O 引言
醫(yī)院護(hù)理呼叫系統(tǒng)是現(xiàn)代化醫(yī)院實現(xiàn)信息化、現(xiàn)代化管理的重要組成部分,，可以有效地提升醫(yī)院形象,，強化機(jī)構(gòu)管理，保證服務(wù)質(zhì)量,。如何利用先進(jìn)的信息技術(shù)為醫(yī)院服務(wù),，更大程度地提高醫(yī)院的服務(wù)質(zhì)量，是醫(yī)院信息化建設(shè)中的一個重要著眼點,。本文設(shè)計的呼叫系統(tǒng),，大大降低了醫(yī)護(hù)人員的勞動強度，提高了醫(yī)院的工作效率和服務(wù)水平,，增強了醫(yī)院的競爭實力，節(jié)約了管理成本,，使機(jī)構(gòu)管理變得更加順暢,。
1 DTMF的呼叫對講系統(tǒng)工作原理
整個系統(tǒng)示意圖如圖1所示。系統(tǒng)的主機(jī)與分機(jī)都采用單片機(jī)控制,，主機(jī)通過單總線方式與各病床相連,，具有呼叫對講功能,。分機(jī)呼叫主機(jī)時，接受器將分機(jī)發(fā)來的 DTMF,、信號編碼成4位二進(jìn)制碼送入單片機(jī)內(nèi)部,，主機(jī)通過解碼器接收分機(jī)并譯碼后，控制振鈴電路,、LED顯示與發(fā)光二極管指示進(jìn)行聲光提示,，話機(jī)摘機(jī)后便可通話；主機(jī)呼叫分機(jī)時,，分機(jī)接收到主機(jī)撥打的號碼后,，號碼與各自所固有的號碼相比較，如果號碼相同,，則接通電話機(jī)通話,。本系統(tǒng)的走廊顯示屏可以顯示呼叫床位號，當(dāng)前呼叫個數(shù),，呼叫護(hù)理級別,，無呼叫時顯示實時時間。
2 DTMF信號的介紹
雙音多頻傳輸(Dual Tone Multi-Frequency,，DTMF)是一種新型的撥號信息的傳輸方式,，它利用兩個音頻的組合來對一個撥號鍵進(jìn)行編碼，其中兩個音頻分別來自不同的頻率組：低頻組(697～941 Hz)和高頻組(1 209～1 633 Hz),，每組頻率包括4個不同的頻率,，它們構(gòu)成16種組合，代表了O～9,，*,，#，A,，B,，C和D鍵，如表1所示,。
3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計
本呼叫對講系統(tǒng)在機(jī)構(gòu)上可分為三個區(qū),，即醫(yī)護(hù)人員值班室、走廊和病房,。主機(jī),、電話機(jī)和顯示及指示屏都安裝在醫(yī)護(hù)人員值班室，走廊上安裝有LED數(shù)碼管,，分機(jī)安裝在病房,。系統(tǒng)原理框圖如圖2所示。
3．1 系統(tǒng)工作原理
主機(jī)是整個系統(tǒng)的核心,，它一方面負(fù)責(zé)分機(jī)與電話機(jī)號碼的接收與發(fā)送,，另一方面控制分機(jī)與電話機(jī)的接通與斷開,，據(jù)病人的病情，設(shè)置特護(hù),、1級,、2級三種護(hù)理級別，控制床位與時間顯示,、級別與呼叫指示,、摘掛機(jī)檢測電路及顯示屏的顯示等。
在系統(tǒng)中,，分機(jī)呼叫主機(jī)時,，接收器將分機(jī)發(fā)來的DTMF信號進(jìn)行編碼，譯成4位二進(jìn)制碼并進(jìn)入單片機(jī)內(nèi)部,，發(fā)送器再將數(shù)據(jù)總線上的4位二進(jìn)制碼譯解成 DTMF信號輸出,；主機(jī)將發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；CPU的數(shù)據(jù)鎖存后通過譯碼器譯出對應(yīng)的數(shù)碼與位碼,，由數(shù)碼管顯示分機(jī)號碼與時間,；電話機(jī)摘機(jī)應(yīng)答后，CPU檢測到摘機(jī)信號,，振鈴信號清除,，主機(jī)與分機(jī)通話，通話完畢主機(jī)掛機(jī),。主機(jī)呼叫分機(jī)時,，電話機(jī)摘機(jī)后，CPU通過DTMF解碼后接收到所撥分機(jī)號后,，將此分機(jī)號發(fā)給分機(jī),；如果幾個分機(jī)同時撥打主機(jī)，主機(jī)接聽護(hù)理級別高的分機(jī)并與之通話,，普通護(hù)理級別只做顯示指示處理,。
3．2 系統(tǒng)主要硬件設(shè)計
3．2．1 DTMF信號發(fā)送電路
DTMF發(fā)送電路主要是由HT9200A／B承擔(dān)，它將主機(jī)送來的8421碼編成DTMF信號經(jīng)放大處理后傳送給分機(jī)或電話機(jī),。發(fā)號電路如圖3所示,。
3．2．2 DTMF信號接收電路
收號電路是將電話機(jī)送來的DTMF信號譯解成4位二進(jìn)制碼，以便主機(jī)讀取,。它實質(zhì)是一個解碼的過程,，DTMF信號的解碼主要由MT8870承擔(dān)。 MT8870與AT89C52單片機(jī)接口電路如圖4所示,。
其工作原理如下：MT8870如接收到一有效的DTMF信號,，EST端首先變?yōu)楦唠娖剑?jīng)積分電路使控制輸入端ST升高。若ST端電平低于門限電平時,，MT8870內(nèi)部的4位二進(jìn)制代碼保持不變，STD端保持低電平,；若ST端高于門限電平,，MT8870內(nèi)部的4位二進(jìn)制代碼被更新，STD輸出由低電平變?yōu)楦唠娖?，向AT89C52發(fā)出中斷申請,，通知單片機(jī)主控臺現(xiàn)在已有控制信息發(fā)出，AT89C52接到中斷申請后,，送到MT8870的STD,，STD 端做出相應(yīng)的反映，并通過P0．O～PO．3讀取MT8870的譯碼數(shù)據(jù),，根據(jù)譯碼數(shù)據(jù)內(nèi)容相應(yīng)控制顯示器,、發(fā)光二極管等的顯示及指示。而無效的DTMF 信號(電話線雜音,、人們的語音信號等)或DTMF信號連續(xù)失真是不會引起MT8870的STD端變化的,。
3．2．3 摘、掛機(jī)檢測電路
電話機(jī)在待機(jī)狀態(tài)下,，40V直流電源是供電話機(jī)線路板使用的工作電壓,。實際上摘機(jī)后電話機(jī)兩端電壓只需6～12V左右，剩余電壓都落在電話機(jī)遠(yuǎn)程通信線路上了,。本裝置由于線路很近,，其阻值很小，因此設(shè)置有恒流源電路來代替電話機(jī)的遠(yuǎn)程通信電路的高電阻值,。這就是如圖5所示的摘,、掛機(jī)電路。
由R1,，R2,，Q1，D1組成恒流源電路,，其電流為(VD1-VBE1)／R2,，該電流經(jīng)D2，D3,，D4正向穩(wěn)壓產(chǎn)生2．1V的電壓給GDl光電耦合器提供發(fā)光能源,，待機(jī)狀態(tài)(掛機(jī))下電話機(jī)的HUAJI1和HUAJI2節(jié)點開路，恒流源電路和光耦電路均不工作,，光耦截止,，經(jīng)U1A，UlB輸出高電平；工作狀態(tài)(摘機(jī))下電話機(jī)的HUAJI1和HUAJl2節(jié)點形成通路,，恒流源電路和光耦電路開始工作,，光耦左側(cè)電流為(VD2+VD3+VD4- VGD1)／R3=(O．7+O．7+O．7-1．8)／120=2．5 mA，滿足光耦工作條件(1～50 mA),，其內(nèi)部發(fā)光二極管發(fā)光,，光電三極管導(dǎo)通，經(jīng)U1A,，U1B輸出低電平,。可見,，摘機(jī)和掛機(jī)能分別使U1B輸出不同的電平,，以便使單片機(jī)區(qū)別出電話機(jī)的摘掛機(jī)狀態(tài)。恒流源電路使得電話機(jī)在摘機(jī)狀態(tài)下的工作電流始終保持在(VD1-VQBE1)／R2=(12-O．7)／1．5=7．5 mA,，滿足電話機(jī)正常工作條件,。單片機(jī)通過檢測INTl的高低電平來判斷摘掛機(jī)。
3．2．4 語音通話電路
圖6是主機(jī)向分機(jī)發(fā)送通話信號的放大電路,，采用LM386低電壓音頻功率放大器,。
4 結(jié)語
本文的研究主要側(cè)重于設(shè)計一個實用、低成本的病房護(hù)理呼叫對講系統(tǒng),，應(yīng)該說通過一系列的努力已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計目標(biāo),。但是對醫(yī)院護(hù)理呼叫系統(tǒng)的研究是一個不斷向前發(fā)展的課題，因此需要在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究,，力求使系統(tǒng)更加完善,，增加如廣播功能、語音報號功能,、輸液完畢警告等功能,。