医院病人紧急呼叫系统

1、医院病人紧急呼叫系统目录摘要 . 2关键字.Absttact .Keyword .引言.工作原理1材料与方法.1.1几种方法的比较 .1.2方案论证和选择 .2各单元模块功能介绍及电路设计.2.1 5秒呼叫系统 .2.2呼叫显示模块.2.3优先显示模块 .3特殊期间的介绍.4系统调试方法介绍和系统功能 .5结论.6结论与体会.参考文献.附录.病房呼叫系统设计引言病房呼叫系统,，简称呼叫仪。作用在于将病人的呼叫信号迅速而准确的通 知给医护人员，以便病人能获得及时处治。它的使用方便了病人又减少医护人 员的巡査次数，减轻了劳动强度。现在在临床上得到普遍的应用。本设计的病房呼叫系统是应用555计时器逻

2、辑门电路，采用数字、模拟电路 的一些基础原件来，来实现的具有优先级的结构简单，安装方便病房呼叫系统。 当有病人进行呼叫时，系统会自动先处理具有优先级别的病房的编号，同时产 生光信号和5秒钟的声音信号。另外在产生信号的同时系统会显示呼叫病人的 病房编号。这样医护人员可以根据呼叫信号的优先级别及时对每一位呼叫病人 进行救治。当有多个病人同时进行呼叫时，系统会根据优先级别自动呼出当前 呼叫中的最高级别呼叫信号而对其它低级别的呼叫信号进行自动保存，在当前 的最高呼叫信号被医护人员完成后，按下清零后，自动输出所保存信号呼叫中 最高级别的呼叫，直到每位病人处理完毕。本设计的指导思想是设计一个当病人紧急呼叫

3、时，产生声光提示，并显示病 人编号；然后根据病人病情进行优先级别设置，当有多人呼叫时，病情严重优 先；医护人员处理完当前最高级别的呼叫后，清除己处理的最高级别的呼叫信 号，系统按优先级别显示其他呼叫病人的编号。由呼叫信号的锁存，CD4532优 先编码，由744511译码显示和逻辑控制清除几部分构成，其核心在CD4532优 先编码器。工作原理用D锁存器锁存，再用一个8线-3线优先编码器4532对病房号编码，再用 译码器4511译出最高级的病房号。当有病房号呼叫时，通过译码器和逻辑门触 发（由555构成的单稳触发器）从而控制蜂鸣器发出5秒钟的呼叫声。呼叫信 号控制晶闸管从而控制病房报警灯的关亮。若

4、有多个病房同时呼叫，待医护人 员处置好最高级的病房后，由人工将系统的复位（手动）。工作流程图1材料与方法1.1几种方案的比较根据D锁存器的在逻辑门电路所处的位置不同可设计出两种方 案的逻辑门电路。方案一：病房呼叫系统的逻辑门电路如图1.1所示。它由模拟开 关、优先编码器、锁存器、数码管、逻辑门、信号灯、单稳态触发器、 蜂鸣器组成。模拟病房号通过优先编码器显示优先级最高的病床号。 并且通过锁存器储存起来，按R键将清除已处理的信号。图1.1病房呼叫系统的逻辑方框图（方案一）当有病床呼叫时，信号通过单稳态触发使蜂鸣器响5秒钟。数码 管显示优先级高的病房号，同时报警灯亮，等待人员处理。方案二：病房呼叫

5、系统的逻辑门电路如图1.2所示。它所用的 元件和模块与方案一相同，只是先通过呼叫显示模块、优先显示模块、 5秒呼叫模块，再锁存。图1.2病房呼叫系统的逻辑方框图（方案二）ROO nQTRIGDISCVoliTHEJ1.2方案论证和选择对两方案比较过程后，发现两种方案都能够对最优先级别的呼 叫信号进行处理，编码和译码，最后显示出来。在完成最优先级呼叫 信号的处理之后，方案一可以通过医护人员手动复位，从而对其他信 号的处理，而方案二在处理完最高级别信号后，不能再对其他信号进 行处理。很明显方案二不满足本设计的要求。因此，本设计选取方案一。2.各单元模块功能介绍及电路设计2.1 5 秒呼叫模块利用5

6、55集成时基电路组成脉冲启动型单稳态电路，产生定长时 间的震荡信号驱动蜂鸣器呼叫。配以相应参数的阻容器件，可将震荡 时间准确的控制在要求的5秒钟。电路原理图如下：图2.15 秒呼叫电路原理此电路由模拟开关、4输入或非门集成芯片4002、由555构成的 单稳态触发器和蜂鸣器组成。模拟开关初始状态为全低电平。将模拟 开关的所有输入端经与非门后接入555的触发输入2端。再由555 的输出端3接蜂鸣器。当无病房呼叫时，模拟开关全为低电平输入给逻辑门，之后输入 555的2端口时依旧是高电平。由于由555构成的单稳态触发器是低 电平触发，且无触发时输出低电平。所以此时蜂鸣器无声音。只要有病房呼叫时，555

7、的2端将接入低电平，触发器被触发，+vSW SPDTSW SPDTS1SW SPDTa.oiuFCAT斗70盟1(MFELEC TRO 1 EPEA13TU2Vcc/3Vcc/3低导通1Vcc/3不变不变12Vcc/32Vcc/3Id4ai14?闸管正向连接，利用模拟开关控制晶闸管的打 开，用复位开关控制晶闸管的断开， 以达到利用 呼叫的不稳定信号，触发出稳定的报警输出，直 到人为处理。2.3优先显示模块方法一：利用可编程逻辑控制电路，编制程序对各个输入进行优 先级设置，用软方法实现。方法二：各个呼叫信号通过D锁存器进行锁存再送入优先编码器 进行米集输入信号并编码。第二个方法电原理简单实用，易

8、于实现。用可编程逻辑控制电路， 这种方法在应用中能非常方便有效的控制，而且对于以后附加功能的 实现、电路功能的扩展很方便，只是需要掌握一定的编码优先位及相 应电路的应用，在熟悉可编程控制电路的应用的情况下也是可行的， 而且对于实用来说更有意义。但考虑到作者对编程控制的应用能力有 限，以及实际应用的成本和控制部件的利用率等问题，本设计选用方 法二。具体电路图如下：MOLMOLm-m- Z Z G G eEtEnn*EeEtEnn*E；rHrHJ Jil.HMFEhil.HMFEh - -0 00-0-BtBtQJQJ-a-m.-a-m.QiQi表2.2 优先编码器4532功能表此电路由模拟开关、

9、优先编码器4532 , D锁存器7475、译码器 4511、数码管等组成。模拟开关初始状态为全高电平。将模拟开关的 所有输入端接D锁存器后，D锁存器输出分别4532的D0,D1,D2,D3 。 其他D接入端都接地，EI接高电平Vcc.4532 的输出Q0,Q1,Q2分别 接入译码器4511的A,B,C ； D接地。译码器4511的输出A-G 对应输入输出接数码管的a-gEII 7I6I 5I4I 3I 2I 1I 0Y2Y1Y0GSEOLXXXXXXXXLLLLLHLLLLLLLLLLLLHHHXXXXXXXHHHHLHLHXXXXXXHHLHLHLLHXXXXXHLHHLHLLLHXXXXH

10、LLHLHLLLLHXXXLHHHLHLLLLLHXXLHLHLHLLLLLLHXLLHHLHLLLLLLLHLLLHL在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观地显示出来，一 方面供人们直接读取测量和运算的结果；另一方面用于监视数字系统的工作情况。因此，数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。数码显示器是用来显示数字、文字或符号的器件，现在已有多种不同类型 的产品，广泛应用于各种数字设备中，目前数码显示器件正朝着小型、低功耗、 平面化方向发展。数码的显示方式一般有三种：第一种是字形重叠式，它是将不同字符的电 极重叠起来，要显示某字符，只须使相应的电极发亮即可，如辉光放电管、边光显示

11、管等。第二种是分段式，数码是由分布在同一平面上若干段发光的笔划 组成，如荧光数码管等。第三种是点阵式，它由一些按一定规律排列的可发光 的点阵所组成，利用光点的不同组合便可显示不同的数码。数字显示方式目前以分段式应用最普遍，图536表示七段式数字显示器利用不同发光段组合方式，显示 015等阿拉伯数字。在实际应用中，1015 并不采用，而是用2位数字显示器进行显示。其七段数字显示器发光组合图如 下所示，它是通过CD4511对其A.B.C.D.E.F.G段二极管的明暗进行控制，最后 使得其显示出一定的数字模式，如图 2.8所示：0St9A图2.8七段数字显示器显示数字在本设计中我们用的是 CD451

12、1来对数码管进行控制。下面来看一下4511的功能引脚图3.9和4511的功能表2.3表2.3 4511 的功能表DAOADPDCOCDDODOE西OFBIOGLT图2.94511引脚图B1210515n输入出输LE BI LT D C B Aa b c d e fg显 示 字 形XX0X X X X1 1 1 1 1 1 18X01X X X X0 0 0 0 0 0 0消 隐01100 0 01 1 1 1 1 1 0C01100 0 10 1 1 0 0 0 0101100 1 01 1 0 1 1 0 1201100 1 11 1 1 1 0 0 1301101 0 00 1 1 0 0

13、 1 1401101 0 11 0 1 1 0 1 1501101 1 00 0 1 1 1 1 1601101 1 11 1 1 0 0 0 0701110 0 01 1 1 1 1 1 1801110 0 11 1 1 0 0 1 1901110 1 00 0 0 0 0 0 0消 隐0111 0 110 0 0 0 0 0 0消 隐0111 1 000 0 0 0 0 0 0消 隐0111 1 010 0 0 0 0 0 0消 隐0111 1 100 0 0 0 0 0 0消 隐0111 1 110 0 0 0 0 0 0消 隐111X X X X锁存锁 存3特殊器件的介绍这次设计我们用

14、到的特殊器件主要有四输入的或非门4002,它的真值表见表3.1，还有四D锁存器7 4 7 5其真值表为 3.2 。表3.1 四输入的或非门4002的真值表输入输出10I 1I 2I 3Q0000011XXX0X1XX0XX1X0XXX10表3.2 四D锁存器7 4 7 5输入输出DCQ0010111X0Q04系统调试方法介绍和系统功能系统调试方法介绍：此电路我们需要调试的东西不多，首先将各个模块连 接到一起后，注意检查各个部分是否连接正确和连接端是否连接好。注意我们所需要的芯片参数是否正确，电解电容的极性是否连接正确，在测试看看各管 脚的电平是否符合我们理论上达到的值，同时观察各个集成器件的各

15、个管脚的 电平变化情况，以及数码显示器的显示是否正确.如有不正确的就将其逐个问题 解决了再进行后面的调试，直到所有问题都解决了为止。各模块连接好之后就可以对电路进行调试了。首先触发一个病人信号，看 是否产生声、光报警，并且声音响 5秒，数码管是否显示对应的病人编号；直 到完成了此功能，进行下一向调试。下一向调试触发多个病人信号，同样看是 否产生声、光报警，并且声音响 5秒，数码管是否显示最优先的病人编号；如 能完成此功能那么它是正确的。系统功能：在有多个呼叫信号同时产生时，对已有的最高级别信号进行清 零，观察系统是否能够对剩余信号中的最高级别信号进行优先呼叫。或者在原 有呼叫信号的基础上再输入

16、一个最高级别的呼叫信号，观察系统是否能将此最 高呼叫信号优先呼叫。此设计是用于医院病人的紧急呼叫，它的功能如下：1当病人按下呼救信号按钮，呼救灯亮，同时显示病人编号，蜂鸣器发出5秒呼救声，等待医护人员来护理。2按照病人的病情划分出优先级别， 有多个病人同时呼救时，系统优先显示最 高级别的呼救编号。3当医护人员处理完最高级别呼救后，按下清零键，系统按优先等级先后显示 其他病人编号。5 结论通过 对电 路图 通过 prtol99 仿 真的 结果 的分 析可 知道 此电 路 基本 符合此次课程设计的设计要求。本设计是为在病人紧急需要时能很快进行救治的呼叫系统 , 增强医护人员更 好的监护病人。此系统

17、的优点特色在于可以设立呼叫优先等级而不是单纯的病 人呼叫，这样避免在有多个病人同时呼叫时，医护人员不知道应该先救治哪个。 利用本系统设立呼叫等级后，当有多个呼叫信号时，呼叫系统会自动先显示最 高级别的的呼叫，使病情严重的病人得到优先救治。同时系统自动锁存其它的 呼叫信号，在高级别呼叫清零后自动对其它信号进行显示呼叫。这样让所有病 人都能够获得救治，这种由医院根据病人病情设立的具有呼叫等级的系统系统 可有效控制因病人突发病情而医护人员却未能及时救治导致病人病情严重甚至 死亡的严重后果。同时这种病情严重者优先的呼叫系统也体现了人性的美德和 医院救人的精神。但是本设计也存在一些缺点。此设计在布线方便

18、有点复杂，还要把其好好 的隐藏，不能出现线路断路。可以把其改进为无线发送，无线接收，这样处理 后发生故障的可能性会大大降低。因此，为了克服以上的不利因素，本人觉得 如果此课题会有进一步的研究的可能的话，可以向无线方便发展，避免布线的 麻烦和断线的困扰，这样就可以轻松解决布线的复杂和断线的困扰了。在设计初期我不知道当有多个病人同时发出信号呼叫时，优先信号被优先 编码器编码后，再经过译码显示后，医护人员处理完高级别信号，按下清零键； 怎么样认其他病人的信号按照优先级别先后显示？当多信号同时呼叫时，对较 低等级的呼叫信号不知道怎么处理，才能保证当高级别的信号被清零后，低级 别的信号能及时的由系统自动

19、呼出，而不再需要人为的控制输出的问题始终没 有能找到合适有效的方法。还有就是如何实现在医护人员已处理完毕当前呼叫 的病人后，系统对当前呼叫信号的清零以保证其他呼叫信号能够及时的呼出以 便医护人员能及时的对其他病人进行救治，从而避免因系统对病人呼叫信号的 延迟导致病人不能及时接受护理而产生的严重后果。特别是控制清零这个问题 苦恼了我很长的时间，后来才在我翻阅相关书籍和浏览相关网站时找到了解决 问题的办法，才知道这些问题可以通过对锁存器的合理使用来一一解决。这也 使我对学习的认识有了更深入的了解，对理论联系实际有了更加深刻的体会。6 总结与体会设计中曾遇到过一 个小问题，在设计的过程中曾因为对信号

20、的如何处理 才能保证所有呼叫信号及时的呼出和如何实现在医护人员已处理完毕当前呼叫 的病人后系统对当前呼叫信号的清零以保证其它呼叫信号能够及时的被呼出这 两个问题百思不得其解，后来查阅资料才找到解决问题的方法。还有就是在设 计之前对设计的理念认识不够清晰，使自己长时间没有能够拿出一个总的设计 方案，通过和同组同学的相互交流才使我对本设计有了清晰地认识。另外在设 计的过程同学们提出的好的建议使我意识到学习贵在交流，只有在交流中才能 提升自己，才能丰富自己的知识；只有在交流中才能产生许多新的火花新的思 想。设计的过程中让我更加深入的了解了数电知识，让 我有 一个 能够 综 合运 用 数 、模 知 识

21、 机 会 。让 我 的 动 手 能 力 ，逻 辑 思 维 能 力 的 到 了 相 应 的 锻 炼 。 也让我知道了做任何事情都应该以严谨的态度对待，否则一个小小的错误 就可能导致整个设计的失败。这个设计让我有了能够综合运用所学知识的机会； 让我的动手能力，逻辑思维能力得到了相应的锻炼。也让我对学习有了新的理 解。以前我一直认为学习就只是意味课本上的东西而已。而学到的知识也只是 纸上谈兵，根本就没有实际的应用，因此对学习并不是很积极。而这次的课程 设计完全改变了我的想法，让我知道了理论的存在是为了指导实践，没有了理 论的指导就不会有实践的成功，理论和实践是不可分的整体。一切的产品的开 发都要拥有

22、一定的经济基础，产品的原料要尽可能的简单，价格尽可能的低廉， 要大家都会用并且用得起。我们现在所学的一切都是为了将来能更好的为社会 服务，同时让我了解到了本人所学专业与社会需要的联系。让我对工程与社会， 经济，文化，环境等方面的联系有了更新的认识。在论文完成之际， 我要特别感谢我的指导老师胡宏平老师的热情关怀和悉心 指导。在我撰写论文的过程中，胡宏平老师倾注了大量的心血和汗水，无论是 在论文的选题、构思和资料的收集方面，还是在论文的研究方法以及成文定稿 方面，我都得到了胡老师悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是他广博的学识、 深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此

23、表示真诚地感谢和深深的谢意。在论文的写作过程中，也得到了许多同学的宝贵建议，同时还到许多在工 作过程中许多同事的支持和帮助，在此一并致以诚挚的谢意。感谢所有关心、 支持、帮助过我的良师益友。致谢 本课题在选题及研究过程中得到赵建平老师的悉心指导。赵老师曾多次询 问论文进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。 赵老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，给我以终生受益 无穷之道 , 在此对赵老师致以深深的感谢！参考文献1康华光电子技术基础模拟部分（第五版）M 武汉华中科技大学：高等教育出版社，2005.72康华光电子技术基础数字部分（第五版）M 武汉华中科技大学：高等教育出版社，2005.73李东生Proti 99SE 电路设计技术入门与应用 M. 合肥：电子工业出版社， 2001.124吴慎山. 电子线路设计与实践 M. 北京：电子 工业出版社 2005.95安真菊. 电子技术课程设计 M. 北京：机械工 业出版社 2007.16徐敏. 电子线路实习指导教程 M. 北京：机械 工业出版社 2005.87彭军. 电子