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醫院護理呼叫系統是現代化醫院實(shí)現信息化、現代化管理的重要組成部分，可以有效地提升醫院形象，強化機構管理，保證服務(wù)質(zhì)量。如何利用先進(jìn)的信息技術(shù)為醫院服務(wù)，更大程度地提高醫院的服務(wù)質(zhì)量，是醫院信息化建設中的一個(gè)重要著(zhù)眼點(diǎn)。本文設計的呼叫系統，大大降低了醫護人員的勞動(dòng)強度，提高了醫院的工作效率和服務(wù)水平，增強了醫院的競爭實(shí)力，節約了管理成本，使機構管理變得更加順暢。 1 DTMF的呼叫對講系統工作原理 整個(gè)系統示意圖如圖1所示。系統的主機與分機都采用單片機控制，主機通過(guò)單總線(xiàn)方式與各病床相連，具有呼叫對講功能。分機呼叫主機時(shí)，接受器將分機發(fā)來(lái)的 DTMF、信號編碼成4位二進(jìn)制碼送入單片機內部，主機通過(guò)解碼器接收分機并譯碼后，控制振鈴電路、LED顯示與發(fā)光二極管指示進(jìn)行聲光提示，話(huà)機摘機后便可通話(huà)；主機呼叫分機時(shí)，分機接收到主機撥打的號碼后，號碼與各自所固有的號碼相比較，如果號碼相同，則接通電話(huà)機通話(huà)。本系統的走廊顯示屏可以顯示呼叫床位號，當前呼叫個(gè)數，呼叫護理級別，無(wú)呼叫時(shí)顯示實(shí)時(shí)時(shí)間。 2 DTMF信號的介紹 雙音多頻傳輸(Dual Tone Multi-Frequency，DTMF)是一種新型的撥號信息的傳輸方式，它利用兩個(gè)音頻的組合來(lái)對一個(gè)撥號鍵進(jìn)行編碼，其中兩個(gè)音頻分別來(lái)自不同的頻率組：低頻組(697～941 Hz)和高頻組(1 209～1 633 Hz)，每組頻率包括4個(gè)不同的頻率，它們構成16種組合，代表了O～9，*，#，A，B，C和D鍵，如表1所示。 3 系統的硬件設計 本呼叫對講系統在機構上可分為三個(gè)區，即醫護人員值班室、走廊和病房。主機、電話(huà)機和顯示及指示屏都安裝在醫護人員值班室，走廊上安裝有LED數碼管，分機安裝在病房。系統原理框圖如圖2所示。 3．1 系統工作原理 主機是整個(gè)系統的核心，它一方面負責分機與電話(huà)機號碼的接收與發(fā)送，另一方面控制分機與電話(huà)機的接通與斷開(kāi)，據病人的病情，設置特護、1級、2級三種護理級別，控制床位與時(shí)間顯示、級別與呼叫指示、摘掛機檢測電路及顯示屏的顯示等。 在系統中，分機呼叫主機時(shí)，接收器將分機發(fā)來(lái)的DTMF信號進(jìn)行編碼，譯成4位二進(jìn)制碼并進(jìn)入單片機內部，發(fā)送器再將數據總線(xiàn)上的4位二進(jìn)制碼譯解成 DTMF信號輸出；主機將發(fā)送的數據進(jìn)行存儲；CPU的數據鎖存后通過(guò)譯碼器譯出對應的數碼與位碼，由數碼管顯示分機號碼與時(shí)間；電話(huà)機摘機應答后，CPU檢測到摘機信號，振鈴信號清除，主機與分機通話(huà)，通話(huà)完畢主機掛機。主機呼叫分機時(shí)，電話(huà)機摘機后，CPU通過(guò)DTMF解碼后接收到所撥分機號后，將此分機號發(fā)給分機；如果幾個(gè)分機同時(shí)撥打主機，主機接聽(tīng)護理級別高的分機并與之通話(huà)，普通護理級別只做顯示指示處理。 3．2 系統主要硬件設計 3．2．1 DTMF信號發(fā)送電路 DTMF發(fā)送電路主要是由HT9200A／B承擔，它將主機送來(lái)的8421碼編成DTMF信號經(jīng)放大處理后傳送給分機或電話(huà)機。發(fā)號電路如圖3所示。 3．2．2 DTMF信號接收電路 收號電路是將電話(huà)機送來(lái)的DTMF信號譯解成4位二進(jìn)制碼，以便主機讀取。它實(shí)質(zhì)是一個(gè)解碼的過(guò)程，DTMF信號的解碼主要由MT8870承擔。 MT8870與AT89C52單片機接口電路如圖4所示。 其工作原理如下：MT8870如接收到一有效的DTMF信號，EST端首先變?yōu)楦唠娖�，�?jīng)積分電路使控制輸入端ST升高。若ST端電平低于門(mén)限電平時(shí)，MT8870內部的4位二進(jìn)制代碼保持不變，STD端保持低電平；若ST端高于門(mén)限電平，MT8870內部的4位二進(jìn)制代碼被更新，STD輸出由低電平變?yōu)楦唠娖�，向AT89C52發(fā)出中斷申請，通知單片機主控臺現在已有控制信息發(fā)出，AT89C52接到中斷申請后，送到MT8870的STD，STD 端做出相應的反映，并通過(guò)P0．O～PO．3讀取MT8870的譯碼數據，根據譯碼數據內容相應控制顯示器、發(fā)光二極管等的顯示及指示。而無(wú)效的DTMF 信號(電話(huà)線(xiàn)雜音、人們的語(yǔ)音信號等)或DTMF信號連續失真是不會(huì )引起MT8870的STD端變化的。 3．2．3 摘、掛機檢測電路 電話(huà)機在待機狀態(tài)下，40V直流電源是供電話(huà)機線(xiàn)路板使用的工作電壓。實(shí)際上摘機后電話(huà)機兩端電壓只需6～12V左右，剩余電壓都落在電話(huà)機遠程通信線(xiàn)路上了。本裝置由于線(xiàn)路很近，其阻值很小，因此設置有恒流源電路來(lái)代替電話(huà)機的遠程通信電路的高電阻值。這就是如圖5所示的摘、掛機電路。 由R1，R2，Q1，D1組成恒流源電路，其電流為(VD1-VBE1)／R2，該電流經(jīng)D2，D3，D4正向穩壓產(chǎn)生2．1V的電壓給GDl光電耦合器提供發(fā)光能源，待機狀態(tài)(掛機)下電話(huà)機的HUAJI1和HUAJI2節點(diǎn)開(kāi)路，恒流源電路和光耦電路均不工作，光耦截止，經(jīng)U1A，UlB輸出高電平；工作狀態(tài)(摘機)下電話(huà)機的HUAJI1和HUAJl2節點(diǎn)形成通路，恒流源電路和光耦電路開(kāi)始工作，光耦左側電流為(VD2+VD3+VD4- VGD1)／R3=(O．7+O．7+O．7-1．8)／120=2．5 mA，滿(mǎn)足光耦工作條件(1～50 mA)，其內部發(fā)光二極管發(fā)光，光電三極管導通，經(jīng)U1A，U1B輸出低電平�？梢�(jiàn)，摘機和掛機能分別使U1B輸出不同的電平，以便使單片機區別出電話(huà)機的摘掛機狀態(tài)。恒流源電路使得電話(huà)機在摘機狀態(tài)下的工作電流始終保持在(VD1-VQBE1)／R2=(12-O．7)／1．5=7．5 mA，滿(mǎn)足電話(huà)機正常工作條件。單片機通過(guò)檢測INTl的高低電平來(lái)判斷摘掛機。 3．2．4 語(yǔ)音通話(huà)電路 圖6是主機向分機發(fā)送通話(huà)信號的放大電路，采用LM386低電壓音頻功率放大器。 4 結語(yǔ) 本文的研究主要側重于設計一個(gè)實(shí)用、低成本的病房護理呼叫對講系統，應該說(shuō)通過(guò)一系列的努力已經(jīng)達到了設計目標。但是對醫院護理呼叫系統的研究是一個(gè)不斷向前發(fā)展的課題，因此需要在此基礎上進(jìn)一步研究，力求使系統更加完善，增加如廣播功能、語(yǔ)音報號功能、輸液完畢警告等功能。 |
