论文总字数：18780字

摘 要

本设计主要应用于医院病房及养老院等需要陪护治疗人员的场所，目前普遍的病房呼叫系统为病人按下呼叫键，护士到相应病房查看，但本系统相对于传统的病房呼叫系统而言添加了语音对话的功能，不仅方便了病人与护士的沟通，使护士能够准确快速的了解病人的情况以及需要，还能节省护士在各个病房来回的时间，有效解决了忙碌时期护士站护士不足的情况。

本系统主要包括STC89C52单片机模块、按键模块、无线收发模块、语音对话模块、显示模块、报警模块和电源模块共七个模块。系统工作时，当病人按下呼叫按键，护士站发出声音报警并且显示病房号，护士按下呼应按键解除报警并且显示屏上病房号消失，之后护士通过护士站对讲机与病人进行沟通，了解病人情况及需要。

关键词：STC89C52单片机、病房呼叫系统、nRF24L01、语音对话

Design of Call System in Ward

Abstract

This design is mainly used in hospital wards and nursing homes where patients need to be accompanied and treated. At present, the universal ward call system presses the call key for patients and nurses to check in the corresponding wards. However, this system not only facilitates the communication between patients and nurses, but also saves nurses time back and forth in each ward.

The system mainly includes seven modules : STC89C52 single chip module , key module , wireless transmission module , voice dialogue module , display module , alarm module and power supply module .When the system works , when the patient presses the call button , the nurse station sends a sound alarm and displays the ward number . When the nurse presses the echo button to cancel the alarm , the ward number disappears on the display screen disappears . Later , the nurse communicates with the patient through the nurse station intercom to understand the patient"s situation and needs .

Keywords: STC89C52 MCU, ward call system, nRF24L01，Voice Dialogue

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 选题背景与意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 主要研究内容 2

第二章 病房呼叫系统总体方案设计 3

2.1 引言 3

2.2 病房呼叫系统硬件总体设计 3

2.3 主要元器件的选取 3

2.3.1 核心控制器的选取 3

2.3.2 显示方案的选择 4

2.3.3 电源模块方案选择 4

2.3.4 无线收发模块方案选择 4

2.3.5 语音对话模块方案选择 5

2.4 本章小结 5

第三章 硬件设计 6

3.1 引言 6

3.2 单片机系统 6

3.3 显示模块 8

3.4 按键模块 9

3.5 报警模块 9

3.6 电源模块 10

3.7 无线收发模块 11

3.8 语音对话模块 12

第四章 软件设计 14

4.1 总体程序流程图设计 14

4.2 主要模块程序流程图设计 15

4.2.1 显示模块程序流程图设计 15

4.2.2 无线收发模块程序流程图设计 16

第五章 实物测试 17

5.1 病房呼叫系统组装 17

5.2 病房呼叫系统硬件调试 18

第六章 结束语 20

致 谢 21

参考文献 22

附 录 23

第一章 绪 论

1.1 选题背景与意义

随着国家医疗水平的提高，人们对高质量医疗服务的追求也日益提升，在大多数人的认知中评价一个医院的医疗服务主要看医院医疗器械的优良，但其实无论是对常见疾病的预防保健，还是对病人的看护、治疗、后续检查都是医疗服务的一部分，并且也随着科技的进步而更好的服务于大众。

目前医院主要配备的医患交互装置是病房呼叫系统，根据各医院的等级和医疗水平的不同，各医院的病房呼叫系统也不尽相同，最为普遍的病房呼叫系统用于病人住院时用于呼叫护士更换输液瓶，主要工作方式为病人按下床头的呼叫按键，护士站广播该病床号直到护士赶到病房再次按下呼叫按键取消广播。除此之外，还有许多更为先进的病房呼叫系统，比如病人呼叫后能够与护士对话甚至增加显示屏能够观察病人身体状况。

1.2 国内外研究现状

在病房呼叫系统出现之前，病人与医生的交互主要依靠病人或病人家属向医生描述病人身体状况，但无论是病人还是家属都不能够准确地描述出患病情况，往往会将病情描述的较为严重，影响医生对病情的判断，所以医生常常需要到病房观察诊断，这样在病人较多时会浪费医生的时间导致医生不够。

之后随着呼叫类电子产品的增加以及医疗服务的提升，病房呼叫系统出现了，基础的病房呼叫系统是在病房的床头安装一个呼叫按键，当病人按下呼叫按键，医院的显示屏上就会显示病房号并广播播报该病号，直到护士再次按下床头的呼叫按键，不需要病人或家属到护士站通知，十分方便。

科技的发展十分迅猛，病房呼叫系统的更新换代也非常快速，从最开始的只有呼叫功能，到后来增加了实时语音对话的功能，再到如今呼叫系统数字化连接互联网，能够直接在病房呼叫系统的显示屏上查询需要的信息、购买需要的药品、与医生通过屏幕面对面交流病情等。

以下是国内外病房呼叫系统常用设计方法：

（1）该系统由主机和分机两部分组成，主机使用MCS8051单片机，分机使用PIC12C508单片机，采用电源载波技术，利用系统的两芯电源线，实现语音信号和呼叫信号的交换，通信方式采用串行异步半双工通信方式，主要硬件电路为双音频解码电路、语音信号电路、其他电路等^[1]。

（2）传统的病房呼叫系统采用PC机联网监控和有线控制，虽然具备很强的专业服务功能和监护能力，但是其实现方法复杂，前期投资和后期维护的费用都很高，可以通过单片机实现无线数据传输通信和实时报警功能，设计一套低成本通用型的病房呼叫系统^[2]。

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