基于单片机的病人呼叫系统设计

论文总字数：11280字

摘 要

最近这些年来，随着科技的发展人们对医疗的要求越来越高，尤其是特殊情况下病人有情况要告知值班医生进行及时处理，这对医院的科技水平要求极高，这同时也会大大的增强医生应对突发事件的能力。所以该病人呼叫系统是连接病人与医生的一项重要手段。

本设计是以AT89C51单片机为核心，无线传输模块、液晶显示电路和一些数字电路组成的，能够实现病人与医务人员的远程通讯。从硬件和软件方面阐述了该控制系统的设计方法，并经过调试和运行使该系统达到预期目标，具有反应快、功能齐全、实用性强的特点。

关键词： AT89C51，无线传输模块，LED，病床呼叫

Abstract：In recent years, with the development of science and technology, people have higher and higher requirements for medical treatment, especially in special circumstances, patients should inform the doctor on duty to deal with the situation in a timely manner. This requires extremely high level of science and technology in hospitals, which will also greatly enhance the ability of doctors to deal with emergencies. Therefore, the patient call system is an important means to connect patients with doctors.

This design is based on AT89C51 microcontroller as the core, supplemented bymatrix keyboard, LED display circuit and some simple analog and digital circuits, which can realize the long-distance communication between patients and medical staff. The design method of the control system is described from the aspects of hardware and software. After debugging and operation, the system achieves the expected goal and has the characteristics of fast response, complete functions and strong practicability.

Key words: AT89C51, wireless transmit modul, LED, hospital bed call

目录

1 概述 4

1.1 国内外的发展 4

1.2 课题的设计背景及研究意义 4

1.3 本文研究的内容 5

2 系统总体方案设计 5

2.1 设计任务 5

2.2 设计方案的选择 5

3 硬件电路设计 5

3.1 系统电路的组成及框图 5

3.2 AT89C51单片机 6

3.2.1 AT89C51单片机的基本参数 6

3.2.2 AT89C51单片机的引脚功能介绍 6

3.3 时钟电路设计 9

3.4 信号模块设计 10

3.4.1 无线发射模块 10

3.4.2 无线接收模块 12

3.5 液晶显示模块 13

3.6 响铃报警电路设计部分 14

3.7 系统复位电路设计 15

3.8 系统总体硬件图 15

4 系统软件设计 16

4.1 主程序设计 16

4.2 初始化程序设计 17

4.3 外部中断服务子程序 18

4.4 定时器中断服务子程序 19

5 系统调试与运行 20

5.1 实物概述 20

5.2 硬件调试分析 21

结论 23

参考文献 24

致谢 25

1 概述

1.1 国内外的发展

病床呼叫系统的发展也是经过种类的单一到如今的多样化品种，原有的有线病床系统有着错误率高，安装复杂，监测范围小，不方便维修等诸多缺点。随着医疗条件的不断提高，目前的病床呼叫系统比以前更准确，安装也非常简单，监测范围也很广并能及时处理各种突发事件。

我国的病床呼叫系统经历了从一无所有到现在应有尽有，从简单化到复杂化的发展过程，它的智能水平也越来越高。我国的病床呼叫系统的起步与发达国家相比晚了很多年，研究初期大都引进国外技术生产，但是没有真正的核心技术，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。随着我国经济的快速发展，政府与企业越来越重视科技的发展，加上国外企业进入国内市场更是带来了先进的技术，催进了市场的成熟，使我国无线病房呼叫系统得到了迅速的发展，某些技术已经与国际接轨。随着科学技术的发展，市场推广的深入未来这一技术将会更加成熟，并且对其他各个领域有着极其深远的影响。

1.2 课题的设计背景及研究意义

根据目前医疗市场的现状，大部分采用的是传统有线式病人呼叫系统，材料用的多，还不便于应对紧急事件，因此现有的技术需要改进。

随着我国的科学技术的不断进步，各项技术可以熟练的运用到各个行业，因此依靠超前的科学技术实现病人与医生快捷联系系统智能化已经能完成。病人监控的根本目的是方便使用缩短处理紧急事件的时间,达到及时准确报警以及防控未知危险的目的。价格位,功耗小,性能高的小型单片机随着科技的进步纷纷崭露头角,单片机的运用使以前需要硬件完成的功能,可以通过软件程序控制来实现,科技的进步使得单片机的发展进入高潮，一种新型技术革命浪潮正在被掀起，单片机在各个行业都得以应用。病床呼叫系统不是传统意义上的简单报警设备，而是集成了计算机技术、电子技术、自动控制技术等知识的综合体。

1.3 本文研究的内容

本文的设计方案是利用AT89C51单片机、液晶显示、无线接收发射等组件设计出可靠的病床呼叫系统^[13]，具有极强的抗干扰能力，多路呼叫可以运行且不干涉，能实现病人与医生在一定距离内的多通道呼叫。每个病人旁边都有一个按钮，按下按钮，液晶显示会显示病床号，报警电路立即报警。当医生按重置键应答时，回到初始状态。

2 系统总体方案设计

2.1 设计任务

在医院病床呼叫系统的工作过程中，需要设计一个系统来了解哪个病房发出呼叫信号。系统需要显示患者的房间号并发送报警声音。

2.2 设计方案的选择

想要设计一个本文所要求的系统，有二种方法，一种以PLC建立的病人呼叫系统，另一种是以单片机为控制核心建立的病人呼叫系统。本课题的设计是选的第二种方法，是通过单片机来完成的。

3 硬件电路设计

3.1 系统电路的组成及框图

这个系统的主要构成部分除了无线发射的模块、无线的接收模块和应答电路之外，还有AT89C51单片机和液晶显示器、声音报警器等。可以说系统的主要核心就是单片机，其中起到传送和接受作用的是无线的发射和接受模块，而声音报警器的作用就是提醒医生，而液晶显示和应答的电路的作用是医生确认病床信息后并且中止呼叫^[12]。具体设计框图如图3.1所示。

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