基于A(yíng)RM的數字化病房呼叫系統

摘要：詳細介紹了基于ARM的數字化病房呼叫系統的設計。以微控制器STM3210為核心控制終端設備接收和發(fā)送，采用RS232、RS485及UDP通信技術(shù)，實(shí)現了終端設備與服務(wù)臺之間語(yǔ)音和通訊命令傳輸。該系統在實(shí)際使用中效果良好。
關(guān)鍵字：RS485；RS232；UDP；語(yǔ)音信息；通訊命令

數字化病房呼叫系統是一種應用于醫院病房、養老院等地方，用來(lái)聯(lián)系溝通醫護人員和病員的專(zhuān)用呼叫系統，是提高醫院護理水平的必備設備之一。
目前市場(chǎng)上存在著(zhù)許多醫院病房呼叫系統，主要為有線(xiàn)式和無(wú)線(xiàn)式兩大類(lèi)。
無(wú)線(xiàn)式系統采用無(wú)線(xiàn)傳輸，但是無(wú)線(xiàn)電波會(huì )干擾其它醫療儀器設備，同時(shí)醫療設備也會(huì )影響該呼叫系統的正常通訊，導致設備不能正常工作等狀況；傳統的有線(xiàn)式病房呼叫系統采用集中式結構，電源線(xiàn)、數據通信線(xiàn)、語(yǔ)音通信線(xiàn)分開(kāi)傳輸，具有較好的穩定性。目前大多數醫院采用此類(lèi)有線(xiàn)呼叫系統。
本系統以ARM為核心設計，整個(gè)系統只需一條網(wǎng)線(xiàn)即可完成通訊。主機通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)向各終端設備即分機提供數據通信和語(yǔ)音通信的通道，同時(shí)終端設備的供電也由該網(wǎng)線(xiàn)提供。在系統沒(méi)計中每臺主機最多可容納8臺分機，采用多種軟、硬件抗干擾措施，使得系統抗干擾能力強、實(shí)時(shí)性好、可靠性高。
該設備具有病人信息顯示、愛(ài)心提示、收聽(tīng)廣播、音樂(lè )、語(yǔ)話(huà)等功能，具有可靠性高、穩定性好、功能強大等優(yōu)點(diǎn)，在現代醫院具有實(shí)用價(jià)值。

1 系統設計
數字病房呼叫系統設計主要分為四部分，PC服務(wù)臺、主機、分機、語(yǔ)音解碼器。如圖1所示。

1．1 主機
主機采用YC2440芯片控制，主要功能如下所述。
(1)對分機上傳通訊命令分配ID，重新封裝后上傳給PC服務(wù)臺。
(2)對控制平臺發(fā)送的控制及提示信息進(jìn)行下發(fā)。
(3)循環(huán)向該主機管理的所有終端設備發(fā)送詢(xún)問(wèn)／查詢(xún)指令，查詢(xún)是否有設備存在通訊請求。
1．2 分機
分機即床頭終端設備，由STM3210控制。在終端設計中，通過(guò)跳線(xiàn)，經(jīng)A／D轉換后以查詢(xún)的方式而獲得床位信息。這種通過(guò)跳線(xiàn)配置床號的方式，有利于設備的安裝、調試及日后維修。由于系統設計中采用三個(gè)跳線(xiàn)，所以，同一臺主機最多可搭載8個(gè)終端沒(méi)備。
分機與主機的通訊通道主要由網(wǎng)線(xiàn)提供，網(wǎng)線(xiàn)由4組交叉線(xiàn)組成。兩組分別提供與主機之間通訊數據的接收和發(fā)送。采用這種交叉線(xiàn)的方式可減少信號傳輸過(guò)程中的噪聲干擾。剩余的兩組交叉線(xiàn)一組提供分機的電源，剩余一組備用。
分機設計有設備按鍵和呼叫手柄，及LCD顯示屏。設備按鍵和呼叫手柄的功能包括：呼叫、取消呼叫、改變LCD工作模式、取消信息提示等。LCD顯示屏主要用來(lái)顯示當前病人的基本信息，如：姓名，年齡，護理等級，病例信息以及由服務(wù)臺發(fā)送的提示消息。LCD顯示屏有三種工作模式，空床位、白天、夜間。用戶(hù)可以通過(guò)設備按鍵選擇其工作模式同時(shí)服務(wù)臺也可統一改變工作模式。
1．3 語(yǔ)音解碼器
語(yǔ)音解碼器主要用來(lái)播放終端設備的語(yǔ)音信息，采用STM3210主芯片控制。在本系統的設計中，分機上傳的語(yǔ)音信息由護士站PC服務(wù)臺通過(guò)RS232的方式轉發(fā)到語(yǔ)音解碼器，最終由解碼器進(jìn)行解壓進(jìn)行播放，由護士服務(wù)臺下傳的語(yǔ)音信息，則直接采用廣播的方式發(fā)送到病人所在的病房。采用這種方式，造成的不便之處是存護士站與某一個(gè)分機語(yǔ)音通信的過(guò)程中，會(huì )影響到其他病人的正常休息。