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1、摘 要计算机通讯技术在病房呼救系统中的应用，为医护人员及时掌握突发急病患者、高危患者的准确呼救信息，对迅速到达现场实施抢救提供了技术保障，尤其是无人陪护的疾病患者。对于普通患者的呼叫，也能得到及时的护理，以免延误治疗的最佳时间。此外，它也为提高医院的护理水平，减轻护士的劳动强度、提高病人的舒适度，实现医院医疗管理体系提供了技术支持。本文设计研究了患者自动呼救系统。在单片机最小系统的基础上，扩展了相应的外部电路。系统具有检测、显示、报警等功能，能够确定房间数和每个房间的床位。设计出了下位机与上位机通讯的接口电路。在每层病房设立护士值班室，用于监测本层的病房发出的呼救信号，以便采取相应救护措施。在
2、住院处总部装有护理总机，作为值班记录和用于记录发生事故的时间和床位号。当患者有呼救请求时，通过拉动呼救按钮，护士值班室的LED显示屏显示房间号和床位号，并发出报警响声，护士按下复位按钮后，去病房执行护理任务。以上信息可通过与护理总机相连的总线传送给护理总机的上位机，以便记录和查询。系统由护士总站和护士分站两部分组成。关键词：AT89C51；呼救系统；LED显示器；并行I/O口扩展 , , , , , , , , . , , , , , , . , , . , , ; , , , , . For , , , , , , , LED , , , , . , . ：AT89C51； ；LED ；I/
3、O 目 录第1章 绪 论11.1 医院患者自动呼救系统的产生11.1.1 呼救系统的产生11.1.2 单片机在呼救系统中的应用11.2 自动呼救系统的发展与应用2第2章 方案论证3第3章 硬件电路设计53.1 中央处理器AT89C5153.1.1 AT89C51的功能简介53.1.2 AT89C51的最小系统93.1.3 带手动复位的看门狗复位电路103.2 8155并行I/O接口扩展芯片的应用113.2.1 8155芯片的结构123.2.2 8155芯片的引脚功能123.2.3 8155的RAM和I/O口的编址143.2.4 8155的工作原理153.2.5 AT89C51和8155的接口方
4、法和应用193.3 蜂鸣器报警电路设计203.4 键盘显示器电路设计213.4.1 显示器电路设计213.4.2 键盘复位电路设计253.5 PC机与单片机的串行通信接口273.6 检测电路设计293.7 系统硬件的总体实现29第4章 系统的软件设计314.1 系统程序整体设计314.2 系统的初始化程序设计324.3 系统的循环检测程序设计334.4 呼救显示报警和按键复位程序设计34第5章 结 论36参考文献37致 谢38附 录39附 录49第1章 绪 论1.1 医院患者自动呼救系统的产生1.1.1 呼救系统的产生医院患者呼救系统就是利用电子电路实现的呼叫系统，呼叫系统的基本功能就是通过一
5、种简便的途径使护理对象与医护人员达成沟通。喊话是一种沟通，护理对象大声呼叫护理员，就是一种最直接的呼叫体现。但有时，护理对象因疾病或体力，未必能发出响亮的呼叫，即使可以发出响亮的喊声，护理员因不在附近，也未必能够听得到，因此，靠直接喊话达成沟通，并不是一个理想的途径。于是，有人想到用打铃的方式进行呼叫，这就相当于小学生课间十分钟休息结束后，往往是铃声宏亮地响几下，大家便获得了信号，知道要上课了。只不过，学校打铃是一对多的呼叫（一个铃声通知所有学生），而医院需要的是多对一的呼叫，即若干个护理对象发出呼叫，由一个或几个护理员获得信息。这个就是最简单的呼叫模型。于是，有人想到通过一个简单的模拟电路实
6、现这样的功能，如一个床位设一个开关，将这个开关与护理站的铃声或灯光一一对应，当护理对象有事情找护理员时，只要拉一下开关，护理站就有对应的声音或灯光闪烁，护理员一看就知道有人呼叫了。其实，这就是最简单的一套呼叫系统，目前在许多老式的医院仍然可以看到。1.1.2 单片机在呼救系统中的应用随着医院规模的扩大，这种简单的模拟电路也有问题，一是当床位数足够多时，护理站要安装这样一个显示板需要占很大的空间，而且布线费事，样子也不会好看。于是人们开始基于这种想法开发各种新型的产品，其目的就是使呼救系统布线简易、外型美观、功能实用。于是，人们把单片机应用在呼叫系统中。现在出现了许多类似的产品，这些产品大多具有
7、这样的功能，即护理对象启动呼救时方便容易，并且心理体验要好，而护理站确保能够收到每一个信号。市场上各家公司目前都解决了这个问题，即护理对象按一下或拉一下按键，护理站护理主机上可方便显示哪一床发生呼叫。有的为了方便护理员及时了解情况，又设置了对讲功能，即护理员可以和护理对象进行通话。有的呼救系统为了方便护理员方便看到呼救信息，又考虑在走廊上添加了显示吊屏，在房间门口安装了报警红灯。第1章 TC0从上面介绍可以看出，呼救按钮（有的带对讲功能）和护理主机是一个呼救系统必备的组件，而走廊显示吊屏及门口报警红灯则要起到锦上添花的作用。目前所有的呼救系统最基本的组件就是呼救按钮及护理主机，稍好一些的产品，
8、可以接走廊吊屏及门口报警红灯。有以上这些组件，一个完整的呼救系统就算实现了。1.2 自动呼救系统的发展与应用人们对呼救系统的期望远不止上述这些，不仅要求呼救系统具有一般的呼救功能，还希望具有一定的辅助管理功能。因此，一些稍好的呼救系统，开始在功能细化上下功夫，如呼救清零键设置在呼救按钮上，这样可逼迫护理员到病床前清零（消除呼救报警），从而保证护理员无法偷懒。有的呼救系统，主机上设备多个LED光电管，这些光电管同呼救按钮一一对应，当呼救信号发生时，对应的LED光电管闪亮，从而使护理人员快速识别呼救发生的位置；当有多个呼救信号同时发生时，则多个LED光电管同时点亮，这样可使护理员同时看到多个呼救信
9、息。有的呼救系统，为了有更好的显示效果，采用了数码管或点阵屏，实现数字显示。应当讲，具有数码管或点阵显示屏的护理主机（最好与LED光电管结合），是目前呼救系统的主流产品形态，而清零键设置在病房，也是一种先进的设计思想。第2章 方案论证本文的设计是较为简单的设计，在每层病房设立护士值班室，用于监测本层的病房发出的呼救信号，以便采取相应救护措施，共有10层病房。在住院处总部装有护理总机，作为值班记录和用于记录发生事故的时间和床位号。当患者有呼救请求时，通过拉动呼救按钮，护士值班室的LED显示屏显示房间号和床位号，并发出报警响声，护士按下复位按钮后，去病房执行护理任务。以上信息通过与护理总机相连的总线传送给护理总机的上位机，以便记录和查询。系统由护士总站和每层护士分站两部分组成。护士总站分别与每层护士分站用总线相连，如图2.1所示。护士总站PC机。第三层护士分站第二层护士分站第一层护士分站图2.1 护士分站与护士总站连接图每层的各个病房与该层的护士分站相连，图2 护理分站系统组成护士分站系统由以下部分组成：单片机AT89C51、7段LED显示块、报警喇叭、复位按钮、8155I/O口扩展芯片等，如图2.2所示。呼救复位按键
