基于单片机的病房呼叫系统设计

摘 要: 文章基于 51 系列的单片机设计的病房呼叫系统 。 在以 AT89C51 单片机为核心,以 74HC573 锁存器 、数码管显示模块、 矩阵按键模块等为辅组成的,按键分布在各个病床的床头,可以节约接口资源,当按下按键,数码管显示模块显示对应的床号,同时接通蜂鸣器表示提醒,护士按下取消按钮取消呼叫。
关键词: 单片机;矩阵键盘;数码管显示;蜂鸣器呼叫;并行通信
一家医院要想有竞争力,除了医疗水平之外,服务水平也是关键的因素,服务质量的提升迫在眉睫。 陪护问题一直是医患矛盾的主体,病房呼叫系统可以方便病人找到护士,大大减少了陪护的时间,降低了护理成本,而且价格低廉,安装简便。

1 病房呼叫系统设计

本系统一共分为五个模块,时钟模块 、 复位模块 、 键盘输入模块、 数码管显示模快和蜂鸣器报警模块 。AT89C51 主要用于当病人有呼叫请求时,接受请求信号和对应的控制字,同时发出响应;矩阵键盘电路主要用于输入请求信号,按键分布在各个病床的床头,病人可以触手可及的地方;数码管显示电路用于接受单片机发出的指令,同时显示呼叫病人的病房号等信息,这部分应该安装在护士值班室显眼的地方,以便护士可以第一时间看到有效信息;声音报警电路用于辅助作用,当有病人呼叫时,接通蜂鸣器,可以起到提醒值班护士的作用。 如图 1 所示 。

2 系统软件设计

2.1 显示程序设计

当进入显示程序,程序的编写比较复杂 。 首先令 n =1 ,检测床号是否为 0 ,若不为 0 ,表示有病房呼叫,则显示对应的信息,继续扫描键值检测是否有其他病房呼叫,若 n =0 ,表示其他病房无呼叫;若床号为 0 ,则继续扫描下一病床号。

2.2 键盘扫描程序设计

键盘扫描程序是整个程序中占用 CPU 时间最长的,因为在无病房呼叫时,单片机一直进行扫描操作,本设计采用扫描法对按键进行查询。

3 系统仿真

利用 Proteus 软件对病房呼叫系统进行仿真,当有患者呼叫时,显示对应的床位信息,当有两个患者同时呼叫时,先显示第一个呼叫的患者的床位信息,如果优先级相同,当第二个患者按下时,并不是立刻显示,而是在第一个显示30s 后,再显示第二个,对每一个功能进行仿真调试 。

4 结 语

本课题主要完成病房呼叫系统,实现了数码管显示模块显示对应的床号,同时接通蜂鸣器表示提醒,护士按下取消按钮取消呼叫等功能,并对 8 位单片机 8051 芯片做一个深入的学习和应用,以及 8051 外部电路的设计,学会了采用 74LS164 移位寄存器和单片机的串行通信驱动数码管等专业知识。

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