医院住院病人“呼喊器”项目设计

唐昊

【摘 要】介绍一种以编码译码原理的医院呼叫器的设计方法。实验结果表明，系统硬件、软件设计方案合理，实现了住院病人可通过按动自己的床位按扭开关向医护人员发出“呼喊”信号；一旦有病人发出“呼喊”信号，医护人员值班室显示床位编号，发光二极管发光显示；通过这次课程设计，让我们了解到医院呼叫器的原理和基本理论，锻炼了我们的实践能力和动手能力，在此我们运用我们所学到的专业知识，通过查阅相关资料做出了这个设计。

【关键词】住院病人；“呼喊器”

随着无线科技的发展和应用，医护呼叫系统可以摆脱线缆的束缚，实现即时通讯，移动接收呼叫信息。调频无线医院呼叫器是在调频无线技术基础上，结合了编码译码控制和计算机软件技术，根据医院的规模，内部业务流程和管理需求开发的全新呼叫系统。本系统采用低辐射，低功率，高无线接收灵敏度，零电磁干扰的FM无线编码技术，发射功率不足手机的1/10，完全满足医院的低无线电辐射要求。这种医护呼叫系统缺乏对病人呼叫信息的存储、统计和管理功能，病人呼叫求援方式单一，护士和医生只能在值班地点才能得到病人的声光报警，特别是值班医生和护士不在值班地点时，可能造成不能迅速找到值班医护人员而延误病人的抢救时机，给病人和医院造成不可挽回的损失。

另外，一些有线医护呼叫设备具有双向通话的功能，但是这些系统也只能在医生和护士的值班室完成声光告警和语音对讲，不能摆脱点对点的呼叫缺陷。

一、设计要求

1.住院病人可通过按动自己的床位按扭开关向医护人员发出“呼喊”信号；

2.一旦有病人发出“呼喊”信号，医护人员值班室显示床位编号，扬声器发出提示声响信号；

3.“呼喊”器所需的直流稳压电源。

4.用相关仿真软件对电路进行仿真。

二、设计思想

设计此电路，涉及到外部控制设备和内部工作设备，用一个74LS47N芯片就可以实现此功能。在我的设计中，总共有8个开关分别控制8个床位。控制室有1个显示器。NE555（1）和阻容元件等组成但单稳态触发器，由NE555（2）和NE555（3）和阻容元件分别组成低频振荡器和音频振荡器。无“呼喊”信号时，接收器TWH9238的I0端为低电平，VT端截止。当有病人发出“呼喊”信号时，I0端由低电平变成高电平，驱使三极管T由截止变饱和导通，其集电极产生一个负脉冲触发单稳态触发器，使其输出一个定时脉冲 ，控制低频与音频振荡器工作。该系统只是一个简单的设计模型，在理论很好的实现设计要求，如果考虑实际用途等，需要更加深入的研究这个课题。

三、设计模拟电路

（一）按钮开关电路

按钮开关电路采用低电平有效。该电路总共采用7路，分别代表7个病床，如果想要扩展，可在该基础上进行扩展。此处为了便于设计，采用7路按钮开关。

我们此处设计的是简易装置，如果需要优先级或者可查询，可在此基础上进行软硬件的扩展，实现所需功能。

1.编码译码控制电路

将编码器的3个输出端与译码器3个输入端相连，电路如下：

四、总电路设计

该电路的仿真，我采用Mulsitim这个仿真软件进行做的，仿真效果非常好，达到课程实际之要求。仿真按键按下，声音报警和数码管显示相应的按键号码。效果图如图所示。该图为按下4键时的效果图。有信号输入时，一方面由编码器采集信号，采集的信号通过编码译码显示，告知医生某床位有病人呼叫。当有开关信号键入时，另一方面，引出一条含有蜂鸣器的支路，通过蜂鸣器产生蜂鸣声来提醒医生。在这里，我们用发光二极管来代替蜂鸣器。

五、元器件使用说明

六、设计总结

通过本次项目设计，我有如下收获：

1.综合运用相关课程中所学到的理论知识完成了‘医院住院病人呼喊器这一设计项目。

2.通过查阅手册和相关文献资料，培养了独立分析和解决问题的能力。

3.进一步熟悉常用芯片和电子器件的类型及特性，并掌握合理选用器件的原則。

4.学会电路的安装与调试。

5.进一步熟悉电子仪器的正确使用。

6.学会撰写课程设计的总结报告。