病房呼叫系統設計方案

圖1 系統框圖

系統采用主從結構,監控系統(主機)放在醫生值班室內(可以通過(guò)接口電路與計算機相聯(lián),構成監護中心),當病床有呼叫請求時(shí)進(jìn)行聲光報警,并在顯示器上顯示病床的位置。呼叫源(從機)放在病房?jì)?病人有呼叫請求時(shí),按下請求按鈕,向值班室呼叫,并點(diǎn)亮呼叫指示燈。主機和從機之間通過(guò)電力線(xiàn)連接在一起。主機和從機通訊時(shí),主機依次向各從機發(fā)送地址信息,各從機接收主機發(fā)來(lái)的地址信息,如果和自己的地址相同,則向主機發(fā)送自己的報警信息,無(wú)報警信息時(shí),向主機發(fā)送一個(gè)空號(00)。

2.2 SC1128擴頻通信芯片及收發(fā)電路簡(jiǎn)介

SC1128芯片是面向電力線(xiàn)載波通信市場(chǎng)而開(kāi)發(fā)研制的專(zhuān)用擴頻調制/解調器電路。由于采用了直接序列擴頻、數字信號處理、直接數字頻率合成等新技術(shù),因此該電路應用在電力線(xiàn)通信方面具有較強的抗干擾及抗衰減性能。SC1128芯片內部集成了擴頻/解擴、調制/解調、D/A轉換和A /D轉換、內置電子表、輸出驅動(dòng)、輸入信號放大、看門(mén)狗、工作電壓檢測以及與單片機(MCU)串口通信等功能。該芯片在小型多功能應用系統中可以起到降低系統成本并提高系統功能的作用。

SC1128芯片組成的收發(fā)電路框圖如圖2所示,信號由電力線(xiàn)經(jīng)耦合器、帶通濾波器和前級放大器進(jìn)入SC1128芯片。經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)功率放大器和耦合器發(fā)送至電力線(xiàn)上,完成信號在電力線(xiàn)上的發(fā)送和接收?？蛞粸轳詈暇€(xiàn)圈,它可將框三中發(fā)射的信號耦合到電力線(xiàn);又可將電力線(xiàn)上接收的信號耦合到框二?？蚨榍凹壗邮针娐?它將接收的信號經(jīng)濾波、放大后,送入SC1128的一級運算放大器(13腳)進(jìn)行處理?？蛉秊楣β史糯笃?它將SC1128的24腳發(fā)出的調相信號進(jìn)行功率放大,經(jīng)耦合線(xiàn)圈送入電力線(xiàn)?？蛩臑镾C1128內部部分模擬信號處理電路,包含三級運算放大器,其中一級運放的增益可調。

圖2 SC1128芯片組成的收發(fā)電路框圖

2.3 呼叫源電路的設計

呼叫源由8051單片機(從機)、SC1128擴頻通信芯片及一些外圍電路組成,如圖3所示。八個(gè)請求按鈕開(kāi)關(guān)接在單片機8051的P0口上,當某一按鈕按下時(shí),該按鈕對應的P0口的某一輸入狀態(tài)為0。當單片機確認主機呼叫該機地址時(shí),掃描P0口上的8位I/O端口狀態(tài),一旦有鍵按下,立即把該P0口對應的請求信息發(fā)送給主機,并等待主機的確認。當主機返回正確信息時(shí),通過(guò)P2口驅動(dòng)對應的LED指示燈顯示,表明那一個(gè)請求信號發(fā)送成功。八個(gè)請求按鈕開(kāi)關(guān)分別編號,每個(gè)開(kāi)關(guān)代表一種請求信息,由用戶(hù)自行定義。

圖3 病房呼叫源電路

8051單片機的P1.0和RST/VPD口接備用電源及掉電保護電路,以保證發(fā)生停電等電源故障時(shí)系統能夠正常使用。假如系統已檢測到“即將發(fā)生掉電故障”信號,則信號通過(guò)外部中斷INT0向主機請求中斷,主機響應中斷便把有關(guān)數據送內部RAM保存,然后向P1.0寫(xiě)入“0”,由P1.0引腳上的低電平觸發(fā)555定時(shí)器,而555定時(shí)器的輸出脈沖取決于R、C和VCC。若555定時(shí)器定時(shí)結束,VCC仍正常,這表明“即將發(fā)生掉電故障”信號是個(gè)錯誤的告警信號,則555輸出的正脈沖加在RST/VPD使主機復位后開(kāi)始重新操作;如果RST/VPD在555定時(shí)結束時(shí)確實(shí)變低了,則555定時(shí)器在P1.0 低電平觸發(fā)下輸出高電平加在RST/VPD上作備用電源,直到VCC又恢復正常,然后再保持一段由R、C所決定的正脈沖寬度時(shí)間。應選擇合適的R、C值, 以使得在主電源VCC恢復正常后,有足夠的加電復位時(shí)間,使主機可靠復位后恢復正常運行。8051的時(shí)鐘采用片內時(shí)鐘振蕩方式,在XTAL1和XTAL2 腳外接石英晶體(6MHz)和振蕩電容。串行口RXD(P3.0)和TXD(P3.1)通過(guò)SC1128芯片及電力線(xiàn)與主機通訊。呼叫源中斷程序流程圖如圖4所示。

圖4 呼叫源中斷程序流程圖

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