基于以太網(wǎng)的醫院病人體溫遠程自動(dòng)檢測系統設計

摘要：在醫院數字化建設中，醫院病人體溫的遠程自動(dòng)檢測有著(zhù)十分重要的意義。該設計的主要內容是完成一種新型的基于以太網(wǎng)的多點(diǎn)分布式溫度檢測系統。該系統采用現場(chǎng)溫度采集、顯示和單片機控制，并與監控中心通訊。選用DALLAS公司近年來(lái)推出的集成式數字溫度傳感器DS18B20作為測溫元件，選用周立功公司開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò )通信模塊ZNE-100T作為網(wǎng)絡(luò )通信單元。采用新興的單總線(xiàn)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)構建溫度檢測系統。該系統成本低廉、性能穩定、抗干擾能力強、操作靈活，可以方便地實(shí)現溫度的多點(diǎn)、實(shí)時(shí)測量。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)檢測；多點(diǎn)分布式檢測系統；實(shí)時(shí)遠程控制；網(wǎng)絡(luò )技術(shù)；DS18B20；ZNE-100T

醫院病人體溫等參數的遠程自動(dòng)檢測系統是醫院數字化建設中的一個(gè)重要項目。該設計主要是針對醫院病人體溫進(jìn)行遠程自動(dòng)檢測，采用分布式多點(diǎn)溫度采集技術(shù)，并通過(guò)以太網(wǎng)通信技術(shù)傳輸到醫院監控中心，值班醫生和護士通過(guò)監控中心可以實(shí)時(shí)了解病人的體溫變化，監控中心可以對病人的體溫異常進(jìn)行報警和相應的記錄，并且與病人數據庫同步，方便醫生對病人病情的分析。

1 系統總體設計方案
該系統總體設計框圖如圖1所示。整個(gè)系統采用三級結構，即醫院監控中心、病房主機和溫度傳感器。其中病房主機采用單片機AT89C52為主控單元，主要實(shí)現網(wǎng)絡(luò )通信、溫度采集和顯示。網(wǎng)絡(luò )通信是通過(guò)周立功公司開(kāi)發(fā)的以太網(wǎng)轉串口模塊ZNE-100T實(shí)現的，每臺ZNE-100T都可以設定IP地址和服務(wù)器IP地址，便于構成分布式測溫網(wǎng)絡(luò )。測溫元件采用美國DALLAS半導體公司生產(chǎn)的數字溫度傳感器DS18B20，每個(gè)DS18 B20都有惟一的ID號，體積小，可以封裝成普通溫度計大小，其拉線(xiàn)最長(cháng)距離可達80 m，便于分布式安放在病人身上。溫度數據可以在病房主機的液晶上滾動(dòng)顯示。醫院監控中心和各病房主機之間的網(wǎng)絡(luò )通信，采用C-S架構，病房主機每分鐘向醫院監控中心發(fā)送各路溫度數據。醫院監控中心接收來(lái)自各病房主機的數據，可以以曲線(xiàn)或者數字的方式實(shí)時(shí)顯示各病人溫度變化情況，并進(jìn)行異常處理和相應信息記錄，并且與病人數據庫同步，及時(shí)提醒值班醫生和護士關(guān)注病人情況。

2 硬件設計
2．1 單片機主控單元設計
單片機AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內含8 KB的FLASH和256 B的RAM，片內置通用8位中央處理器，具備32個(gè)雙向I／O口。其中單片機的P0口用于現場(chǎng)顯示電路，采用點(diǎn)陣液晶顯示模塊LM6038D，可以滾動(dòng)顯示各個(gè)病人的體溫；P1口用于接單總線(xiàn)數字溫度傳感器DS18B20；P2口用于現場(chǎng)控制電路，包括按鍵、指示燈等；P3口的P3．0(RXD)和P3．1(TXD)用于和ZNE-100T的串口通信。系統采用5V供電。
2．2 單總線(xiàn)溫度采集電路設計
DS18B20的測量范圍為-55～+125℃；在-10～+85℃時(shí)，它的精度為±0．625℃，通過(guò)特殊處理，可以達到0．1℃。
單總線(xiàn)數字溫度傳感器DS18B20的電路連接方式主要有兩種，如圖2所示。該設計采用外接電源方式，如圖2(b)所示。理論上單片機的每個(gè)端口可以接無(wú)數個(gè)DS18B20，但是單片機端口負載能力有限，P1口的每個(gè)端口(P1．0至P1．7)只能推動(dòng)8個(gè)DS18B20。該設計中只用P1．0端口接了8只DS18B20。