处理完高级别后,数码管显示低级别呼叫号,然后再行处理,依次类推。

二、设计过程及内容(包括○1总体设计的文字描述,即由哪几个部分构成的,各个部分的功能及如何实现方法;○2主要模块比较详尽的文字描述,并配以必要的图片加以说明,但图片数量无需太多)整体电路由病人呼叫护士处理模块(nuesecontrol)、优先选择模块(priority)、扫描电路模块、分频模块,以及呼叫2秒模块和自动演奏(automisic)模块。总电路图如下: 1.病人护士处理模块较为简单,首先是一个由D触发器构成的防抖电路,用于消除按键时的抖动。然后再连一个D触发器,用于存储病人的信号;同时护士会有一个控制端,当病人信号处理后,护士通过nurse清零端给信号清零。 2.优先级模块是当有多个病房同时呼叫时,将会优先显示高级别信号。所以用了一个74LS148优先编码器,再经过组合逻辑电路,得到所要的反码可以接在7448数码管编译出来。因为1号病房优先级最高,而编码器是7N端优先级最高,并且是低电平有效。下图则是将1号端出来的高电平信号经过反相器接在6N端,则1号的信号会优先处理,然后经过逻辑电路和数码管,便可显示数字1。 3.扫描模块是因为实验箱虽然有8个数码管,但是只有a`~g7个接口,只能使一个数码管显示,而之后的自动播放音乐需要显示乐谱,还需要用到数码管,所以要做一个扫描电路。由于需要用到2个数码管,可以用74160连一个2进制计数器,然后控制两个74151数据选择器,再接到数码管上(图里是直接做了一个8进制计数器)。C0B0A0和C1B1A1分别接到得到的反码上。然后数码管可以显示病房呼叫号和乐谱。 4.分频模块有很多个,主要是对366Hz分频和对23.438kHz分频,分频模块主要用到了74160计数器,通过给置数端进行置数,得到所需要的进制数,例如对366Hz进行366分频,就可以用设计一个366进制的计数器,得到1Hz的频率,但是经过实际仿真的时候,发现设计成367进制时,频率更接近1Hz。下图给出了一个366分频,其它分频电路类似。 5.呼叫2秒也是一个简单模块,利用之前的74148优先编码器的EON 端,当有病房呼叫时,优先编码器开始工作,EON由0变为1,给了T 触发器一个上升沿信号,Q端变为高电平,控制蜂鸣器发声和由74160构成的二进制计数器工作,2秒后,计数器给出进位信号,使T触发器Q端清零,蜂鸣器停止鸣叫。 6.自动播放音乐模块比较复杂,主要是由3个小模块构成,32位循环顺序脉冲模块,控制乐谱显示模块和分频模块。 自动播放音乐模块如下图: 仿真图: 32位循环顺序脉冲发射器模块的作用是将自动播放的歌的乐谱,共32个音符,一一选择出来。先是由一个16Hz的时钟信号分别接入两个8进制计数器(已经封装成模块),上面的计数器的功能是得到

病房呼叫系统方案

呼叫系统方案 主机与病员一览表合二为一,并设有万年历、呼叫床位指示灯和病房床位数码显示窗口,外壳超薄型设计,造型特别精巧,可壁挂、桌面任意放置;分机采用最新编码电路编号,变更床号只需更换编码芯片即可,外壳采用了全塑外扣式设计,适用于任何形式的安装配套;分机为内压线式接线,实现了房间内无断线的连接。使用、安装、维护更安全更方便。: 1、该医院呼叫系统双向呼叫、双功通话:分机可呼叫主机,主机也可呼叫分机,送话受话无需转换。 2、主机多功能显示:主机可显示万年历,护理等级,呼叫床号、序号等。 3、三级护理设置:可根据病员病情任意设置高、中、低级护理床位,并在主机上有不同颜色的灯显示。 4、高级优先:高级病员的呼叫可以中断低级病员的通话。 5、话筒统播:可通过主话机作下通知、找人等统播。 6、宣教广播:可接入录音机等信号源作宣传教育广播。 7、主机免提:分机呼入时主机可免提与分机对讲。 8、无中断呼叫:无论在通话、广播等状态只要有呼叫均能呼入并给出显示。 9、呼叫存储:分机呼叫而主机无人接时主机将该分机号存储。 10、走廊显示屏:可显示呼叫分机号、存贮分机号和呼叫序号;无呼叫存贮时显示时间。 11、与计算机连网:由计算机将病员的呼叫时间、呼叫次数、处理时间、超时处理等进行统计,为考核服务质量提供技术上的保证。 12、故障自检报警:当系统出现故障时主机显示窗口及显示屏均能给出数字显示,并伴有声响报警提示: 1、主机最大分机容量:50门、60门 2、最长连线距离:800米 3、最大存储量:9个 4、电源:220V±10%、50Hz 5、工作方式:连续 6、功耗:<20W 7、总线电压:18V 8、工作条件:环境温度0~40℃相对湿度≤80% 医院呼叫系统使用方法: 1、分机呼叫主机:按一病房呼叫系统分机床头垂线呼叫按钮。分机上“叫通指示”灯点亮主机发出音乐振铃声,病员一览表相对应的卡片上有灯光闪烁,同时分机也伴有音乐振铃声。数码显示窗口上显示该分机号。在音乐振铃期间,护士摘起主话机即可与病员通话,通话结束,将主话机挂机,系统恢复待机状态。如果直到振铃结束,护士未摘主话机,主机将该分机号存贮,若想再与该分机通话,需按主机呼叫分机操作。 2、主机呼叫分机:摘起主话机按一下欲呼叫的床位对应的小按钮或是在主话机上键入两位分机号(1-9号应按01-09),被叫通的分机将发出“嘟”一声提示音表示已接通。如果所拨叫的分机不存在,听筒里将发出“嘀、嘀、嘀、嘀—”的声音作为提示,然后重新给出拨号

医院病房呼叫器的设计绝对经典

医院病房呼叫器的设计 绝对经典 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

课程设计任务书 课程名称电子线路课程设计 课程设计题目医院病房呼叫器的设计 课程设计的内容及要求: 一、设计说明与技术指标 1.用1~4个开关模拟4个病房的呼叫输入信号,1号优先级最高;1~4优先级依次降低; 2.用数码管显示呼叫信号的号码;没信号呼叫时显示0;又多个信号呼叫时,显示优先级最高的呼叫号(其它呼叫号用指示灯显示); 3.凡有呼叫发出5秒的呼叫声; 4.对低优先级的呼叫进行存储,处理完高优先级的呼叫,再进行低优先级呼叫的处理。 二、设计要求 1.在选择器件时,应考虑成本。 2.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。 3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。 三、实验要求 1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用multisim软件仿真。 2.进行实验数据处理和分析。 四、推荐参考资料 1. 童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.[M]北京:高等教育出版社,2006年 2. 阎石,数字电子技术(第五版).[M]北京:高等教育出版社,2005. 3. 陈孝彬《555集成电路实用电路集》高等教育出版社2002-8 4. 王刚《TTL集成电路应用》机械工业出版社 2000-10 五、按照要求撰写课程设计报告

成绩评定表: 指导教师签字: 年月日 一、概述

本设计的主要目的是实现一个当医院病房发生紧急情况时,病房之中又有多个病人需要护理的一个优先级别的电路。用于医院病房需要呼叫具有优先级别的呼叫系统。当有病人进行呼叫时,系统会自动先处理具有优先级别的病房的编号,同时产生光信号和5秒钟的声音信号。使用该系统,不仅能够提高医生的工作效率,便于医生及时了解病人的实际状况,还能够让病人的需要及时得到满足。 二、方案论证 根据设计要求,将此设计分为几个模块来设计,分别为:指示灯显示模块,优先显示模块,报警模块。首先用四个开关来代替四个病房的呼叫按钮,四个二极管灯代表四个病房,当开关闭合后,对应的病房的灯发光,然后利用与非门74LS30的功能,当其输出为高电平时,就会使NE555芯片产生脉冲信号,然后使NE555芯片的out 输出端产生高电平,促使报警器报警,根据NE555芯片的外接电阻和电容的大小,可调整报警器的报警时间。当开关断开时,即74LS30输出为低电平,所以NE555芯片没有被触发,其out 输出端为低电平,报警器没有报警,也就是病房没有病人呼叫,一切正常。开关闭合后,将经过存储的信号送入优先编码器74HC148,根据优先编码器的优先选择功能选出优先级最高的呼叫信号,再通过译码器74LS48译码,最后通过数码管显示报警的病房,然后医生会及时的根据报警情况去查看病人。此方案的论证流程图如图2.1。 图 1 病房呼叫系统电路的原理框图 三、单元电路设计

病房呼叫系统的PLC设计-毕业设计

病房呼叫系统的PLC设计 目录 一、概述 (2) 1、可编程控制器简介 (2) 2、可编程控制器的发展 (2) 3、可编程序控制器的基本结构及工作原理 (2) 二、课题背景 (3) 1、课题背景 (3) 2、研究的目的和意义 (3) 三、已知情况、控制要求、设计任务 (4) 1、已知情况 (4) 2、控制要求 (4) 3、设计任务 (4) 四、总体设计思路 (5) 五、程序设计与调试 (5) 1、I/O分配 (5) 2、实现功能图 (8) 3、外部接线图 (8) 4、梯形图 (12) 5指令表 (14) 6、运行及调试 (18) 六、课程设计总结 (19) 七、致谢 (20)

八、参考文献 (20) 摘要 在现代医院的医疗程序管理当中,拥有先进及现代化的病床呼叫中心系统能够更好地去完善社会上各家医院的医疗服务体系,从而提升医院的名誉、地位。在以往的医疗进程管理体系里,当发生紧急事故或者需要呼叫护士的服务时,病人可能会因为继电器机械腐蚀的原因而无法有效及时地向候命的护士发出求助信号,从而导致一些不可挽回的医疗事故。在本次机电综合课程设计中,我对医疗建设中的病床呼叫系统进行了基于可编程控制器的改良系统设计。众所周知,可编程序控制器,也就是PLC,具有响应速度快,控制简单,易于编程等优点。利用这些优点,将PLC控制系统融入病床呼叫控制系统的设计,就能够大大提升护士处理病人需求、处理紧急病情的效率,同时减少医疗事故发生的几率。由于每一张病床的控制流程都是相同的,所以在进行系统程序设计的时候,只需要设计出一个响应模式,其他的病床只要套用这个模式去编写程序了。 关键词:医疗病床呼叫可编程控制器

病房呼叫系统

电气工程学院 数字电子电路课程设计报告书 姓名:XX 班级:XXXXXXXXXXXXX 学号:XXXXXXXX 完成日期:XXXXXXXXXXXX

目录 设计要求--------------------------------------------------------------------------3 一、整体设计构想--------------------------------------------------------------3 二、仿真软件简要介绍--------------------------------------------------------3 三、系统分模块设计过程-----------------------------------------------------3 1、开关控制指示灯模块---------------------------------------------------------------3 2、编码器与译码器转换模块----------------------------------------------------------4 3、数码管显示模块-------------------------------------------------------------------7 4、蜂鸣器呼叫模块-------------------------------------------------------------------7 四、系统完成电路图-----------------------------------------------------------8 五、课程设计总结--------------------------------------------------------------9

数电病房呼叫系统设计

病房呼叫系统设计 某医院有一、二、三、四号病室4间,每室设有呼叫按钮,同时在护士值班室内对应地装有一号、二号、三号、四号4个指示灯。 现要求当一号病室的按钮按下时,无论其它病室的按钮是否按下,只有一号灯亮。当一号病室的按钮没有按下而二号病室的按钮按下时,无论三、四号病室的按钮是否按下,只有二号灯亮。当一、二号病室的按钮都未按下而三号病室的按钮按下时,无论四号病室的按钮是否按下,只有三号灯亮。只有在一、二、三号病室的按钮均未按下而按下四号病室的按钮时,四号灯才亮。试用优先编码器74LS148和门电路设计满足上述控制要求的逻辑电路,给出控制四个指示灯状态的高、低电平信号。 一、实验目的: (1)、熟悉优先编码器的优先功能及应用。 (2)、掌握译码显示电路设计。 二、实验内容: 试用优先编码器74LS148芯片和必要的门电路设计一个病房呼叫系统。具体要求如下: (1)、共有一、二、三、四号病房,每个房间装有呼叫按钮。(2)、各病室的呼叫优先权不同,其中,一号病室的优先权最高,四号病室最低。 (3)、在护士值班室内有相应的显示电路,能看到当前呼叫病室的房间号。

三、实验原理: 优先编码74LS148的原理图如图1所示,其功能表如图2所示。 74LS00管脚图 74LS148管脚图

74LS148的功能表 四、实验器材: (1)、数字电路实验箱一台(2)、元器件 集成门电路:74LS00等若干 优先编码器74LS148芯片 1片 按键开关 4个 共阴极七段数码管 1位 蜂鸣器或扬声器 1个 LED指示灯 1个 电阻若干 五、求解:

解:输入变量:A1’,A2’,A3’,A4’;0:按下按钮,1:没有按下; 输出变量:Z1,Z2,Z3,Z4;1:灯亮,0:灯不亮; A1' A2' A3' A4'Y2 Y1 Y0 Y2' Y1' Y0'Z1 Z2 Z3 Z4 0 X X X 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 X X 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 X 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 由真值表写出: Z1=Y2'(Y1')'(Y0')'=Y2'Y1 Y0 Z2=Y2'(Y1')'Y0'=Y2'Y1 Y0' Z3=Y2'Y1'(Y0')'=Y2'Y1'Y0 Z4=Y2'Y1'Y0' 据此画出如图所示的电路连接图: 六、注意事项: 接线时要注意各芯片及数码管输入端的位权顺序。

05病房呼叫系统方案

目录 病房呼叫系统 (1) 1系统概述 (1) 2需求分析 (2) 3设计依据与设计原则 (2) 4系统设计说明 (3) 4.1 系统的基本组成 (3) 4.2 系统的基本功能 (3) 4.3 系统点位设置 (4) 5系统主要设备介绍 (5) 5.1 三十路对讲主机(型号:NBW-30) (5) 5.2 三十路病员一览表(型号:NBW-30P) (5) 5.3 嵌入式分机(型号:NBW-A) (6) 5.4 防水报警开关(型号:NBW-AN) (6) 5.5 输液报警器(型号:NBW-G) (6) 5.6 外配电源(型号:NBW-B-05) (7) 5.7 小门灯(型号:NBW-M) (7) 5.8 无线发射机(型号:NBW-T) (7) 5.9 无线接收机(型号:NBW-R) (8)

病房呼叫系统 1系统概述 对讲-医院护理对讲系统(双工、两芯总线制)主要用在:医院、疗养院、敬老院等需要护理对讲的场所。 社会不断的进步。物质生活和精神生活越来越丰富多彩。健康快乐的生活是每一个人的愿望。但疾病一直以来伴随着人类。每个人或多或少的会生病。就要看病、打针、吃药、住院。医院也不断地完善着医护人员医技、服务质量和医疗设备。以服务于大众。提高人们的生活质量。真正做到有病医得起、看得好。创造出一个和谐的社会。 在医疗设备方面。医护对讲系统是医院不可或缺的通信设备。医院护理对讲系统采用两芯总线制系统架构。方便施工。根据不同的机型每条总线可并接30或60台分机。分机之间是平级关系。在总线上发送数字脉冲地址码。以便于被主机识别。主机提供485通信接口。可以连接射频发射机、显示屏、监控统计集线器。医护人员在巡视过程中。可以利用携带的射频接收机接受射频发射机传来的数据。以确定病床呼叫。走廊显示屏提供警示作用。能够显示呼叫分机号码便于医护人员查看。系统每日的通信信息可以通过监控统计集线器接入计算机。进行数据处理。可以表格形式打印。以便管理人员查询。输液报警器是医护对讲系统中的新产品。配合分机使用。输液管夹装在其中。当输液完毕时有“Bi、Bi”报警提示声,输液报警器同时自动阻断输液管。并通过分机向护士站的主机发送输液完毕报警信号。单独使用时,需另配电源。为了医院管理的方便。系统主机提供并接功能。最多可实现四级管理。 医院护理对讲系统电路设计合理、工作稳定、维护率低。是医院理想的通信设备。系统包括有多种容量的对讲主机,如三十路对讲主机、三十路病员一览表、六十路对讲主机、六十路病员一览表,超薄分机、嵌入式分机、防水开关、输液报警器、外配电源、小门灯、点阵双面走廊显示屏、无线发射机、无线接收机、监控统计集线盒、监控统计软件等构成。

医院病房呼叫器的使用注意事项

病房呼叫系统使用方法: 1、分机呼叫主机:按一病房呼叫系统分机床头垂线呼叫按钮。分机上“叫通指示”灯点亮主机发出音乐振铃声,病员一览表相对应的卡片上有灯光闪烁,同时分机也伴有音乐振铃声。数码显示窗口上显示该分机号。在音乐振铃期间,护士摘起主话机即可与病员通话,通话结束,将主话机挂机,系统恢复待机状态。如果直到振铃结束,护士未摘主话机,主机将该分机号存贮,若想再与该分机通话,需按主机呼叫分机操作。 2、主机呼叫分机:摘起主话机按一下欲呼叫的床位对应的小按钮或是在主话机上键入两位分机号,被叫通的分机将发出“嘟”一声提示音表示已接通。如果所拨叫的分机不存在,听筒里将发出“嘀、嘀、嘀、嘀—”的声音作为提示,然后重新给出拨号音,您可以重新拨叫。 3、呼叫存贮与清除:分机呼叫主机而主机无人处理时,主机将该分机号存贮,最多可存贮9个。存贮的分机上“叫通指示”灯点亮。一览表上对应指示灯闪亮,数码显示窗口及走廊显示屏轮翻显示所存贮的内容。第一位数是存贮顺序,数字越大,存贮的越早;后两位为分机号。欲清除存贮的内容方法有以下几个:第一、在待机状态按一下一览表上对应按钮;第二、按一下分机上的清除按钮;第三、主机可以拨叫分机并与其通话。 4、护理级别设定:在待机状态按一下特护设定键,对应指示灯点亮表示已进入设定状态,再按一下特护设定按键,对应指示灯熄灭,系统进入待机状态,并将您设定的床位永久地保存(停电不丢失)。直到您下次重新设定。如果键入一次后1分钟内无新的键入主机将现有设定保存,并恢复到待机状态。 5、话筒统播:摘起主话机按一下“话筒统播”按键(或是在主话机上键入“77”键),对应指示灯点亮,数码窗口显示“77”即可。主要用于下通知,找人等使用。挂机即恢复待机状态。

病房呼叫系统课程设计实验报告

科技大学 数字电子技术课程设计 题目: 病房呼叫系统 姓名: 汤智 专业: 电子科学与技术 班级: 112 学号: 1886110220 指导教师: 2013年06月15日 科技大学理学院

病房呼叫系统 一课程设计题目与实习目的 课程设计题目:病房呼叫系统 实习目的: 1.掌握数字电路课程所学的理论知识以及数字电子技术在生活中的应用。 2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。 3.进一步深化对电子技术的了解,强化实际动手操作能力以及发现问题解决问题的方法。 4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。 5.数电课程实验是大学中为我们提供的一次动手实践的机会,增强实际动手操作与研发的能力。 二任务和要求 要求: 1.用1~5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号,5号优先级最高;1~5优先级依次升高; 2.用一个数码管显示呼叫信号的;没信号呼叫时显示0;又多个信号呼叫时,显示优先级最高的呼叫号(其它呼叫号用指示灯显示); 3.凡有呼叫发出5秒的呼叫声; 4.对低优先级的呼叫进行存储,处理完高优先级的呼叫,再进行低优先级呼叫的处理(附加)。 三总体方案的选择 病房呼叫系统整体思路为: ●LED指示灯显示病房模块 ●数码管优先显示重病房模块 ●蜂鸣器报警5秒模块 首先由病人按下呼叫器开关,即逻辑数据开关,(1)进入第一模块,通 过LED指示灯显示病人呼叫的病房,(2)进入第二模块,传输到一个编 码器进行编码,我这里选用的是74LS148,8线—3线优先编码器,其低 电平为有效输入;然后再进行译码输出,我选用的是74LS48,为共阴极 7段译码/驱动器,74LS148输出为反码输出,遂在74LS48前加上反向器

病房呼叫系统

太原工业学院 20**-20**学年第一学期 实践环节名称:数字电子技术课程设计课外作业名称:病房呼叫系统 系部名称:电子工程系 专业: 班级学号: 姓名: 指导教师: 实践周次: 17 周 成绩:

一、课程设计思路 根据数字电路知识,利用优先编码器、显示译码器和555等电路元件实现各项功能。 1.1 设计题目 病房呼叫系统。 1.2 设计要求 用1~5各开关模拟5个病房的呼叫输入信号,1号优先级最高;1~5优先级依次降低;用一个数码管显示呼叫信号的号码;没信号呼叫时显示0;有多个信号呼叫时,显示优先级最高的呼叫号(其他呼叫用指示灯显示);凡有呼叫发出5秒的呼叫声。1.3 设计想法: 1.3.1整体设计思路 根据设计要求,我们将设计分为几个模块来设计,分别为:选优模块(对病房选优)、显示模块、蜂鸣模块。 1.3.2整体设计流程 (1)用5个发光二极管对应5个病房。 (2)将经过存储的信号送入优先编码器74148,选出优先级最高的呼叫信号,再通过显示译码器显示。 (3)用555构成多谐震荡电路,形成呼叫。 二、课程设计过程 2.1 模块分配 指示灯显示模块、优先显示模块。呼叫模块。 2.2 模块具体设计 (1)指示灯显示模块(LIGHT) 将病房呼叫信号输入到发光二极管中,使发光二极管发光。如图(1):

图(1) 图(1)中的五个开关分别对应着五个病房,又由于74ls148是低电平有效,所以在这指示灯模块中使用了图中所示方法输入信号。所接电阻都为限流电阻。 (2)优先显示模块 由设计要求,数码管要显示优先级最高的病房的呼叫信号,所以我们须得对病房呼叫信号进行选优。出于设计考虑,优先级最高为5,然后为4,依次到1。如图(2)所示: 图(2) 此电路由模拟开关、优先编码器74ls148,译码器74ls48、非门74ls04和数码管等组成。模拟开关初始状态为全高电平。将模拟开关的所有输入端,EI接高电平Vcc.74ls148的输出A0、A1、A2分别接入译码器74LS48的A,B,C;D接地。译码器74LS48的输出A---G对应接共阴数码管的a---g。 优先编码器74LS148的功能表如图(3)所示:

最新整理病房呼叫系统施工方案教案资料

1.3. 2.6 病房呼叫系统施工方案 病房呼叫系统主要用于医院护理区、以沟通住院病人与医护人员的联络,提高医院的护理水平,减轻护士劳动强度,使病人能得到良好与及时的医疗和护理服务,为医院上等级而开发的配套产品。 本系统由对讲主机、分机和走廊大显示屏组成。本系统每台主机和各分机之间使用两根总线并联,不分极性,施工既简单又节省材料。用户可自由选择用明装分机或暗装分机。每张病床设分机一个,连接手持式呼叫按钮,放音逼真、清晰。主机设置于护士站内,每个护士站设一台,在走廊内设一块四位、双面走道显示屏,平时显示时间,有病床呼叫护士时,走廊显示屏显示呼叫病床床号。 本系统二层母婴同室护理单元、四至十一层标准护理单元每个护士站配置一台90路对讲型主机,在走廊中间位置设一块双面显示屏;病区每张病床安装一只对讲分机,在每间病房的卫生间内安装一只防水开关,每间病房门口设一只门灯,每张病床安装的对讲分机为超薄型分机,安装在病房设备带上;卫生间防水开关安装高度为高地1.1m;门灯安装在走廊倒各病房门套上。 三层血透中心每张病床安装一只对讲分机,护办配置一台30路对讲型主机,在走廊基本中间位置设一块双面显示屏。 一层大输液厅每张座椅安装一只对讲分机,护士站配置一台30路和90路主机。 二层儿童输液厅每张座椅安装一只对讲分机,治疗室配置一台60路主机。 护理单元及血透中心每张病订安装的对讲分机为超薄型分机,安装在病房设备带上;系统采用总线式,对讲主机对各对讲分机、防水开关之间采用手拉手方式连接。输液大厅和儿童输液厅呼叫器由吊平顶内沿输液杆引下安装,卧室输液厅呼叫器安装在设备带上(若无设备带,则离地1.1米墙面安装)。 工程施工 设备安装前的准备 安装设备前需对系统所有线路进行全面检查,是否存在断线或短路现象; 确认整个系统的线路无任何故障后,方可安装设备,接线的各接点必须加上焊锡; 对讲主机、分机及走廊灯的安装设备时必须严格按照产品所附说明书或安装

数电课程设计-病房呼叫系统

毕业设计(数电知识实现) 班级:生物工程;姓名:康静;学号07221031 设计题目:病房呼叫系统 一、题目及要求 某医院有一、二、三、四号病室,每个房间装有呼叫按钮,同时在护士值班室内有相应的显示电路,即能看到是哪个病室呼叫。 现要求:一号病室的呼叫优先权最高,四号病室最低,试用74LS148和门电路设计满足上述要求的组合逻辑电路,并要求设计出显示单元电路,即显示病室房间号。 二、功能描述: 1、呼叫功能:四个病室每个病室都装有一个呼叫按钮,当病室有需要时,可以通过呼叫按钮进行呼叫 2、显示功能:在护士值班室内有相应的显示电路,可以看到是哪个病室在呼叫 3、优先权:四个病室呼叫具有优先权,其中一号病室优先权最高,四号病室优先权最低。只要有一号病室呼叫时,不管其他三个病室是否呼叫,显示电路均显示一号病室;一号病室不呼叫时,只要有二号病室呼叫,不管三号、四号是否呼叫,显示电路均显示二号病室……依次类推。优先权的功能是由74LS148芯片实现的。 二、方案设计: 1.总体设计思路(含电路原理框图):

设计思路: 以四号病室呼叫为例: 当只有四号病室呼叫时,要使显示单元电路显示“4”,则74LS47芯片二进制输入DCBA应为0100,即74LS148芯片输出A2A1A0为100(其中74LS47的D端可以由74LS148的GS端来控制),由74LS148真值表可知,其输入信号01234567应为***01111,即四号病室呼叫按钮应该接在74LS148输入端的“3”管脚。 同理,三号、二号、一号病室呼叫按钮应分别接在74LS148输入端的“4”、“5”、“6”管脚,:“7”输入端应始终接高电平。 而当四个病室都不呼叫时,数码管应不显示数字,此时DCBA为1111,D 由GS控制,即GS、A0、A1、A2都为高电平,要达到这样的要求,须使74LS148的“012”均接高电平。 为保证芯片正常工作,74LS148的E1、GND均接地,74LS47的LT’、BI\RBO’、RBI’接高电平,GND接低电平。 电路的原理框图如下图所示:

病房呼叫系统说明书

《单片机原理及外围电路》课程论文《基于51单片机的简易病房呼叫系统》 姓名:* * * 学号:502121210*

班级:通信工程16-1

摘要:本系统是基于51单片机的简易病床呼叫系统。该系统以80C51单片机为核心,辅以矩阵键盘、LED点阵显示电路和部分简单模拟和数字电路组成的能够实现病人和医护人员之间信息的传递。在该设计中每个病房都有一个按键,当患者有需要时,按下按键,此时值班室的显示屏可显示此患者的床位号,医护人员按下“响应”键取消当前呼叫。此系统能够为医院提供一个成本低、效率高、操作方便和易于安装维护的快捷系统. 关键词:80C51单片机矩阵键盘LED显示呼叫系统 Abstract This system is the patient's request to the doctor on duty or nurse emergency call tool s for diagnosis, care, and it is mainly used to assist the hospital patient in the bed easily call th e medical staff, the patient's request can be quickly sent to the duty doctor or nurse is to impro ve one of the essential equipment of hospital and ward level of care.Increasingly fierce compe tition in the hospital, commercial hospital survival is the first to enhance the grade and quality of service is imminent,accompany the issue has been the main body of the patient conflict, bu t also long-troubled health system quality of service issues, using the ward call system more c onvenient for patients to find a doctor to save the valuable time of the patient. The system is a ward call system based on the 51 series micro-chip design. The sy-stem uses 80C51 micro-controller as the core, supplemented by matrix keyboard, LED dot matrix displa y of a simple circuit and some analog and digital circuits to achieve the transfer of informatio n between patients and health care. In this design,each ward has a button, when patients in need, press the button, the display of t he duty room to display the number of beds in this patient, people use to achieve circular displ ay, press the medical staff "response" to cancel the current call. This system can provide a low cost, high efficiency, easy operation and easy installation and maintenance system for the hos pital. Keywords:80C51 Single-chip word call system matrix keyboard LED display

病房呼叫系统设计与仿真设计

病房呼叫系统 一)、设计题目:病房呼叫系统 二)、实验目的: 1、用8个开关模拟8个病房的呼叫输入信号,1号优先级最高;1~8优先级依次降低; 2、用一个数码管显示呼叫信号的;没信号时显示0;有多个信号呼叫时,显示优先级最高 的呼叫号(其他呼叫用指示灯显示);用四个数码管显示呼叫等待时间(mm ss)。 3、凡有呼叫发出5秒的提示声;呼叫3分钟未处理输出报警信号。 发挥部分:对低优先级的呼叫进行存储,处理完高优先级的呼叫,再进行低优先级呼叫的处理。 三)、设计思路: 1、整体设计思路:根据设计要求,我们将设计分为几个模块来设计,分别为:锁存模块、选优模块(对病房选优)、选优模块2(对复位选优)、计时模块、显示模块、蜂鸣模块。 2、整体设计流程: (1)、锁存器:对病房呼叫的信号进行存储并处理信号,需要用一个对所有的呼叫信号进行存储的锁存器。 (2)、数据选择器(选优):对发出呼叫的病房进行优先选择,选择优先级最高的一个病房号,病房号从1到8优先级一次降低。 (3)、数据选择器2(选优2):对时间控制信号进优先选择,这样就使得数码管显示器显示的时间为当前优先级最高的病房所呼叫的时间。 (4)、计时器:病房呼叫系统中要求凡有呼叫发出,呼叫3分种未处理输出报警信号,即要求一个模块对呼叫时间计时,因此设计一个分秒计时器,对呼叫时间计时。实验箱中时钟频率为20MHZ,故计时部分需加入分频,使之为1s。 (5)、显示器:用一个数码管显示呼叫信号的,用四个数码管显示呼叫等待时间(mm ss),设计一七段数码显示器,数码片选为低电平有效,扫描信号定为1KHZ。 二、课程设计过程 一)、模块分配 :锁存模块

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