单片机病床呼叫系统的设计
目 录
一、绪论 1
（一）课题的概述 1
（二）课题研究的背景 1
（三）课题研究的意义 1
二、方案设计 1
（一）主芯片选择方案 2
（二）显示器的选择 2
（三）本课题设计要求 2
三、病床呼叫系统硬件设计 3
（一）病床呼叫系统的原理设计 3
（二）LCD1602显示电路 3
（三）蜂鸣器电路 4
（四）单片机及其外围电路 5
（五）呼叫指示电路 7
（六）呼叫指示电路 7
（七）应答电路设计 8
（八）病床呼叫系统的整体电路图 8
四、病床呼叫系统软件设计 9
（一）主程序设计 9
（二）LCD1602模块软件设计 10
（三）呼叫系统软件设计 11
（四）应答系统软件设计 11
（五）声光报警软件设计 11
（六）软件仿真设计 11
五、病房呼叫系统的实物测试.12
六、结束语 15
致谢 16
参考文献 17
附录 18
附录1:呼叫系统软件控制设计 18
附录2:应答系统软件的设计 19
附录3:病床呼叫系统的程序 21
一、绪论
（一）课题的概述
病床呼叫系统是用作医院病房、养老院等地方，专门来联系沟通医护人员和病人的专用呼叫系统，是展现医疗能力的必备设备之一。病床呼叫体系的好坏直接影响到病人的安危，多年来一直是各大医院、养老院关注的焦点。它靠得住、可便、可行， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
利于推广。
目前市场上有多种型号不一，功能不同的病房呼叫系统，可分为两大类：有线式和无线式。本文所设计的是有线式的病房呼叫系统，比较适合较小的病房，低成本，容易操作、安装和维护，还可靠稳定，对其他医疗设备不会产生干扰；但其布线较多，影响美观，故不适合大型医院。
病床呼叫系统的主要便利就是病人能够快速呼叫护士，缩短了人工呼叫的时间。现阶段病房呼叫系统正在渐渐地向着智能化趋势发展，当病人按下开关时，在护士值班室的大屏幕上能够观察病人的需求。还可以配备对讲机等设备，能够使病人方便与医护人员沟通。
（二）课题研究的背景
随着全球老龄化进程的加快，生存环境的恶劣，导致人类对健康的重视，医疗行业正快速发展。
如今，只需要一片几厘米大小的单片机，写入简单的程序，就能够使之前的病床呼叫电路简单了不少。以便值班医生或护士第一时间发现情况，解决问题。
（三）课题研究的意义
本次是基于单片机的病床呼叫系统的设计，以AT89C51单片机用作微处理器，由时钟电路、复位电路、LCD1602显示电路、指示电路，报警电路和呼叫和应答电路组成。基于单片机的病床控制系统是用AT89C51为微处理器，当病房有病人呼叫时，按下指示开关，在医护室内指示灯指示，报警器会发出警报，医护人员根据报警的信息，医生可以知道病房号，还能清楚的知道具体床号发出的呼叫信号。当医生收到呼叫求救的信号后，医生发出应答指令，立刻前往病房，解决病人的险情。通过LCD1602的液晶显示器也能反应哪个病房的哪号床位病人发出的求救信号，根据显示器的信息，立即给出求救人员应答。这样设计能够为医院提供一个低成本、高效率、方便操作和容易安装维护的操作系统。
二、方案设计
本次课题基于单片机的病床呼叫系统的设计，利用单片机在病人和医护人员之间建立控制关系，当病人发出求救的信号后，医护人员在监护室看到信号，立刻根据显示的情况，来到相应的病房所对应的那个床号，来观察病人的情况，并及时给予病情的查看和记录，保证病人的生命健康安全。
（一）主芯片选择方案
方案一：选用可编程逻辑器件。得到简单结果的PLC控制板成为首选。
方案二：采用单片机为核心控制器的电路。单片机电路简单的结构，低廉的成本，可靠的性能，方便实现各个控制的功能。
综上所述，从结构、经济、可操作性等方面来看，选择方案二单片机是最理想的方案设计。
（二）显示器的选择
方案一：选用数码管显示采集的温度信号，现在市面上有单数码管、2位数码管、3位数码、4位数码管等集成一起的数码管。优点：使用起来方便和快捷，价格也很实惠，用来显示数据方便。缺点：要显示汉子和多重信息的时候，使用数码管的数目多，不利于软件程序的控制，而且多重数码管，实物的连接也容易出错。
方案二：用LCD1602液晶显示器为本次设计的显示屏。用LCD来展示一个字符时比较复杂，由于一个字符是由6×8或8×8点阵构成，既要找到和显示屏幕上某几个对应位置的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但对于内带字符发生器的控制器来讲，体现字符就比较简单了，能够让控制器在文本方式工作，按照在LCD上最先体现的序列号及每行的列数找到显示RAM对应的地方，定位光标，在此标上该字符对应的代码便好了。
LCD液晶显示器是用来显示收集区域内的环境温度，单片机把采集到的温度信息，传递给LCD液晶显示器，用户能及时的观察周边的环境温度。
综上所述，采取方案二LCD1602液晶显示模块用作温度显示的模块，这样，更便于我们很好的实现控制的目的。
（三）本课题设计要求
本次的设计，研究的主要内容：
1、系统启动：任一病房（共6张）呼叫，医护值班室能立刻反应并显示出病房号
2、声光报警指示：一旦病人发生呼叫信号，监护室声光报警。
3、指示系统：病人呼叫后，显示病房床号。
4、清除报警：医生收到警报，执行命令，清除报警指示。
5、显示系统：当病人发出求救信号后，监护室的人员可以根据显示屏显示的数据，知道具体的病房所对应的床号的病人发出的警报。
三、病床呼叫系统硬件设计
（一）病床呼叫系统的原理设计
此设计以单片机AT89C51为核心内容，单片机是由最小系统、LCD1602液晶显示器、呼叫系统、指示系统、报警系统、响应系统等组成。基于单片机的病床控制系统是用AT89C51来用作微处理器，当病房有病人有事叫医生的时候，按下呼叫开关，在医护室内指示灯闪烁，报警器会发出警报，医护人员根据报警的信息，医生可以知道病房号，还能清楚的知道具体床号发出的呼叫信号。当医生收到呼叫求救的信号后，医生发出应答指令，立刻前往病房，解决病人的险情。通过LCD1602的液晶显示器也能反应哪个病房的哪号床位病人发出的求救信号，根据显示器的信息，立即给出求救人员应答。这种设计能够为医院提供一个低成本、高效率、便于操作和容易安装维护的操作系统。系统的方框图见图3-1。
图3-10 病床呼叫系统总设计电路图
四、病床呼叫系统软件设计
（四）应答系统软件设计
单片机接受到病人的的求救信号后，就会把求救信息，传递给监护室的医护人员，医护人员根据报警的信息，给予求救者应答。
一、绪论 1
（一）课题的概述 1
（二）课题研究的背景 1
（三）课题研究的意义 1
二、方案设计 1
（一）主芯片选择方案 2
（二）显示器的选择 2
（三）本课题设计要求 2
三、病床呼叫系统硬件设计 3
（一）病床呼叫系统的原理设计 3
（二）LCD1602显示电路 3
（三）蜂鸣器电路 4
（四）单片机及其外围电路 5
（五）呼叫指示电路 7
（六）呼叫指示电路 7
（七）应答电路设计 8
（八）病床呼叫系统的整体电路图 8
四、病床呼叫系统软件设计 9
（一）主程序设计 9
（二）LCD1602模块软件设计 10
（三）呼叫系统软件设计 11
（四）应答系统软件设计 11
（五）声光报警软件设计 11
（六）软件仿真设计 11
五、病房呼叫系统的实物测试.12
六、结束语 15
致谢 16
参考文献 17
附录 18
附录1:呼叫系统软件控制设计 18
附录2:应答系统软件的设计 19
附录3:病床呼叫系统的程序 21
一、绪论
（一）课题的概述
病床呼叫系统是用作医院病房、养老院等地方，专门来联系沟通医护人员和病人的专用呼叫系统，是展现医疗能力的必备设备之一。病床呼叫体系的好坏直接影响到病人的安危，多年来一直是各大医院、养老院关注的焦点。它靠得住、可便、可行， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
利于推广。
目前市场上有多种型号不一，功能不同的病房呼叫系统，可分为两大类：有线式和无线式。本文所设计的是有线式的病房呼叫系统，比较适合较小的病房，低成本，容易操作、安装和维护，还可靠稳定，对其他医疗设备不会产生干扰；但其布线较多，影响美观，故不适合大型医院。
病床呼叫系统的主要便利就是病人能够快速呼叫护士，缩短了人工呼叫的时间。现阶段病房呼叫系统正在渐渐地向着智能化趋势发展，当病人按下开关时，在护士值班室的大屏幕上能够观察病人的需求。还可以配备对讲机等设备，能够使病人方便与医护人员沟通。
（二）课题研究的背景
随着全球老龄化进程的加快，生存环境的恶劣，导致人类对健康的重视，医疗行业正快速发展。
如今，只需要一片几厘米大小的单片机，写入简单的程序，就能够使之前的病床呼叫电路简单了不少。以便值班医生或护士第一时间发现情况，解决问题。
（三）课题研究的意义
本次是基于单片机的病床呼叫系统的设计，以AT89C51单片机用作微处理器，由时钟电路、复位电路、LCD1602显示电路、指示电路，报警电路和呼叫和应答电路组成。基于单片机的病床控制系统是用AT89C51为微处理器，当病房有病人呼叫时，按下指示开关，在医护室内指示灯指示，报警器会发出警报，医护人员根据报警的信息，医生可以知道病房号，还能清楚的知道具体床号发出的呼叫信号。当医生收到呼叫求救的信号后，医生发出应答指令，立刻前往病房，解决病人的险情。通过LCD1602的液晶显示器也能反应哪个病房的哪号床位病人发出的求救信号，根据显示器的信息，立即给出求救人员应答。这样设计能够为医院提供一个低成本、高效率、方便操作和容易安装维护的操作系统。
二、方案设计
本次课题基于单片机的病床呼叫系统的设计，利用单片机在病人和医护人员之间建立控制关系，当病人发出求救的信号后，医护人员在监护室看到信号，立刻根据显示的情况，来到相应的病房所对应的那个床号，来观察病人的情况，并及时给予病情的查看和记录，保证病人的生命健康安全。
（一）主芯片选择方案
方案一：选用可编程逻辑器件。得到简单结果的PLC控制板成为首选。
方案二：采用单片机为核心控制器的电路。单片机电路简单的结构，低廉的成本，可靠的性能，方便实现各个控制的功能。
综上所述，从结构、经济、可操作性等方面来看，选择方案二单片机是最理想的方案设计。
（二）显示器的选择
方案一：选用数码管显示采集的温度信号，现在市面上有单数码管、2位数码管、3位数码、4位数码管等集成一起的数码管。优点：使用起来方便和快捷，价格也很实惠，用来显示数据方便。缺点：要显示汉子和多重信息的时候，使用数码管的数目多，不利于软件程序的控制，而且多重数码管，实物的连接也容易出错。
方案二：用LCD1602液晶显示器为本次设计的显示屏。用LCD来展示一个字符时比较复杂，由于一个字符是由6×8或8×8点阵构成，既要找到和显示屏幕上某几个对应位置的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但对于内带字符发生器的控制器来讲，体现字符就比较简单了，能够让控制器在文本方式工作，按照在LCD上最先体现的序列号及每行的列数找到显示RAM对应的地方，定位光标，在此标上该字符对应的代码便好了。
LCD液晶显示器是用来显示收集区域内的环境温度，单片机把采集到的温度信息，传递给LCD液晶显示器，用户能及时的观察周边的环境温度。
综上所述，采取方案二LCD1602液晶显示模块用作温度显示的模块，这样，更便于我们很好的实现控制的目的。
（三）本课题设计要求
本次的设计，研究的主要内容：
1、系统启动：任一病房（共6张）呼叫，医护值班室能立刻反应并显示出病房号
2、声光报警指示：一旦病人发生呼叫信号，监护室声光报警。
3、指示系统：病人呼叫后，显示病房床号。
4、清除报警：医生收到警报，执行命令，清除报警指示。
5、显示系统：当病人发出求救信号后，监护室的人员可以根据显示屏显示的数据，知道具体的病房所对应的床号的病人发出的警报。
三、病床呼叫系统硬件设计
（一）病床呼叫系统的原理设计
此设计以单片机AT89C51为核心内容，单片机是由最小系统、LCD1602液晶显示器、呼叫系统、指示系统、报警系统、响应系统等组成。基于单片机的病床控制系统是用AT89C51来用作微处理器，当病房有病人有事叫医生的时候，按下呼叫开关，在医护室内指示灯闪烁，报警器会发出警报，医护人员根据报警的信息，医生可以知道病房号，还能清楚的知道具体床号发出的呼叫信号。当医生收到呼叫求救的信号后，医生发出应答指令，立刻前往病房，解决病人的险情。通过LCD1602的液晶显示器也能反应哪个病房的哪号床位病人发出的求救信号，根据显示器的信息，立即给出求救人员应答。这种设计能够为医院提供一个低成本、高效率、便于操作和容易安装维护的操作系统。系统的方框图见图3-1。
图3-10 病床呼叫系统总设计电路图
四、病床呼叫系统软件设计
（四）应答系统软件设计
单片机接受到病人的的求救信号后，就会把求救信息，传递给监护室的医护人员，医护人员根据报警的信息，给予求救者应答。
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