论文总字数：20336字

摘 要

病床呼叫系统是病人与医护人员通信的基本手段,占据着重要的位置。对于传统的病床呼叫系统来说,几乎都是采用有线方案,有线方案一般存在布线困难,不便于安装和维修等缺点。为了克服有线方案的不足，无线病床呼叫系统应运而生。

本文分析了我国医院对病床呼叫系统的实际需求,针对医院所需的安全性、稳定性、灵活性、低功耗、成本等因素设计了本文的无线病床呼叫系统的总体解决方案。该方案采用ZigBee作为无线传输模块，并使用STC15F2K60S2系列单片机作为中心处理器。该系列单片机速度快，功耗低满足设计需求。ZigBee模块采用广东致远电子的ZM5168系列模块，该模块将无线产品极复杂的通讯协议集成到内置的MCU中，化繁为简，大幅简化无线产品复杂的开发过程。

该系统采用模块化设计，便于开发和升级，主要包括ZigBee无线传输模块，电源模块，显示模块，提醒模块和存储模块。本文研究内容为病床无线呼叫系统提供了一种新的实现方式，在现实生活中有着广泛的应用前景。

关键字：ZigBee 无线呼叫系统 单片机

Small hospital sickbed calling system

Abstract

Sickbed calling system is the basic means for patients and medical staff communication, occupy the important position. As for the traditional sickbed calling system, it is almost always used in cable project, cable plan is difficult to install and maintenance, etc. In order to overcome the shortage of cable, wireless hospital bed call system came into being.

This paper analyzes the Hospital Sickbed Calling System of actual demand, according to the security, stability, flexibility, low power consumption and cost factors that are required in a hospital designed this wireless beds call system of the overall solution. The scheme uses ZigBee as the wireless transmission module, and uses the STC15F2K60S2 microcontroller as the central processor. The series single-chip computer speed, low power consumption to meet the design requirements. ZigBee module with the guangdong zhiyuan electronic ZM5168 series module to integrate the wireless products extremely complicated communication protocol to the built-in MCU, change numerous for brief, greatly simplify the development process of complex wireless products.

The system adopts the modular design, easy to develop and upgrade, mainly including ZigBee wireless transmission module, power module, display module, remind module and storage module. The research content of this paper provides a new way of realizing the bed wireless call system, and has a wide application prospect in real life.

Key Words:ZigBee; Wireless calling system; Single chip microcomputer

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1课题背景及研究意义 1

1.2病床呼叫系统的研究状况 1

1.3病床呼叫系统相关原理 2

1.3.1有线传输相关原理 2

1.3.2无线传输相关原理 2

1.3.3核心控制模块相关原理 3

1.3.4显示模块相关原理 3

1.3.5提醒模块相关原理 3

第二章 病床呼叫系统总体设计及模块选择 4

2.1病床呼叫系统总体设计 4

2.2模块的选择 5

2.2.1无线传输模块的选择 5

2.2.2单片机的选择 6

2.2.3显示模块的选择 6

第三章 硬件电路的设计 7

3.1单片机外围电路设计 7

3.2 ZigBee传输模块的设计 8

3.2.1 FastZigbee通讯协议 8

3.2.2 FastZigbee组网协议 8

3.2.3 ZM5168模块 9

3.3电源模块的设计 12

3.4显示模块的设计 13

3.5报警模块的设计 15

3.6存储模块的设计 16

第四章 软件的设计 18

4.1系统整体流程图 18

4.2 数码管显示流程图 19

4.3蜂鸣器提醒流程图 20

4.4 ZigBee模块软件配置 21

第五章 电路的调试 23

总结 28

参考文献 29

致 谢 31

附录1 病床呼叫系统原理图 32

附录2 程序 33

第一章 绪论

1.1课题背景及研究意义

病床呼叫系统是病人与医生、护士之间快速加强联系的重要装置。它在医院病房和护士站之间构成了一个快捷沟通的桥梁,显著增强了医疗护理的水平。随着医疗保健和医疗体制不断地改革和发展,人们对医疗护理的需求也越来越多，更多的人们希望能够得到简便并且迅速的医疗服务。目前人们选择一家医院时,不仅仅关注于该医院的软、硬件水平,同时更加关注该医院是否拥有先进的服务水平。所以通过现代化技术来提高医院的服务水平,是医院现代化创建中的一个至关点。

随着医疗水平的快速发展,人们对能够快速、方便地得到医院的各种有效的医疗服务提出了更高的期待,同时医院之间的竞争也越来越激烈。由于医疗资源的极大缺少,医院无法对病房内的每一位病人都做到实时监护。并且医护人员值班室和病房之间通常都会隔有一段距离，但医护人员需要时时了解病人的状况,这就给医疗工作带来了巨大的不便。由于病人数量多,医护人员的数量却相对较少,无法实现一对一的监护,使得病人的监护工作很难完成,如果病人出现特殊状况,医护人员却不能在第一时间得到救助信息,这就会危及到病人的安全。面对越来越多的患者,为了使医疗事故减到最少,为了更快地适应现代化的步伐,也为了使医院服务更加智能化,对于医院来说引入新的病床呼叫系统,升级现有设备越来越急切。作为各大医院中普遍使用的一种电子产品，在服务病人的质量方面给医院带来很大的提高，这种设备已经不只是简单的医患沟通工具。在现实应用中,不仅要兼顾医院的整体性,还要考虑到实用性与修饰性。充当医生、护士和病人沟通桥梁的病床呼叫系统己经成为医院无法或缺的护理设备,使他们之间的沟通便捷有效、更为准确。省去了不必要的麻烦，既保证了病人可以及时得到医护人员的关护和治疗,又减少了医护人员巡查病房的时间,并且大大减轻了值班医生的心理负担,使得医生可以把更多的精力放在对病患的治疗上,从而提高了医护效率。因此，病床呼叫系统具有重大的社会意义与实用价值。

1.2病床呼叫系统的研究状况

最早期的呼叫系统是基于人与人之间的口头传递，发展到如今已变为现代电子呼叫。在国外呼叫系统发展很快,现在已经开始向护理系统的智能化发展,但病床呼叫系统在我们国家起步则比较晚,在上个世纪八十年代我国绝大部分医院还仍然依靠人工呼叫或者摇铃呼叫。到上世纪八十年代以后,我国医院才开始使用电子按铃呼叫,但是技术含量却比较低。随着电子技术的发展,由继电器控制实现的呼叫系统逐步流行起来,由于继电器机械触点式结构,存在触点多,且可靠性差等缺点,使其应用在病床呼叫系统中限制很大。随着单片机技术的飞速发展,微控制器、编码解码电路也开始普遍运用到呼叫系统中来，病床呼叫系统也从传统的有线呼叫逐步变为无线呼叫。

1.3病床呼叫系统相关原理

1.3.1有线传输相关原理

（1）CAN总线传输

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