基于单片机的病床报警系统设计

新乡职业技术学院 毕业设计（论文）题目单片机控制的医院病床呼叫系统 系

工程技术系

学生姓名郝栩

学号0904087

专业名称电气自动化技术 指导教师王玥基于单片机的病床呼叫系统 作者张泽龙 指导教师王玥

摘要系统是基于51系列的单片机设计的病床呼叫系统。该系统以AT89C51单片机为核心辅以矩阵键盘、LED点阵显示电路和部分简单模拟和数字电路组成的能够实现病人和医护人员之间信息的传递。在该设计中每个病房都有一个按键，当患者有需要时，按下按键，此时值班室的显示屏可显示此患者的床位号，多人使用时可实现循环显示，医护人员按下“响应”键取消当前呼叫。此系统能够为医院提供一个成本低、效率高、操作方便和易于安装维护的快捷系统。关键词：单片机;矩阵键盘;点阵;LED显示;呼叫系统

病床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，病床呼叫管理系统便于病员快捷的呼叫护士，缩短人工呼叫的时间，提高了医院的效率，可以使病人在较短的时间里得到帮助，避免了因找护士的时间过长而延误了病人的救治。一、绪论 病床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，是提高医院水平的必备设备之一。病床呼叫系统的优劣直接影响到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。它要求及时、准确可靠、简便可行、利于推广[1]。 病床呼叫管理系统便于病员快捷的呼叫护士，缩短人工呼叫的时间。当今病房呼叫系统正在逐步地向智能化发展，它可以和录像机一起使用，当病人按下开关时，在护士值班室的大屏幕能够观察病人的需要。并且可以配备对讲机等设备，能够使病员及时快捷地与医护人员进行沟通。1课题的背景和意义以前的医院是通过人与人的呼叫来实现病人与医生的传递，很大程度上延缓了病人的治疗时间，是很多病人因医护人员不能及时到来而丧命，时间就是生命在医院体现的是淋淋尽致。 病床呼叫管理系统便于病员快捷的呼叫护士，缩短人工呼叫的时间，提高了医院的效率，可以使病人在较短的时间里得到帮助，避免了因找护士的时间过长而延误了病人的救治，是医疗界的重大突破。2医院病床呼叫系统 临床求助呼叫（监护）是传送临床信息的重要手段,病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断和护理的紧急呼叫工具,可将病人的请求快速传送给值班医生或护士,并在值班室的监控中心电脑上留下准确完整的记录,是提高医院和病室护理水平的必备设备之一。呼叫系统的优劣直接关系到病员的安危,历来受到各大医院的普遍重视。它要求及时、准确、可靠、简便可行。二、设计思想及方案 思想一：用数码管显示，当无病人按呼叫时，数码管无现象、无声音。当用病人按下是，数码管上会显示病床号并伴有声音。在四个病床中会有一个特护病床，当特护病床呼叫时，若有病床已经呼叫，则会中断当前病床的呼叫转而去执行特护病床的呼叫，当特护病床的呼叫结束时，转而执行刚刚终端的呼叫。

方案一方案二三、医院病床呼叫系统工作原理和总体设计工作原理方案一工作原理为：电源电路为单片机以及其他模块提供5V电源。晶振模块为单片机提供时钟标准，使系统各部分能协调工作。复位电路模块为单片机系统提供复位功能。单片机作为主控制器，根据输入信号对系统进行相应的控制。病房一共为四个，1号到3号是普通病房，4好为特护病房，即4号病房的优先级最高。所以，当有两个病房一起呼叫时，优先级高的病房号显示；当低优先级的病房呼叫完毕后高优先级的病房呼叫，系统显示的号码改变；当优先级高的病房呼叫完毕后工作人员未复位的情况下，低优先级的病房呼叫无效。另外，当有病房呼叫时蜂鸣器响直至复位。方案二工作原理同上2.2系统结构组成元器件列表 单片机的输出主要控制下列对象:用于各种数码管，蜂鸣器，矩阵键盘，液晶屏的信号采集和传输。四、控制系统的硬件设计数码管 行反转法的原理 行反转法也是识别闭合键的常用方法，它的原理如下所述。这了叙述方便，以4×4=16键的键盘为例。图4.6是行反转法的工作示意图：

图4.6行反转法连接图 从图中可以看到，用行反转法识别闭合键时，要将行线接一个并行口，先让它工作为输出方式，将列线接到一个并行口，先让它工作在输出方式。程序使CPU通过输出端口往各行线上全部送低电平，然后读入列线的值。如果此时有某一个键被按下，则必定会使某一列线值为0，然后，程序再对两个并行端口进行方式设置，使接行线的并行端口工作在输出方式，而使接列线的并行端口工作在输出方式，并且将刚才读得的列线值从所接的并行端口输出，再读取行线的输入值，那么，在闭合键所在的行线上的值必定为0。这样，当一个键被按下时，必定可以读得一对惟一的行值和列值。在键盘设计时，除了以键码的识别以外，还有抖动问题需要解决。 有软件方法可以很容易解决抖动问题，这就是通过延迟来等待抖动消失，这之后，再读入键码。 系统的调试与结果 系统调试工作是系统开发过程中必不可少的一个过程，一个完整的控制系统调试包含控制系统的硬件联调、软件联调、系统仿真、仿真烧录和现场安装调试等几个环节。在系统设计组装完成后，首先是进行实验室条件下的系统硬件调试，调试成功后，有了硬件的保证，就容易发现软件的漏洞，进而促进改进和完善。所有的调试通过后，要进行现场运行并能持续一定的时间，待其中未发现故障后，方可验收合格，才算完成了整个系统的设计工作 4.4.1调试界面显示下面是我们通过Proteus软件编程，使对应的软件仿真模块变成可视化的控制界面：

图4.15按下1键后界面图4.16按下2键后显示界面结论 至此，此系统的详细设计及过程已经结束。 在设计的过程中遇到了很多问题，发现了自己的不足之处，有很多没有学习，如Proteus仿真知识及操作，还有单片机的C语言编程；有些软件掌握得不够牢固，比如说wave仿真不熟练；通过此次学习，进一步加强了我的理解，同时提高了我独立自学的能力。 整个设计过程中，老师详细的指导，同学的帮助，以及图书馆的资料给了我很大的帮助。此次设计让我从中学到很多东西。虽然中间遇到很多困难，但都对于我是一次很好的锻炼。设计以后，才更加深刻感受到自己的学习只是理论部分，而且很多时候不能付诸实践。这次设计能够让我从实践中重新学习理论知识，对我今后的工作和学习有了很多提高。 最后，在指导老师和同组同学的身上我学得到很多实用的知识，特别感谢指导老师给予的帮助，还用同学之间的资源共享。致谢 时光匆匆，大学三年已经接近尾声。这三年给我留下很多美好的记忆，同时接受很多优秀老师的教育，和很多同学的帮助。在此论文完成之际，我要向这三年来帮助我的老师、同学表示由衷的感谢！ 这几个月的毕业设计，充满了忙碌，也感到学习的充实。从拿到毕业设计的题目，之后便开始整理材料，这期间，在图书馆里找到很多有关书籍。然后开始了一系列的整体方案的设计，并投入选择器材和方案的制定。最后开始整体的实验，虽然其中经历很多的失败。在老师、同学的帮助下，我很快克服了困难。设计的系统虽不是那么完善，但也是从知识到实践的转换。我从中学到了怎样独立地思考发现问题、解决问题和进一步完善提高的能力。时光短暂，但给我留下很多深刻的印象，这是第一次独立自主的做设计。以前只注重理论的学习，却忽略了实践。通过此次设计，对我今后的学习和工作必将有很大的帮助。 在此，谨向所有帮助我的老师、同学表示衷心的感谢和敬意！参考文献[1]王意岗.病房呼叫系统[J].建筑电气，2004(23)：179-182.[2]朱艳华，田行军，李夏青.基于PL3105的病床呼叫系统设计[J].北京石油化工学院学报，2009，17（2）：40-43.[3]邬春明，王艳茹.基于低压线载波技术的病床呼叫系统[J].电子技术应用，2005，31（9）：60-63[4]何立民.《单片机初级教程-单片机基础》[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006，82（1）[5]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005[6]康华光《电子技术基础》[M].北京：高等教育出版社,2000：17-23[7]康华光《电子技术基础(模拟部分)》[M].北京：高等教育出版社,1999：112-119[8]丁元杰.《单片微机原理及应用》[M].北京：机械工业出版社,1996:256-276 ORG00H JMPSTART ORG03H JMPEXT1 ORG13H JMPEXT0 START:MOVIE,#10000101B MOVIP,#00000100B MOVTCON,#00000000B MOVSP,#70HMAIN:MOVP2,#0FDH LCALLDELAY MOVA,P2 ANLA,#0FDH CJNEA,#0FDH,S0 LJMPMAIN S0:LCALLDELAY MOVA,P2 JBACC.4,S1 MOVR3,#00H LJMPQ0 S1:JBACC.5,S2 MOVR3,#01H LJMPQ0 S2:JBACC.6,S3 MOVR3,#02H LJMPQ0 S3:JBACC.7,MAIN MOVR3,#03H LJMPQ0 Q0:MOVP2,#0FH LCALLDELAY MOVA,P2 ANLA,#0FH JBACC.0,Q1 MOVR4,#00H LJMPJIA Q1:JBACC.1,Q2 MOVR4,#04H LJMPJIA Q2:JBACC.2,Q3 MOVR4,#08H LJMPJIA Q3:JBACC.3,MAIN MOVR4,#0CH LJMPJIA JIA:MOVA,#0FDH MOVP1,A MOVA,R3 ADDA,R4 MMOVDPTR,#TABLEMOVCA,@A+DPTR LJMPJIA1 LJMPMAIN EXT0:PUSHACC PUSHPSW SETBRS0 CLRRS1 MOVA,#88H LJMPJIA1 MOVR0,#0H POPPSW POPACC RETI EXT1:PUSHACC PUSHPSW SETBRS1 CLRRS0

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TABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H DB0B0H,99H,92H DB82H,0F8H END方案二：液晶显示 ORG00H JMPSTART ORG03H JMPEXT1 ORG13H JMPEXT0 START:MOVIE,#10000101B MOVIP,#00000100B MOVTCON,#00000000B MOVSP,#70HMAIN:MOVP2,#0FDH LCALLDELAY MOVA,P2 ANLA,#0FDH CJNEA,#0FDH,S0 LJMPMAIN S0:LCALLDELAY MOVA,P2 JBACC.4,S1 MOVR3,#00H LJMPQ0 S1:JBACC.5,S2 MOVR3,#01H LJMPQ0 S2:JBACC.6,S3 MOVR3,#02H LJMPQ0 S3:JBACC.7,MAIN MOVR3,#03H LJMPQ0 Q0:MOVP2,#0FH LCALLDELAY MOVA,P2 ANLA,#0FH JBACC.0,Q1 MOVR4,#00H LJMP