无线病房呼叫系统的设计

　　1 引言

　　目前医院使用的病房呼叫系统多为有线呼叫系统, 存在布线复杂、布线费用较高、易出故障、维修不便、明线不雅观等缺陷。本文介绍的无线呼叫系统没有上述缺点, 安装方便, 成本低, 使用简单。

　　2 系统硬件设计

　　本系统利用 MCS- 51 系列单片机的串行传输功能, 将串行输出信号传送到发射电路, 当信号为高电平时高频发射电路工作, 并发射 433 MHz 等幅高频信号, 当信号为低平时高频发射电路停止工作, 所以高频发射电路完全受控于单片机串行输出的数字信号, 对高频电路完成幅度键控(ASK调制) 。采用超载波接收板接收高频信号, 信号解码、声光报警、动态显示等功能由单片机完成。

　　2.1 系统主机的设计

　　本系统的主机以 AT89C51 为核心, 电路如图1 所示, 电源电路与从机电路电源部分( 见图 2) 相同。

　　主机电路包括高频发射模块、超载波接收模块、数码显示驱动模块、键盘扫描、声光报警、复位电路等。待机情况下, 数码管显示全零, 声光报警电路均不工作。当病人按动安装在床头的从机按键时, 安装在护士站的主机收到信号后发出 3 声“嘀”的提示音, 同时发光二极管亮, 数码管显示呼病人的床位号和呼叫次数, 医生或护士根据显示床位号进行治疗与服务。主机具有记忆最近呼叫的 9 组床位号及其呼叫次数的功能。

   　AT89C51 中有一个全双工异步串行通信接口, 可用作 UATR( 通用异步接收和发送器) , 也可用作同步移位寄存器。在本系统设计中, UATR 为串行工作方式 1。单片机以串行通信方式工作时,串行口检测到 1 个由“1”到“0”的跳变时开始启动串行接收, 且单片机在非串行通信时段内的输出为“1”, 所以在发射电路之前和接收模块之后均需再加 1 个非门, 防止发射电路在非通信时一直处于发射状态, 同时满足单片机串行通信要求, 保证单片机能够正常收发数据。需要发射的数据信号从 AT89C51 的 11 引 脚 输 出 经 反 相 后 送 到 433　　MHz 高频发射电路发射。该高频发射电路采用声表面波(SAW) 谐振器稳频, 性能稳定, 无需任何调试即可正常工作。因为高频接收电路易受干扰, 不易调试, 而市售成品接收模块性能稳定,价格低, 故本系统中采用成品接收模块, 该接收模块收到的信号经反相后送入 AT89C51 的 10 引脚进行解码。

2.2 系统从机的设计

　　从机采用 AT89C2051 作为核心, 主要完成串行通信、按键扫描、声光警报等功能。单片机的 P1口设定为用户可任意修改的数据脚, 用户通过拨码器根据需要任意设定 P1 口为高电平或低电平,共 256 种设置表示 256 个床位号, 如图 2 所示。