一种单片机控制的病房呼叫系统的设计与研究
目录
引言 1
一、病床呼叫系统的介绍 2
二、病床呼叫系统的总体设计 2
三、病床呼叫系统的硬件构成 3
(一)核心控制模块 3
(二)语音控制模块 4
(三)液晶显示模块 7
(四)模块连接 8
四、病床呼叫系统的功能实现分析 9
五、病床呼叫系统的调试 10
(一)电路连接调试 10
(二)程序功能调试 11
总结 13
参考文献 14
谢辞 15
附录 16
引言
医学是一门神圣的科学，通过不断的研究医学，我们才能够救死扶伤，解救人们于危难之中，延年益寿，更重要的是它能够净化人们的心灵，让人们有一种驾驭大自然的自豪感，有了这种自豪感，其它方面的科学才能得以发展和延续。医疗器设备为医学的一部分，发挥着巨大的作用。说道医疗设备，大家第一时间想到的应该是手术刀，CT，B超等设备，其实不然，医院中小到压舌勺，大到洁净暗室，都属于医疗设备。近来医院中流行一种呼叫设备，病人在输液室的病床上就可以通过一个按钮呼叫别的房间的护士或者医生。在前文中我们已经探讨过两种病房呼叫系统的优劣，所以，我们决定凭自己的知识，来开发一种价格适中，实用性强，可以结合两种病房呼叫系统的优点的一个系统。
在项目的实现过程中，我们遇到了难以想象的技术难题，由于我们都是初出茅庐的孺子牛，这些问题我们没有直接去请教那些资深的具有丰富经验的老师，于是我们四处查阅资料来一点一点的解决，但在这个过程中我们还是有不少意外收获，其中对我最有帮助的额外收获就是代码的几种优化方法，比如效率最高和体积最小这两种优化方法。
病床呼叫系统是一种医院中广泛使用的通信设备，说到通信设备，大家可能首先会联想到对讲机，电话这种语音通信设备，其实通信是个大概念，大到视频通话设备，小到一个小小的门铃，都算得上是通信设备。在传统的病床呼叫系统中，通常在病床附近有一个按钮，并且没有其他设备，病人能做的就是按一下按钮，然后在别的房间的医生或者护士就会受到门铃声一样的信号。但有些时候这样是显得力不从心的，因为护士不知道病人按按钮是发生了什么事，就无法及时有效的做出
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
泛使用的通信设备，说到通信设备，大家可能首先会联想到对讲机，电话这种语音通信设备，其实通信是个大概念，大到视频通话设备，小到一个小小的门铃，都算得上是通信设备。在传统的病床呼叫系统中，通常在病床附近有一个按钮，并且没有其他设备，病人能做的就是按一下按钮，然后在别的房间的医生或者护士就会受到门铃声一样的信号。但有些时候这样是显得力不从心的，因为护士不知道病人按按钮是发生了什么事，就无法及时有效的做出正确的回应。最近出现了很多无线通信的病床呼叫系统，这种系统采用了无线电波作为传输介质，避免了复杂的排线，降低了病床呼叫系统的维护成本，甚至可以实现语音对讲功能，但无线设备都会占用特定频段的信道，当多个信号并存时，就不可避免的会出现信道间的串扰，影响通信效率和能力，有时甚至会传输错误的数据，造成不愉快的后果。所以，我们采用单片机，语音模块和串行通信的数据交互模式，打造一个新的病房呼叫系统。
一、病床呼叫系统的介绍
我们构思用单片机和相关的语音模块来构造一款有线的病床呼叫系统，在本系统中，采用STC89C52RC作为中央控制器，微动开关作为输入设备，配合1602液晶显示器，完成相应的对讲以及显示功能。
病房呼叫系统的易用性直接关系到患者的舒适程度，是一个投资不大，但收益却不可估量的一个系统工程，我们利用课余时间查阅相关资料，从零开始，利用元器件制作一个病房呼叫系统。本次项目我们采用单片机作为控制中心，肩负着一切逻辑运算。单片机是目前使用最为广泛的控制器，世界上的正在使用的单片机的数量高达60亿颗，可以说渗透到了生活的方方面面，小到一个遥控器，大到智能驾驶汽车，都是单片机在发挥着指挥中心的作用。单片机虽然性能极其微弱（与微型电子计算机相比），但其却有着不可比拟的优越性:
1．体积小
体积一般不超过手指的大小，小的甚至只有几立方毫米的大小，这样采用可能被采用到世界的每个角落。
2．功耗低
一些节能的单片机功耗只有几毫瓦，使用纽扣电池供电也可工作数天
3．规格规范
单片机虽然大小不一，针脚有多有少，但几乎所有单片机都遵循既定的标准来开发，这样以来，不同厂家的单片机都可以混合使用。
4．编程方便
目前几乎所有单片机都支持试用C语言作为编程语言，大名鼎鼎的Keil集成开发环境已经被运用在各种单片机开发之中，成为了规范的一部分。
我们还在本项目中尝试加入语音模块，由于单片机本身功能的限制，我们无法像用单片机控制蜂鸣器那样方便的使用单片机控制语音输出，所以我们采用了WT588D语音模块，这个模块由深圳一个企业与台湾一个企业联合开发，现在获得了不错的市场占有率。
整个系统使用串行通信的方式来传输数据，采用这种方式的最大的优点是布线比较少，并且串行通信的信号传输更为稳定，频率可以做的较高，并且不必像并行通信那样需要信号同步，会整体上提高通信的质量和数量。串行通信现今已正在吞噬着串行通信的份额，例如，硬盘从并行的IED被串行的SATA替代，并行的eMMC被串行的UFS代替。所以我们也采用了串行通信的方式，紧跟时代步伐。
二、病床呼叫系统的总体设计
病床呼叫系统以STC89C52RC单片机作为核心，利用单片机实现对各个模块的控制工作。可以通过病床的控制按钮，通过单片机程序的控制，实现信息接收端相关信息的接收，也可以使用语音对讲的功能实现现场情况的实时传递；病床端传递的信息内容在接收端都会有显示模块、语音播报模块以及蜂鸣报警会同时工作。在整个系统中将有四个主要部分组成：语音对讲播报模块、按键拨号模块、STC89C52最小集成系统和液晶输出显示部分。如图2-1为病床呼叫系统的总体设计框架。
图2-1 病床呼叫系统设计框架
三、
引言 1
一、病床呼叫系统的介绍 2
二、病床呼叫系统的总体设计 2
三、病床呼叫系统的硬件构成 3
(一)核心控制模块 3
(二)语音控制模块 4
(三)液晶显示模块 7
(四)模块连接 8
四、病床呼叫系统的功能实现分析 9
五、病床呼叫系统的调试 10
(一)电路连接调试 10
(二)程序功能调试 11
总结 13
参考文献 14
谢辞 15
附录 16
引言
医学是一门神圣的科学，通过不断的研究医学，我们才能够救死扶伤，解救人们于危难之中，延年益寿，更重要的是它能够净化人们的心灵，让人们有一种驾驭大自然的自豪感，有了这种自豪感，其它方面的科学才能得以发展和延续。医疗器设备为医学的一部分，发挥着巨大的作用。说道医疗设备，大家第一时间想到的应该是手术刀，CT，B超等设备，其实不然，医院中小到压舌勺，大到洁净暗室，都属于医疗设备。近来医院中流行一种呼叫设备，病人在输液室的病床上就可以通过一个按钮呼叫别的房间的护士或者医生。在前文中我们已经探讨过两种病房呼叫系统的优劣，所以，我们决定凭自己的知识，来开发一种价格适中，实用性强，可以结合两种病房呼叫系统的优点的一个系统。
在项目的实现过程中，我们遇到了难以想象的技术难题，由于我们都是初出茅庐的孺子牛，这些问题我们没有直接去请教那些资深的具有丰富经验的老师，于是我们四处查阅资料来一点一点的解决，但在这个过程中我们还是有不少意外收获，其中对我最有帮助的额外收获就是代码的几种优化方法，比如效率最高和体积最小这两种优化方法。
病床呼叫系统是一种医院中广泛使用的通信设备，说到通信设备，大家可能首先会联想到对讲机，电话这种语音通信设备，其实通信是个大概念，大到视频通话设备，小到一个小小的门铃，都算得上是通信设备。在传统的病床呼叫系统中，通常在病床附近有一个按钮，并且没有其他设备，病人能做的就是按一下按钮，然后在别的房间的医生或者护士就会受到门铃声一样的信号。但有些时候这样是显得力不从心的，因为护士不知道病人按按钮是发生了什么事，就无法及时有效的做出
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
泛使用的通信设备，说到通信设备，大家可能首先会联想到对讲机，电话这种语音通信设备，其实通信是个大概念，大到视频通话设备，小到一个小小的门铃，都算得上是通信设备。在传统的病床呼叫系统中，通常在病床附近有一个按钮，并且没有其他设备，病人能做的就是按一下按钮，然后在别的房间的医生或者护士就会受到门铃声一样的信号。但有些时候这样是显得力不从心的，因为护士不知道病人按按钮是发生了什么事，就无法及时有效的做出正确的回应。最近出现了很多无线通信的病床呼叫系统，这种系统采用了无线电波作为传输介质，避免了复杂的排线，降低了病床呼叫系统的维护成本，甚至可以实现语音对讲功能，但无线设备都会占用特定频段的信道，当多个信号并存时，就不可避免的会出现信道间的串扰，影响通信效率和能力，有时甚至会传输错误的数据，造成不愉快的后果。所以，我们采用单片机，语音模块和串行通信的数据交互模式，打造一个新的病房呼叫系统。
一、病床呼叫系统的介绍
我们构思用单片机和相关的语音模块来构造一款有线的病床呼叫系统，在本系统中，采用STC89C52RC作为中央控制器，微动开关作为输入设备，配合1602液晶显示器，完成相应的对讲以及显示功能。
病房呼叫系统的易用性直接关系到患者的舒适程度，是一个投资不大，但收益却不可估量的一个系统工程，我们利用课余时间查阅相关资料，从零开始，利用元器件制作一个病房呼叫系统。本次项目我们采用单片机作为控制中心，肩负着一切逻辑运算。单片机是目前使用最为广泛的控制器，世界上的正在使用的单片机的数量高达60亿颗，可以说渗透到了生活的方方面面，小到一个遥控器，大到智能驾驶汽车，都是单片机在发挥着指挥中心的作用。单片机虽然性能极其微弱（与微型电子计算机相比），但其却有着不可比拟的优越性:
1．体积小
体积一般不超过手指的大小，小的甚至只有几立方毫米的大小，这样采用可能被采用到世界的每个角落。
2．功耗低
一些节能的单片机功耗只有几毫瓦，使用纽扣电池供电也可工作数天
3．规格规范
单片机虽然大小不一，针脚有多有少，但几乎所有单片机都遵循既定的标准来开发，这样以来，不同厂家的单片机都可以混合使用。
4．编程方便
目前几乎所有单片机都支持试用C语言作为编程语言，大名鼎鼎的Keil集成开发环境已经被运用在各种单片机开发之中，成为了规范的一部分。
我们还在本项目中尝试加入语音模块，由于单片机本身功能的限制，我们无法像用单片机控制蜂鸣器那样方便的使用单片机控制语音输出，所以我们采用了WT588D语音模块，这个模块由深圳一个企业与台湾一个企业联合开发，现在获得了不错的市场占有率。
整个系统使用串行通信的方式来传输数据，采用这种方式的最大的优点是布线比较少，并且串行通信的信号传输更为稳定，频率可以做的较高，并且不必像并行通信那样需要信号同步，会整体上提高通信的质量和数量。串行通信现今已正在吞噬着串行通信的份额，例如，硬盘从并行的IED被串行的SATA替代，并行的eMMC被串行的UFS代替。所以我们也采用了串行通信的方式，紧跟时代步伐。
二、病床呼叫系统的总体设计
病床呼叫系统以STC89C52RC单片机作为核心，利用单片机实现对各个模块的控制工作。可以通过病床的控制按钮，通过单片机程序的控制，实现信息接收端相关信息的接收，也可以使用语音对讲的功能实现现场情况的实时传递；病床端传递的信息内容在接收端都会有显示模块、语音播报模块以及蜂鸣报警会同时工作。在整个系统中将有四个主要部分组成：语音对讲播报模块、按键拨号模块、STC89C52最小集成系统和液晶输出显示部分。如图2-1为病床呼叫系统的总体设计框架。
图2-1 病床呼叫系统设计框架
三、
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