基于单片机的无线病房病床呼叫系统

收藏关注不迷路文末获取源码数据库感兴趣的可以先收藏起来还有大家在毕设选题免费咨询指导选题项目以及论文编写等相关问题都可以给我留言咨询希望帮助更多的人文章目录一、摘要二、主要研究内容三、系统总体结构设计四、系统硬件部分设计五 、系统效果六 、目录一、摘要在信息时代的今天医疗体系改革也逐渐和信息化接轨病房呼叫系统作为传统的患者与护士的通信手段其功能也越来越丰富己经成为现代医院对病人救护的不可或缺的设备。随着“无线城市”概念的提出WiFi 无线通信技术得到了迅速发展采用 WiFi 无线通信技术实现主控中心与病房终端的通信不仅使通信更可靠成本低而且增加了主控中心的便捷性克服了有线呼叫布线的困难和无线呼叫 ZigBee的抗干扰能力差、距离近、网络结构复杂的缺点。研究内容包括病床呼叫终端的供电、主控电路、通信接口和通信协议、语音、数据存储等。既可以帮助病人快速的呼叫医护人员也可减轻医护人员巡视病房的辛劳减轻医护人员值班的心理压力在无呼叫时放心的做好其他医护工作从而提高了医护效。本文设计的无线病床病房呼叫系统是基于WiFi通信技术的一个方案系统利用 WiFi 无线通信技术构建无线通信网络。二、主要研究内容本文设计的无线病床病房呼叫系统是基于WiFi通信技术的一个方案系统利用 WiFi 无线通信技术构建无线通信网络。下位机利用 STM32 微处理器进行信息的检测、处理和显示实现了静脉输液的自动检测、无烟病房的自动报警、TFT 彩屏显示、病床的升降控制、按钮呼叫、红外遥控呼叫、病房的语音呼叫和报警指示灯等功能。上位机为护士站监控画面监控画面由 Visual Basic 开发工具制作进行病房号床号呼叫内容的显示。实验表明本系统增强了主控中心的功能使主控中心免除了布线的困难呼叫的可靠性提高适合现代医院的需要。该系统应完成的主要功能有:主机无线接收并通过1602液晶显示病房呼叫的床位和报警。从机八个按键对应8个不同的病床号从左到右分别为1到8号病床检测病人呼叫信号的采集和无线发射从机当有病床上的病人要呼叫时按下按键主机LCD1602液晶显示屏上会对应的显示病人的床位号同时对应的指示灯会亮蜂鸣产生报警提示医务人员医务人员按下“响应键”可以取消本次的呼叫对应的指示灯会灭同时液晶上会清除病床号。从机如果同时有多人同时呼叫时主机液晶上会按先后顺序显示出不同的床位号并对应的指示灯会亮。医务人员按键“响应键“会按先后顺序依次取消病人的呼叫按一下取消一位病人直到全部取消。三、系统总体结构设计在功能结构模块设计的基础上系统设计会详细展现每个功能模块具体的实现流程并详细描述出系统功能模块的输入、输出和处理过程这可以有效避免在系统实施阶段对程序进行设计时用特定传感器进行硬件设计从而实现系统的整体功能。2.1 设计方案本设计是STM32单片机为控制核心显示屏、指示灯、蜂鸣器、按键、蓝牙远程APP模块实现病床病房呼叫系统。系统框图如下图图2-1结构框图2.2 功能需求分析所谓系统的功 能 分析就是分析用户提出的 具 体的功 能需求分析这些 功能是否​ 合理 通 过现有的 技术能实现这些需求。为了系统的完整性需求 分析是必 不可少的 因 此在需求分 析过程中分 析的 问题越透 彻系统就越完整[8]。传感器与计算机技术和通信技术被称为信息技术的三大支柱因为硬件系统不能直​ 接获取所需的各种信息因此硬件系统中获取数据信息常常通过传感器来实 现。传感器在硬件系统中将 测量测得的生物量物理量化学 量等。 利用生物物理和化学效应将其转换为 需的电量[9]。本系统采用的模块如下。显示屏模块显示病床号系统需要在显示屏上显示每个病床的编号方便医护人员查看和管理实时更新系统需要能够实时更新病床号信息例如当患者更换病床或者新患者入住时系统需要能够及时更新显示屏上的病床号信息显示屏幕清晰系统需要保证显示屏幕清晰字体大小适中颜色鲜艳以便医护人员在不同光线环境下都能清晰地看到病床号信息显示格式规范系统需要规范病床号的显示格式例如使用数字表示且每个病床的编号必须唯一避免出现混淆和错误显示方式可定制化系统需要提供显示方式的可定制化例如可以设置不同颜色、字体大小等以便医护人员根据自己的需求进行调整显示内容简洁明了系统需要保证显示内容简洁明了病床号信息的显示应该尽量减少冗余信息让医护人员能够快速地获取所需信息。总之基于STM32的病床病房呼叫系统中显示屏显示病床号的功能需求是为了方便医护人员进行病床管理和病人救治提高医疗服务质量和效率[10]。指示灯模块系统需要检测到病人的呼叫请求当有呼叫请求时系统需要向指定的护士呼叫并通知其到该病床进行处理系统需要控制指示灯的状态在有呼叫请求时点亮相应的指示灯以便护士能够快速发现呼叫请求当护士响应呼叫请求并处理完毕后系统需要及时关闭指示灯[11]。蜂鸣器模块响铃功能当有病人呼叫时蜂鸣器应该能够发出清晰的响铃声音以吸引医护人员的注意可调音量功能蜂鸣器应该具有可调节音量的功能以便根据实际情况调整声音大小可控制开关功能蜂鸣器应该能够通过系统的控制信号进行开关控制以便在不需要响铃的时候关闭蜂鸣器报警功能如果系统检测到蜂鸣器故障或异常应该能够通过显示屏或其他途径发出相应的警报信号以提示工作人员进行维修或更换[12]。综上所述基于STM32的病床病房呼叫系统中蜂鸣器的主要功能是在有病人呼叫时发出响铃声音具有可调音量、可控制开关和报警功能[13]。2.2.1技术路线1硬件部分需要单片机STM32、显示屏、按键、蜂鸣器、蓝牙远程APP模块2软件平台程序用keil 53画原理图用AD4编程语言用C语言5用户信息显示查看。2.2.2预期结果通过对系统的布设和完善最终完成的无线病床病房呼叫系统预期有如下成果主机无线接收并通过1602液晶显示病房呼叫的床位和报警。从机八个按键对应8个不同的病床号从左到右分别为1到8号病床检测病人呼叫信号的采集和无线发射从机当有病床上的病人要呼叫时按下按键主机LCD1602液晶显示屏上会对应的显示病人的床位号同时对应的指示灯会亮蜂鸣产生报警提示医务人员医务人员按下“响应键”可以取消本次的呼叫对应的指示灯会灭同时液晶上会清除病床号。从机如果同时有多人同时呼叫时主机液晶上会按先后顺序显示出不同的床位号并对应的指示灯会亮。医务人员按键“响应键“会按先后顺序依次取消病人的呼叫按一下取消一位病人直到全部取消。四、系统硬件部分设计3.1 系统总体设计本系统设计一个病床病房呼叫系统设计全部硬件开发主要包含显示屏、按键、LED灯、蜂鸣器硬件系统设计需要完成以下个功能模块设计组成3-1总体原理图主、从3.2 系统主要功能模块设计3.2.1 显示屏功能模块设计基于STM32的病床病房呼叫系统中显示屏的硬件设计需要考虑以下几个方面的需求显示屏类型选择合适的显示屏类型例如字符型液晶显示屏、彩色TFT液晶显示屏等分辨率和尺寸根据实际需要选择合适的分辨率和尺寸以保证信息的清晰可见[16 ‎]显示接口选择适合的显示接口例如串口、并口、I2C总线等控制器选择合适的控制器SSD1306以实现显示屏的控制硬件连接将显示屏与STM32主控板进行硬件连接包括VCC、GND、数据线等。根据以上需求可以进行如下的硬件设计流程选择合适的显示屏类型和尺寸并确定显示接口和控制器[17]。根据显示屏的接口和控制器设计连接显示屏的电路包括电源电路和信号电路。根据STM32的GPIO输出控制信号设计驱动显示屏的电路包括控制信号的输出电路和数据传输电路。将显示屏电路和STM32主控板电路进行连接。编写相应的软件代码实现控制显示屏的功能。需要注意的是在设计显示屏的硬件时需要根据具体的使用场景和系统功能选择合适的显示屏类型和尺寸以及控制器和接口以实现最佳的用户体验和系统性能[18]。五 、系统效果六 、目录目 录第1章 绪论 11.1 研究目的及意义 11.2 国内外现状分析 11.3 主要研究内容 21.4 论文构成 3第2章 系统总体结构设计 42.1 设计方案 42.2 功能需求分析 42.2.1技术路线 52.2.2预期结果 52.3 单片机型号选型 62.4 系统运行环境 62.4.1 硬件环境 62.4.2 软件环境 72.5 总体方案设计 7第3章 系统硬件部分设计 83.1 系统总体设计 83.2 系统主要功能模块设计 83.2.1 显示屏功能模块设计 83.2.2 蜂鸣器功能模块设计 93.2.3 按键功能模块设计 93.3 本章小结 9第4章 软件系统设计 104.1 软件主流程图 104.2 显示屏程序的设计 104.3 蜂鸣器程序的设计 114.4 按键程序的设计 124.5 本章小结 13第5章 系统测试 145.1 系统实物图 145.2 测试目的 145.3 测试原则 155.4 功能测试 155.5 本章小结 15第6章 总结与展望 166.1 总结 166.2 展望 16参考文献 18致 谢 19附录A 总原理图 20