基于單片機無線病房呼叫器設計

　　臨床求助呼叫是傳送臨床信息的重要手段，病房呼叫器是病人請求值班醫生或護士進行診斷或護理的緊急呼叫工具，可將病人的請求快速傳送給值班醫生或護士，并在值班室的監控中心電腦上留下準確完整的記錄，是提高醫院和病室護理水平的必備設備之一。呼叫系統的優劣直接關系到病員的安危，歷來受到各大醫院的普遍重視。

　　它要求及時、準確可靠、簡便可行、利于推廣。我國傳統的病房呼叫系統采用的多是有線傳輸，存在著安裝布線復雜，檢查維修困難，抗干擾能力差，病房擴建不易及費用高，不雅觀的缺陷。為克服以上的不足，本研究介紹一種無線的病房呼叫器，其使用專用的射頻模塊，并使用單片機控制。這樣不但解決了復雜布線等問題，更能提高醫療服務水平，適應現代社會需求。

　　1、硬件電路設計

　　本設計方案由呼叫器和主機構成，使用射頻收發芯片，使系統工作在頻段433 MHz附近。系統使用單片機編碼/解碼，每個呼叫器有一個唯一的識別碼，并且識別碼可以隨時修改。當用戶按發射鍵后，識別碼被發射出去，等待接收器的響應，主機接收到服務申請后，根據識別碼鑒別出是由哪一臺呼叫器發出的申請，并給出聲音提示和顯示呼叫器的識別號。如果有幾個呼叫器在短時間里同時呼叫，主機則按照先后順序存儲起來，再按順序輪換顯示。

　　呼叫分機和接收主機的連接組成框圖如圖1和圖2所示。分機由撥碼開關來控制地址位的設置，當掃描到呼叫按鈕按下時，其地址被讀入單片機，經過處理后再送至發射芯片發射。分機用來進行呼叫，使用單片機完成編碼，分機的核心電路即是單片機與射頻芯片的連接電路。主機負責接收分機發來的信號，并進行解碼、顯示和報警。

　　主機上還設有鍵盤用于翻查、刪除記錄，所以主機上應接有鍵盤、顯示和報警電路。

　　圖1 呼叫分機原理框圖

　　圖2 接收主機原理框圖

　　1.1、分機電路設計

　　分機是由一個8位的撥碼開關、單片機、無線收發芯片及相應外圍電路構成。分機使用便攜式設計，采用電池供電，在選用元件時除需要考慮到功耗和體積外，還需要考慮芯片工作的最低電壓的問題，所以單片機選用Arr89c2051，它在3V的電壓下就能穩定工作，而且其具有AT89C51的內核，指令系統也一樣，分機上所需要的I/O接口也很少，因此使用AT89C2051完全能滿足要求。

　　1.1.1、分機號碼設定電路的設計

　　分機采用8位撥碼開關手動定位來確定分機的地址，如圖3所示。

　　若需要將分機移至別的病床，則只需要改變撥盤開關的狀態，即可改變分機的號碼。

　　圖3 分機號碼設定電路

　　2.2、分機軟件流程

　　分機在開機后首先初始化，然后就進入休眠狀態以節省電能。系統查詢掃描發射鍵，如果沒有按下則繼續等待。如果掃描到發射鍵被按下，系統便掃描撥碼開關的狀態以確定地址碼，然后將射頻芯片置于發射狀態，并且開始傳送地址碼。地址碼傳送完畢后再將射頻芯片回復到接收狀態等待確認信息，確認信息收到后點亮確認燈1 s，然后休眠狀態等待，如此循環工作，總流程如圖10所示。

　　圖10分機流程

　　3、結束語

　　本呼叫器的硬件設計電路結構十分簡潔，成本低廉，能實現醫院呼叫所需的一般功能，但不能完全排除遇到主機忙而導致呼叫失敗的情況。一但由于分機上有一個確認燈，遇到呼叫失敗的情況，呼叫后確認燈不會閃亮，則需要用戶再次呼叫一次。該硬件和軟件設計方案已通過實驗檢驗，各項參數穩定，功耗低，系統運行穩定，通信誤碼率低，具有很好的開發應用前景。