基于ARM的數字化病房呼叫系統

摘要：詳細介紹了基于ARM的數字化病房呼叫系統的設計。以微控制器STM3210為核心控制終端設備接收和發送，采用RS232、RS485及UDP通信技術，實現了終端設備與服務臺之間語音和通訊命令傳輸。該系統在實際使用中效果良好。
關鍵字：RS485；RS232；UDP；語音信息；通訊命令

數字化病房呼叫系統是一種應用于醫院病房、養老院等地方，用來聯系溝通醫護人員和病員的專用呼叫系統，是提高醫院護理水平的必備設備之一。
目前市場上存在著許多醫院病房呼叫系統，主要為有線式和無線式兩大類。
無線式系統采用無線傳輸，但是無線電波會干擾其它醫療儀器設備，同時醫療設備也會影響該呼叫系統的正常通訊，導致設備不能正常工作等狀況；傳統的有線式病房呼叫系統采用集中式結構，電源線、數據通信線、語音通信線分開傳輸，具有較好的穩定性。目前大多數醫院采用此類有線呼叫系統。
本系統以ARM為核心設計，整個系統只需一條網線即可完成通訊。主機通過網線向各終端設備即分機提供數據通信和語音通信的通道，同時終端設備的供電也由該網線提供。在系統沒計中每臺主機最多可容納8臺分機，采用多種軟、硬件抗干擾措施，使得系統抗干擾能力強、實時性好、可靠性高。
該設備具有病人信息顯示、愛心提示、收聽廣播、音樂、語話等功能，具有可靠性高、穩定性好、功能強大等優點，在現代醫院具有實用價值。

1 系統設計
數字病房呼叫系統設計主要分為四部分，PC服務臺、主機、分機、語音解碼器。如圖1所示。

1．1 主機
主機采用YC2440芯片控制，主要功能如下所述。
(1)對分機上傳通訊命令分配ID，重新封裝后上傳給PC服務臺。
(2)對控制平臺發送的控制及提示信息進行下發。
(3)循環向該主機管理的所有終端設備發送詢問／查詢指令，查詢是否有設備存在通訊請求。
1．2 分機
分機即床頭終端設備，由STM3210控制。在終端設計中，通過跳線，經A／D轉換后以查詢的方式而獲得床位信息。這種通過跳線配置床號的方式，有利于設備的安裝、調試及日后維修。由于系統設計中采用三個跳線，所以，同一臺主機最多可搭載8個終端沒備。
分機與主機的通訊通道主要由網線提供，網線由4組交叉線組成。兩組分別提供與主機之間通訊數據的接收和發送。采用這種交叉線的方式可減少信號傳輸過程中的噪聲干擾。剩余的兩組交叉線一組提供分機的電源，剩余一組備用。
分機設計有設備按鍵和呼叫手柄，及LCD顯示屏。設備按鍵和呼叫手柄的功能包括：呼叫、取消呼叫、改變LCD工作模式、取消信息提示等。LCD顯示屏主要用來顯示當前病人的基本信息，如：姓名，年齡，護理等級，病例信息以及由服務臺發送的提示消息。LCD顯示屏有三種工作模式，空床位、白天、夜間。用戶可以通過設備按鍵選擇其工作模式同時服務臺也可統一改變工作模式。
1．3 語音解碼器
語音解碼器主要用來播放終端設備的語音信息，采用STM3210主芯片控制。在本系統的設計中，分機上傳的語音信息由護士站PC服務臺通過RS232的方式轉發到語音解碼器，最終由解碼器進行解壓進行播放，由護士服務臺下傳的語音信息，則直接采用廣播的方式發送到病人所在的病房。采用這種方式，造成的不便之處是存護士站與某一個分機語音通信的過程中，會影響到其他病人的正常休息。