智能呼叫器设计【字数：9632】
智能呼叫器设计[160515135641611]
现如今随着科技的进步，智能化服务正逐步代替人工服务，医疗行业同样也是如此。医院呼叫系统正在向智能化、电子化方向发展，人工呼叫终将被先进的智能呼叫器所代替。本设计首先了解了病床智能呼叫器的背景与意义，进而分析了该设计的发展状况，在此背景与发展前景基础上提出了在单片机的基础上，设计一款新型无线智能呼叫器。该智能呼叫器在可以无线呼叫的基础上，通过主从机的配合，可以实现病人与医护人员之间更简便、快捷的沟通。当病人按下自己所处床位按键时，护士台将发出语音播报并且液晶屏显示，提示病人病房以及病床号，同时LED灯点亮进行灯光报警，保证医护人员能够第一时间获取信息并采取行动，节约抢救时间让病人得到及时的救助。医护人员获取到信息后，按下与病人病床号相对应的按键，取消呼叫。实验结果表明，本设计产品性能较为稳定，传送及时，达到了设计的初衷，并且具有一定的创新性，具备可行性。目录
1. 绪论 1
1.1 课题研究的背景与意义 1
1.2 课题研究的发展状况 1
1.3 对环境及社会可持续发展的影响 2
1.4 课题研究的主要内容 2
2. 系统的总体设计 3
2.1 系统的工作原理 3
2.2 系统的总体结构设计 3
3. 系统的硬件设计 4
3.1控制模块 4
3.1.1 主机控制模块 4
3.1.2 从机控制模块 5
3.2 显示电路模块 6
3.3 按键电路模块 8
3.4 电源电路模块 8
3.5 LED电路模块 9
3.6 语音电路模块 9
3.7 无线电路模块 10
4. 系统的软件设计 11
4.1 主程序设计 11
4.1.1 主机软件设计 11
4.1.2 从机软件设计 12
4.2 无线模块设计 13
4.2.1 无线发送模块设计 13
4.2.2 无线接收模块设计 14
4.3 显示模块设计 14
4.4 语音模 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
块设计 15
5. 系统调试 16
5.1 调试步骤 16
5.2 问题与解决方法 20
5.3 存在的不足 21
6. 总结 22
参考文献 23
致谢 24
附录 25
附录1 系统实物图 25
附录2 硬件原理图 26
附录3 主机部分程序 27
附录4 从机部分程序 32 1 绪论
1.1课题研究的背景与意义
20世纪以来，人们逐渐从追求物质的享受渐渐转变为对精神的追求，对健康问题也越发的重视起来，只有生命健康有保障，才能享受现有的美好人生。因此越来越多的人关注到医疗业，对医院的要求也越来越高。在如今信息化、智能化的时代，服务质量成为人们选择医院的一大标准，而能否得到及时的治疗则是服务质量的重中之重，这直接关系到病人的安危。因此，这就需要一个能使病人及时向医护人员发出求救信号的装置。
在过去，有许多由于不能及时得到医护人员的救助从而错过最佳治疗时间甚至因此死亡的案例。因此，研制出一种能够及时发送求救信息的新型先进病房呼叫器是第一要务。而这种新型的病床呼叫器将是提高医院服务质量的重要手段。
1.2课题研究的发展状况
现如今信息时代，许多医院的已经从传统的人工管理模式转向电子化、网络化的智能管理模式，相比较之前落后、繁琐的人为管理，智能化管理则为更加的及时、可靠。同时，病房呼叫也从之前的人为呼叫转为更简便、传达更及时的智能呼叫器呼叫。病房呼叫系统正逐步变得更成熟，在呼叫的同时，可以进行显示、灯光报警等功能，科技的发展为医院和患者同时带来了方便。
目前中国医院所用的病房呼叫系统主要有两大类：有线式病房呼叫系统和无线式病房呼叫系统。这两类病房呼叫系统虽然只有通信方式的不同，各自的特点却也是截然不同的。有线式病房呼叫系统布线繁杂且费用较高，易出故障、维修不便并且实时性差，甚至存在较大安全隐患；而无线式病房呼叫系统相比较有线式更能节约布线和改造线路的资金，节约成本，增强抗干扰能力，同时也更加方便、安全。
然而现在我国仍有大部分医院采取人工管理，这往往需要病人家属时时刻刻关注着病人，一旦病人有什么需要，家属就要跑到护办室寻求护士和医生的帮助，在护士和医生了解状况后再对病人进行治疗。这过程中，不仅耽误了病人的治疗时间，对病人家属来说也是个负担。因此病房呼叫器的出现是必然的趋势。无线应用的前景是光明的，目前国内外有很多公司致力于无线产品的开发研究。国内较大的如山东奥网电子科技有限公司，国外如德州仪器等等。
1.3 对环境及社会可持续发展的影响
采用无线系统实现病床呼叫，能够避免线路连接，电线电缆废弃后会对环境造成危害，在燃烧时会放出有毒物质；有的电线不防水，具有安全隐患，在医院此类人多复杂的环境极有可能引起火灾，对环境及社会造成极大的危害。因此无线病房呼叫较有线病房呼叫更为环保、安全。
1.4课题研究的主要内容
本课题研究的内容主要包括设计绘制系统硬件电路图、在电路原理图的基础上设计软件程序，购买元器件进行实物的焊接，并且在硬件设计和软件设计的配合下对系统进行调试和修改，其具体研究内容如下：
系统的硬件设计
硬件结构包括控制模块、无线传输模块、语音播报模块、电源模块、显示模块、LED模块、按键模块。首先使用Altium Designer绘制硬件原理图，然后根据具体实际情况进行焊接完成实物；
系统的软件设计
程序包括无线传输程序、语音报警程序、液晶屏显示输出程序。分步编写程序，出现错误易于发现和修改。由于LCD1602显示数据过多，其中可能会有冲突，语音播放地址较难找，所以需要不断调试，让程序各个部分稳定、有效的运行。
本系统是以STC89C52单片机作为主从机的核心控制芯片。在无线模块的设计上，考虑到需要传输性强、及时、传输距离远等特点，采用了nRF24L01射频芯片，此芯片可以实现无线数据的传输。整个系统有主机和从机两部分组成，从机将报警信号（病床号）发送出去，主机在接收到从机信号后，将此信号发送给单片机处理，进而将病床号显示在LCD1602液晶屏上，以此达到病房呼叫的目的。
从机含有三个按键，对应相应的病床号，当其中按键按下时，将该床信号发送出去。主机含有对应从机的三个按键，当从机按键按下发送报警信号（即病床号）时，主机上对应的发光二极管点亮，喇叭进行语音呼叫，声光提醒护士注意有病床呼叫，同时病床号显示在LCD液晶显示屏上。接着，按下与发光二极管对应的主机按键，结束声光提醒，同时LCD1602取消显示呼叫的病床号。
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