病房呼叫系统的设计与实现(附件)【字数：16192】
摘 要摘 要随着科学技术的发展，电子产品的功能也越来越丰富，越来越贴近人们的生活。医院由于存在各种突发情况，需要让病人和医护人员能够及时有效的进行联络，如果仍然采取直接呼叫等过时方法，病人的生命安全就无法保证，而病房呼叫系统可以有效满足现代要求。 本文使用AT89C51单片机作为主控芯片，通过NRF24L01无线模块将系统分为发送端（子机）和接收端（母机）两部分，两端通过无线通信进行信息交互。发送端通过单片机将按键状态进行转码发送到无线模块并将它通过NRF24L01无线通信模块以2.4GHz的频率发送到空中。接收端对应的无线模块得到信息后将其发送到接收端单片机中，经单片机转码后输送给SC8065B语音模块和LCD1602显示屏，显示并报出病房号。在接收端有护士键可以取消呼叫，同时在发送端也有取消按键。现阶段病房呼叫系统作为医院必不可少的设备，需要及时准确地传达呼叫信息，减少医疗事故。本文阐述的病房呼叫系统拥有成本低，功能稳定的特点，适用于普通医院。在呼叫端将呼叫键和取消呼叫键分开放置避免病人由于身体原因误将呼叫信息取消的可能。发送端和接收端采用无线通信技术降低了布线难度，同时考虑到了医院未来可发展性方便增加新的病床。关键词单片机；病房呼叫系统；无线通信；语音呼叫
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 论文主要研究内容及结构安排 3
1.4 本章小结 4
第二章 系统的总体设计 5
2.1 系统总体框架 5
2.2 方案选择 5
2.2.1 主控芯片的选择 5
2.2.2 供电方式的选择 6
2.2.3 语音芯片的选择 6
2.2.4 液晶屏的选择 7
2.2.5 通信方式的选择 7
2.2.6 取消按键的设置 7
2.3 本章小结 7
第三章 系统的硬件设计 8
3.1 单片机最小系统设计 8
3.1.1 AT89C51单片机简介 8
3.1.2 单片机最小系统 8
3.2 无线传输功能的设计 11
3.2.1 N *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
RF24L01无线模块简介 11
3.2.2 发送端无线模块接线图 11
3.2.3 接收端无线模块接线图 12
3.3 语音呼叫功能设计 12
3.3.1 SC8065B概述 12
3.3.2 语音录制 12
3.3.3 SC8065B语音芯片电路图 13
3.4 呼叫病床号显示功能设计 13
3.4.1 LCD1602概述 14
3.4.2 LCD1602接线图 14
3.5 按键设计 14
3.5.1 呼叫端按键 15
3.5.2 接收端按键 15
3.6 PCB板 15
3.6.1 PCB板概述 15
3.6.2 PCB板电路图 16
3.7 本章小结 16
第四章 系统的软件设计 17
4.1 系统软件开发平台及开发语言 17
4.1.1 Keil μvision4软件 17
4.1.2 C语言 17
4.2 系统发送端流程图 18
4.3 系统接收端流程图 19
4.3.1 主函数流程图 19
4.3.2 display函数流程图 20
4.3.3 scan函数流程图 22
4.4 本章小结 24
第五章 系统调试 26
5.1 系统调试 26
5.1.1 无线模块调试 27
5.1.2 对LCD显示屏模块进行调试 27
5.1.3 语音模块的调试 27
5.1.4 系统整体测试 28
5.2 调试中出现的问题 30
5.3 总结 31
结 论 32
致 谢 33
参考文献 34
附 录 35
绪论
1.1 研究背景
随着生活水平的提高和相关技术的发展，越来越多人注重医院的服务质量，而医院为了提高其知名度并且吸引病人，就要通过提供高效先进的医疗设备和提高服务质量达到目的。医院需要建立合理的规范过对医务人员进行高效管理，同时加大投资在医院科室引进先进的医疗设备，提供给前来就医的病人良好的就医体验。作为一种构造相对简单的电子设备，病房呼叫系统是一种应用于医院病房、养老院等地方，用来联系沟通医护人员和病员的专用呼叫系统，是提高医院护理水平的必备设备之一[1]。病房呼叫系统是传送临床信息的重要手段，关系病人的安危[20]，因此各大医院在使用该呼叫系统时通常要求其传递时间短，呼叫信息不丢失，抗干扰能力强，接线简单便于维修，有利于大范围使用。本文就提到的医院的业务需求提出一套改进的病房语音呼叫系统解决方案。
1.2 国内外研究现状
近年来随着科学技术的发展，电子设备的功能也在不断增加，病房呼叫系统作为电子产品的一种，在各大医院越来越多的被使用，但其发展还存在以下问题：
（1）医院的其他设备与病房呼叫系统之间没有进行关联，比如病房的输液监测装置可以和病房呼叫系统进行关联在输液结束后可以自动开启呼叫、还有ICU病房相关设备也可以与呼叫系统进行对接来提高护救治的及时性。
（2）现在由于病房缺少监控设备，病房呼叫系统缺乏可视性，护士站医护人员不能第一时间掌握病房中患者情况。
（3）由于技术条件的限制，在现阶段病房呼叫系统在使用时缺乏对其他设备的控制，在使用医护人员使用呼叫系统时只能进行简单的选择和操作，医护人员要亲自前往病房进行操作，这不利于病房呼叫系统智能化的发展和交互性的提高.
（4）医院没有设计一个评价系统，通过这个评价系统，病人可以大概了解医护人员的水平，并通过医护人员的优缺点选择合适的医护人员；同样医护人员也可以通过评价系统了解病人具体情况，再根据自己擅长方向选择对应病人。同时在医疗过程中也缺乏病人对于医护人员的实时评价。
（5）监控中心管理体系的缺乏，呼叫系统的调度靠人工完成不成体系，不能优化医护人员工作的合理配置和岗位设置[2]。
从早期的人工呼叫到今天的电子按铃呼叫，技术发展医院的呼叫方法不断地升级，从最传统的人工呼叫方法到通过摇动铃铛进行呼叫直到现在的病房呼叫系统。由于国外在电子科技方面发展时间较早，因此在系统的智能化和可视化方面有着较高的水准，相反我国在这方面发展较晚，目前我国大多数医院的病房呼叫系统水平相对于国际水平还比较低，已不能满足医院智能化管理的要求[19]。在上世纪八十年代以前，我国医院仍采用摇铃呼叫，甚至采用更原始的人工呼叫，在八十年代中后期由于电子技术的发展，有的医院采用病房呼叫系统，但由于技术限制所制造的呼叫系统往往存在各种问题。随着电子技术和单片机技术的发展，微控制器和编码解码电路开始应用到呼叫系统中来，系统的稳定性也有所提高。随着单片机技术和通信技术的发展，病房呼叫系统的功能也越来越多，越来越完善,朝着人性化、智能化、网络化的方向发展。在越来越多人的关注下，相信病房呼叫系统的发展将会越来越好，向着多功能的方向发展[3]。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 论文主要研究内容及结构安排 3
1.4 本章小结 4
第二章 系统的总体设计 5
2.1 系统总体框架 5
2.2 方案选择 5
2.2.1 主控芯片的选择 5
2.2.2 供电方式的选择 6
2.2.3 语音芯片的选择 6
2.2.4 液晶屏的选择 7
2.2.5 通信方式的选择 7
2.2.6 取消按键的设置 7
2.3 本章小结 7
第三章 系统的硬件设计 8
3.1 单片机最小系统设计 8
3.1.1 AT89C51单片机简介 8
3.1.2 单片机最小系统 8
3.2 无线传输功能的设计 11
3.2.1 N *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
RF24L01无线模块简介 11
3.2.2 发送端无线模块接线图 11
3.2.3 接收端无线模块接线图 12
3.3 语音呼叫功能设计 12
3.3.1 SC8065B概述 12
3.3.2 语音录制 12
3.3.3 SC8065B语音芯片电路图 13
3.4 呼叫病床号显示功能设计 13
3.4.1 LCD1602概述 14
3.4.2 LCD1602接线图 14
3.5 按键设计 14
3.5.1 呼叫端按键 15
3.5.2 接收端按键 15
3.6 PCB板 15
3.6.1 PCB板概述 15
3.6.2 PCB板电路图 16
3.7 本章小结 16
第四章 系统的软件设计 17
4.1 系统软件开发平台及开发语言 17
4.1.1 Keil μvision4软件 17
4.1.2 C语言 17
4.2 系统发送端流程图 18
4.3 系统接收端流程图 19
4.3.1 主函数流程图 19
4.3.2 display函数流程图 20
4.3.3 scan函数流程图 22
4.4 本章小结 24
第五章 系统调试 26
5.1 系统调试 26
5.1.1 无线模块调试 27
5.1.2 对LCD显示屏模块进行调试 27
5.1.3 语音模块的调试 27
5.1.4 系统整体测试 28
5.2 调试中出现的问题 30
5.3 总结 31
结 论 32
致 谢 33
参考文献 34
附 录 35
绪论
1.1 研究背景
随着生活水平的提高和相关技术的发展，越来越多人注重医院的服务质量，而医院为了提高其知名度并且吸引病人，就要通过提供高效先进的医疗设备和提高服务质量达到目的。医院需要建立合理的规范过对医务人员进行高效管理，同时加大投资在医院科室引进先进的医疗设备，提供给前来就医的病人良好的就医体验。作为一种构造相对简单的电子设备，病房呼叫系统是一种应用于医院病房、养老院等地方，用来联系沟通医护人员和病员的专用呼叫系统，是提高医院护理水平的必备设备之一[1]。病房呼叫系统是传送临床信息的重要手段，关系病人的安危[20]，因此各大医院在使用该呼叫系统时通常要求其传递时间短，呼叫信息不丢失，抗干扰能力强，接线简单便于维修，有利于大范围使用。本文就提到的医院的业务需求提出一套改进的病房语音呼叫系统解决方案。
1.2 国内外研究现状
近年来随着科学技术的发展，电子设备的功能也在不断增加，病房呼叫系统作为电子产品的一种，在各大医院越来越多的被使用，但其发展还存在以下问题：
（1）医院的其他设备与病房呼叫系统之间没有进行关联，比如病房的输液监测装置可以和病房呼叫系统进行关联在输液结束后可以自动开启呼叫、还有ICU病房相关设备也可以与呼叫系统进行对接来提高护救治的及时性。
（2）现在由于病房缺少监控设备，病房呼叫系统缺乏可视性，护士站医护人员不能第一时间掌握病房中患者情况。
（3）由于技术条件的限制，在现阶段病房呼叫系统在使用时缺乏对其他设备的控制，在使用医护人员使用呼叫系统时只能进行简单的选择和操作，医护人员要亲自前往病房进行操作，这不利于病房呼叫系统智能化的发展和交互性的提高.
（4）医院没有设计一个评价系统，通过这个评价系统，病人可以大概了解医护人员的水平，并通过医护人员的优缺点选择合适的医护人员；同样医护人员也可以通过评价系统了解病人具体情况，再根据自己擅长方向选择对应病人。同时在医疗过程中也缺乏病人对于医护人员的实时评价。
（5）监控中心管理体系的缺乏，呼叫系统的调度靠人工完成不成体系，不能优化医护人员工作的合理配置和岗位设置[2]。
从早期的人工呼叫到今天的电子按铃呼叫，技术发展医院的呼叫方法不断地升级，从最传统的人工呼叫方法到通过摇动铃铛进行呼叫直到现在的病房呼叫系统。由于国外在电子科技方面发展时间较早，因此在系统的智能化和可视化方面有着较高的水准，相反我国在这方面发展较晚，目前我国大多数医院的病房呼叫系统水平相对于国际水平还比较低，已不能满足医院智能化管理的要求[19]。在上世纪八十年代以前，我国医院仍采用摇铃呼叫，甚至采用更原始的人工呼叫，在八十年代中后期由于电子技术的发展，有的医院采用病房呼叫系统，但由于技术限制所制造的呼叫系统往往存在各种问题。随着电子技术和单片机技术的发展，微控制器和编码解码电路开始应用到呼叫系统中来，系统的稳定性也有所提高。随着单片机技术和通信技术的发展，病房呼叫系统的功能也越来越多，越来越完善,朝着人性化、智能化、网络化的方向发展。在越来越多人的关注下，相信病房呼叫系统的发展将会越来越好，向着多功能的方向发展[3]。
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