病房呼叫系统 - 副本3

数字电路课程设计PAGEPAGE13PAGE1 医院病房呼叫系统课程设计报告姓名：胡静静班级：09级通信（2）班学号：093001374时间：2011年10月27日目录摘要绪论1.1引言…………………41.2设计要求……………51.3系统软件流程………………………5第二章系统设计方案2.1方案思路…………82.2方案论证…………92.2.1使用信号锁存器2.2.2使用优先编码器2.3选择数码管………………………92.4特殊说明部分……………………9第三章电路设计3.1系统电路图………………………103.2单元电路设计……………………113.3数码管驱动电路…………………113.4复位电路…………13心得体会致谢参考文献 摘要丰富病床呼叫系统的控制方式,在满足病房与护士站实时通信同时,能够方便地了解各病区的情况,实现医院对全院的病房科学化管理。方法:采用可编程控制器替代单片机作为核心控制件,设计实现新型智能病床呼系统。结果:实验结果表明,用可编程控制器构成的病床呼叫智能系统结构更简单,更易于推广。结论:可编程控制器智能病床呼叫系统可以及时、准确、可靠地实现病房呼叫管理,具有良好的应用前景。[关键词]病床呼叫系统;PLC;病房管理[中图分类号]TH772.2;TH789[文献标志码]A[文章编号]1003-8868(2008)07-0021-03DesignonIntelligentSickbedCallingSystemBasedonPLCLIShu-xiong1,LITuo2(1.TianjinElectronCommunicationProfessionTechniqueCollege,Tianjin300132,China;2.CollegeofSoftware,NankaiUniversity,Tianjin300071,China)AbstractObjectiveToenrichthecontrolwaysofSickbedCallingSystem.Exceptforrealtimecommunicationbetweensickroomsandthenursingstation,situationsineverysickroomareexceptedtobelearnedconveniently,thusrealizingscientificsickroommanagementofthehospital.MethodsTheCallingSystemofSickbedwasdesignedbyusingprogrammablecontrollerinsteadofsinglechipcontrolsystem.ResultsTheexperimentdemonstratedthattheSickbedCallingSystemdesignedbyprogrammablecontrollerwassimplerandmorepopular.ConclusionCallingSystemofSickbeddesignedbyprogrammablecontrollercanrealizethemanagementofSickbedCallingSystempromptlyandaccurately.Ithasabrightapplicationfuture.[ChineseMedicalEquipmentJournal,2008,29(7):21-22,25]KeywordsSickbedCallingSystem,PLC,sickroommanagement。第一章绪论1.1引言临床求助呼叫在病人的治疗过程中起到至关重要的作用，而病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理的紧急呼叫工具，此系统可将病人的请求快速的传送给值班护士，值班护士根据具体情况作出相应的处理，病床呼叫系统是提高医院病房护理水平和质量的必备设备之一。呼叫系统的优劣直接关系到病人的安危，历来受到各大医院的普遍重视。它要求及时、准确、可靠、简便操作、利于推广。系统的呼叫按钮放在病房内，显示装置安装在护士值班室内，两者通过电线相连接在一起。当病房中的任意患者有呼叫请求时，按下呼叫按钮，在护士值班室会进行声光报警，并在其显示器以及显示灯上显示病房的号码。1.2设计要求1.2.1用9个开关模拟9个病房的呼叫输入信号，1号优先级别最低，9号优先级最高，1~9号的优先级别依次升高。1.2.2用一个数码管显示呼叫信号的号码，没信号呼叫时不显示，有多个信号呼叫时，显示优先级最高的病房号，其它病房号通过指示灯显示。1.2.3有呼叫请求时发出呼叫声。1.3系统软件流程系统软件流程图如图所示。流程图概要: (1)为方便患者使用,呼叫按钮采用手持式单按钮结构。当患者第1次按下按钮时,病床指示灯、手柄按钮指示灯点亮,提示患者已发出呼叫请求。但监控系统并不立即响应,延迟6s后监控系统才自行启动。如果是患者误操作,在6s时间内第2次按下按钮可解除呼叫,同时关断病床指示灯、手柄按钮指示灯。目前病房中使用的呼叫按钮大多为双按钮,一个呼叫,另一个关断,通过颜色来区分。显然,对重病卧床的患者来说,分辨其不同作用十分不便。(2)在患者呼叫时监控系统启动,护士站病房报警指示灯开始闪烁,振铃启动,同时护士站和病房通道显示器显示呼叫病床号,指示医护人员立即响应。执行医护人员首先按动响应按钮切断振铃,将闪烁病房报警指示灯变为常亮,同时启动对讲机,可以向患者发出询问或直接到现场处理。常亮的病房号指示灯用来表明医护人员已经响应患者的呼叫,或正在现场处理中。医护人员处理完毕,通过复位按钮清除所有信号。被清除信号包括病床指示灯、手柄按钮指示灯、护士站病房报警指示灯、对讲机。护士站显示器和通道显示器可以显示当前的时间或被消隐。(3)为增加实时处理能力,当医护人员在响应某一呼叫时,允许其他患者呼叫。此时护士站相应的病房报警指示灯开始闪烁、振铃启动,同时显示出新的病床号。而前一次呼叫的病房报警指示灯仍然常亮。闪烁和常亮指示灯的区别为:闪烁灯告知相应的病房有患者呼叫,常亮灯记录了另一病房有医护人员正在现场处理中。(4)为提高医院的科学化管理,掌握所辖病区患者护理情况,也便于了解当班医护人员的工作强度,本系统增加了在某个时间段内对患者呼叫次数统计。可以根据院方要求,任意设定统计时间,如8h或24h等。在锁定时间内将随时显示该病区的呼叫次数。呼叫次数加“1”信号取自医护人员处理完呼叫后的复位按钮,以保证记录的准确性。 第二章系统设计方案2.1方案思路信号锁存数码管驱动优先编码器呼叫信号 信号锁存数码管驱动优先编码器呼叫信号数码管显示数码管显示发光二极管显示发光二极管显示报报警（一）数码管熄灭数码管数码管熄灭数码管复位按钮二极管熄灭发光二极管复位按钮二极管熄灭发光二极管蜂鸣器消音蜂鸣器蜂鸣器消音蜂鸣器 （二）我们设计的病房呼叫系统由：信号所存器、优先编码器、数码管驱动、数码管、发光二极管、蜂鸣器六部分硬件组成。当有呼叫信号时，信号锁存器会将信号锁存分别将发光二极管点亮、蜂鸣器弄响，同时将信号送给优先编码器，优优先编码器会选择将优先级别最高的信号送给数码管输出，将数码管、发光二极管、蜂鸣器三者结合达到报警的目的。当值班护士得到信息时，按下复位按钮，会将数码管、二极管熄灭，同时将蜂鸣器消音，以便接受下一次的呼叫信号，我们设计的病房呼叫系统结构简单，无需编程，极易推广。2.2方案论证2.2.1使用信号所存器CC4013由两个相同的、相互独立的数据型触发器构成，每个触发器都有独立的数据、置位、复位、时钟输入和D及D′输出。考虑到我们的作品需要有优先显示功能，故每个按键开关信号都需要单独锁存，不至于失去原来的信号。所以我们选用CC4013。2.2.2使用优先编码器74LS147是2~10优先编码器，即10个输入端，8个输出端。它能将I0′~I9′分别编成10个BCD码，I9′优先级别最高，I0′优先级别最低，工作原理同上。为了配合数码管的驱动芯片，我们选择74LS147。2.3选择数码管选择静态显示7端数码管。段数码管包括a,b,c,d,e,f,g,静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高。因为在我们设计的呼叫系统的数码显示不需要小数点，所以我们选择静态显示的7段数码管——BS201A。2.4特殊说明部分本论文中显示的呼叫信号电路是每个病房安装一个，但事实上，每个病房有多张病床，那么怎么办？我们的设计思路是只要将各个病床的呼叫按钮通过或门连接在一起即可，但有一个或几个病床的呼叫按钮按下时，都会有呼叫信号产生。第三章电路设计3.1系统电路图 3.2单元电路设计编码器电路输入输出I1I2I3I4I5I6I7I8I9DCBA111111111XXXXXXXX0XXXXXXX01XXXXXX011XXXXX0111XXXX01111XXX011111XX0111111X0111111101111111111110110011110001001101010111100110111103.3数码管驱动电路 3.4复位电路闭合时，会给数码管电路、发光二极当开关管电路、蜂鸣器电路低电平，将会给相应的电路复位。心得体会：在设计的过程中发现了自己的不足之处，让我明白自己的动手能力，思维方式以及相关的知识面都相当欠缺，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。要做好一个课程设计并非易事，它需要平时的知识积累。所以今后一定要注意在平时多思考相关问题，多接触这种设计性的题目，以增强自己的动手能力，思考能力。这样做不仅可以巩固所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次设计，进一步加深了对EDA的了解，让我对它有了更加浓厚的兴趣。应用可编程逻辑器件实现数字系统设计，是目前利用EDA技术设计数字系统的潮流。这种设计方法以数字系统设计软件为工具，将传统数字系统设计中的搭建调试用软件仿真取代，对计算机上建立的系统模型，用测试码或测试序列测试验证后，将系统实现在PLD芯片或专用集成电路上，样最大程度地缩短了设计和开发时间，低了成本，提高了系统的可靠性。致谢：感谢老师在这次论文设计过程中，对我的支持与帮助。使我得以最终完成毕业论文设计。老师的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神，将永远激励着我。还要感谢我的朋友们对我的指导和帮助。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，她们都给了我很多的帮助，非常感谢！参考文献《数字电子技术基础》高等教育出版社主要元器件清单元件型号数量优先编码器74LS1471数码管驱动74481共阴极数码管BS201A