基于MSP430與DTMF技術(shù)的醫院呼叫對講系統的設計

隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是電子信息技術(shù)的不斷更新，醫療衛生事業(yè)也逐步深化改革，實(shí)現現代化醫療成為醫院未來(lái)發(fā)展的趨勢，醫院呼叫對講系統是提高醫院的護理水平的重要設備之一，其基本功能就是通過(guò)一種簡(jiǎn)便的途徑使護理對象與醫護人員達成溝通。16位的MSP430單片機的集成度很高，片內資源豐富，主要的突出特點(diǎn)是低功耗，可以實(shí)現長(cháng)時(shí)間的穩定工作，應用到該系統后，性能得到很好的優(yōu)化，可以提高醫護人員的工作效率和降低他們的勞動(dòng)強度，病人也能得到及時(shí)的護理和醫療，可以顯著(zhù)提高醫院的服務(wù)水平和醫療質(zhì)量。

1 DTMF呼叫對講系統介紹
1．1 DTMF技術(shù)的介紹
DTMF(Dual Tone Multi Frequency)，即雙音多頻，由一個(gè)高頻信號與一個(gè)低頻信號疊加組合成的，分別代表一個(gè)數字或字符。雙音多頻信號，是用兩個(gè)特定的單音頻的組合來(lái)代表數字或功能。高低頻信號各有4種，分別組成高頻群和低頻群，采用8選1的組合方式來(lái)構成DTMF信號，從而有16種組態(tài)，分別可以代表?yè)芴栨I盤(pán)上的0—9、A—D、*、#等16個(gè)字符，按照信號頻率和字符對應列出表格(如表1所示)。由于其具有良好的抗噪聲特性，被廣泛用于通信系統撥號傳輸。

1．2 呼叫對講系統的工作原理
系統的主機和分機都通過(guò)單片機進(jìn)行控制，由于在整個(gè)呼叫系統中主機只有一個(gè)，是系統的核心模塊，通過(guò)外部總線(xiàn)可以與分機連接，實(shí)現呼叫對講的功能。主機可以在任何時(shí)間接收分機的呼叫，同時(shí)數碼顯示屏和病人信息一覽顯示表能同步和準確地顯示相應的信息，設有一級、二級和三級護理級別，當有多路呼叫信號時(shí)，按護理級別和先后撥打順序循環(huán)顯示。

2 系統的總體設計
系統在空間上可分為3個(gè)部分，分別為醫護人員值班室、病房和走廊(如圖1所示)。主機、電話(huà)機和病人信息一覽顯示表等安裝在醫護人員值班室，分機安裝在各個(gè)病房的各個(gè)床位，數碼顯示屏安裝在走廊上。主機在待機的時(shí)候，走廊上的數碼顯示屏顯示日期時(shí)間等信息，當有病人使用分機呼叫主機時(shí)，在醫護人員值班室的主機會(huì )發(fā)出響鈴信號同時(shí)病人信息一覽顯示表和走廊上的數碼顯示屏會(huì )顯示相應病人的信息，電話(huà)接通后，醫護人員得知病人的情況，以便準備相應的醫療措施。

3 系統主要硬件電路設計
3．1 主機的硬件設計
本系統主要由單片機、DTMF信號的發(fā)送電路、DTMF信號的接收電路、DTMF信號的解碼電路、振鈴檢測電路、摘掛機檢測電路等部分組成，如圖2所示。

主機的設計采用MSP430F149單片機作為核心控制模塊，它不僅控制著(zhù)主機和分機號碼的收發(fā)，還控制主機和分機的接通、振鈴信號的通斷、顯示等功能。系統處在正常工作狀態(tài)下，當主機呼叫分機時(shí)，通過(guò)相應的信號檢測，主機電話(huà)機摘機后，撥打分機號碼，經(jīng)過(guò)DTMF信號解碼后發(fā)送到相應的分機，分機電話(huà)機摘機后，主機和分機便可以實(shí)現通話(huà)，通話(huà)結束后掛機。當醫護人員需要廣播時(shí)，啟動(dòng)群呼功能，主機對所有分機廣播，掛機后結束。當有分機呼叫主機時(shí)，主機接收到信號后對其進(jìn)行編碼，通過(guò)解碼電路送入單片機，CPU讀取信息后，顯示電路顯示相應分機的號碼和呼叫時(shí)間，主機電話(huà)機摘機后，振鈴信號清除，分機和主機便可以實(shí)現通話(huà)。