医院住院病人“呼喊”器设计与仿真

医院住院病人“呼喊”器设计与仿真

目录

第一章课题名称及要求

1、1课题名称 (2)

1、2主要技术要求 (2)

第二章总体方案论证及单元电路设计

设计方案和方案论证 (2)

第三章总体电路设计

总体模块设计 (3)

各分模块设计 (4)

第四章致谢 (11)

第五章测试结果及心得体会

4、1测试结果 (13)

4、2心得体会 (13)

第五章致谢 (11)

一．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：编码器；译码器；呼叫器；医院；显示

二．引言

广泛用于医院，养老院，餐饮等公共场所。

护呼叫系统已经成为医院提高医护服务质量、提高医护人员工作效率和减少医疗事故的一种必不可少的基础设备。

目前，用于病床呼叫的系统有很多，它们多数都是有线通信，通过声光报警和LED屏显示告知呼叫求援的床位号码，一般由有线的床头分机、走廊显示屏和护士台的由发光二极管组成的病床一览表（板）组成。

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。

所以我们所做的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，我们需要更加深入的研究这个课题。

本课题要求

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。

三．设计思想：

三．单元单个电路分析

1.按钮开关电路

按钮开关电路如图2所示。

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。

备注：此处优先级是相同的，也就是说如果某一病床呼叫，在报警期间，其他按钮无效。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。

图2 按钮开关电路

2.编码译码控制电路

电路如图3所示。

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：

图3 编码译码电路

3数码显示电路．

数码显示电路如图4

图4 数码显示电路

4.蜂鸣器发声电路

如图5所示

我们用发光二极管代替蜂鸣器，安装如下：

图5 蜂鸣器发声电路

5.所需5V直流稳压电源电路

集成稳压器的典型应用电路如图5所示，这是一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。IC采用集成稳压器7805，C1、C2分别为输入端和输出端滤波电容，RL为负载电阻。当输出电较大时，7805应配上散热板。

图5 所需5V直流稳压电源电路

四．总电路

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6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。

四．元器件使用说明

元器件清单

1.按钮开关 8个

2.200欧姆电阻 9个

3.芯片74LS148 1个

4.芯片74LS47 1个

5.芯片74LS30 1个

6.共阳极七段数码管 1个

7.发光二极管 1个

器件说明

1.74LS148芯片是8线-3线优先编码器真值表如下：

2．74LS47为BCD-7段译码器。

译码为编码的逆过程。它将编码时赋予代码的含义“翻译”过来。实现译码的逻辑电路成为译码器。译码器输出与输入代码有唯一的对应关系。74LS47是输出低电平有效的七段字形译码器，它在这里与数码管配合使用。

真值表如下：

3.74LS30为8输入与非门

其引脚图如下：

3.共阳极七段数码管

引脚图如下：

五．调试过程

起初我们在编码之前加入了锁存器，调试的结果是开关不起作用，数码管锁定为一定值，不能清零，在老师的帮助下，我们认真研究分析了电路，删去了锁存器，结果还是没有成功，在老师的指导下，我们才知道数码管领错了，我们需要的是共阳极的数码管，调试用的是共阴集的，换取了数码管，调试成功，得出了达到实验要求的设计结果。

六．设计总结

通过本次课程设计，我们有如下收获：

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’这一设计课题；

2.通过查阅手册和相关文献资料，培养了我们独立分析和解决问

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