基于ARM的數(shù)字化病房呼叫系統(tǒng)

摘要：詳細介紹了基于ARM的數(shù)字化病房呼叫系統(tǒng)的設計。以微控制器STM3210為核心控制終端設備接收和發(fā)送，采用RS232、RS485及UDP通信技術，實現(xiàn)了終端設備與服務臺之間語音和通訊命令傳輸。該系統(tǒng)在實際使用中效果良好。
關鍵字：RS485；RS232；UDP；語音信息；通訊命令

數(shù)字化病房呼叫系統(tǒng)是一種應用于醫(yī)院病房、養(yǎng)老院等地方，用來聯(lián)系溝通醫(yī)護人員和病員的專用呼叫系統(tǒng)，是提高醫(yī)院護理水平的必備設備之一。
目前市場上存在著許多醫(yī)院病房呼叫系統(tǒng)，主要為有線式和無線式兩大類。
無線式系統(tǒng)采用無線傳輸，但是無線電波會干擾其它醫(yī)療儀器設備，同時醫(yī)療設備也會影響該呼叫系統(tǒng)的正常通訊，導致設備不能正常工作等狀況；傳統(tǒng)的有線式病房呼叫系統(tǒng)采用集中式結構，電源線、數(shù)據(jù)通信線、語音通信線分開傳輸，具有較好的穩(wěn)定性。目前大多數(shù)醫(yī)院采用此類有線呼叫系統(tǒng)。
本系統(tǒng)以ARM為核心設計，整個系統(tǒng)只需一條網線即可完成通訊。主機通過網線向各終端設備即分機提供數(shù)據(jù)通信和語音通信的通道，同時終端設備的供電也由該網線提供。在系統(tǒng)沒計中每臺主機最多可容納8臺分機，采用多種軟、硬件抗干擾措施，使得系統(tǒng)抗干擾能力強、實時性好、可靠性高。
該設備具有病人信息顯示、愛心提示、收聽廣播、音樂、語話等功能，具有可靠性高、穩(wěn)定性好、功能強大等優(yōu)點，在現(xiàn)代醫(yī)院具有實用價值。

1 系統(tǒng)設計
數(shù)字病房呼叫系統(tǒng)設計主要分為四部分，PC服務臺、主機、分機、語音解碼器。如圖1所示。

1．1 主機
主機采用YC2440芯片控制，主要功能如下所述。
(1)對分機上傳通訊命令分配ID，重新封裝后上傳給PC服務臺。
(2)對控制平臺發(fā)送的控制及提示信息進行下發(fā)。
(3)循環(huán)向該主機管理的所有終端設備發(fā)送詢問／查詢指令，查詢是否有設備存在通訊請求。
1．2 分機
分機即床頭終端設備，由STM3210控制。在終端設計中，通過跳線，經A／D轉換后以查詢的方式而獲得床位信息。這種通過跳線配置床號的方式，有利于設備的安裝、調試及日后維修。由于系統(tǒng)設計中采用三個跳線，所以，同一臺主機最多可搭載8個終端沒備。
分機與主機的通訊通道主要由網線提供，網線由4組交叉線組成。兩組分別提供與主機之間通訊數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。采用這種交叉線的方式可減少信號傳輸過程中的噪聲干擾。剩余的兩組交叉線一組提供分機的電源，剩余一組備用。
分機設計有設備按鍵和呼叫手柄，及LCD顯示屏。設備按鍵和呼叫手柄的功能包括：呼叫、取消呼叫、改變LCD工作模式、取消信息提示等。LCD顯示屏主要用來顯示當前病人的基本信息，如：姓名，年齡，護理等級，病例信息以及由服務臺發(fā)送的提示消息。LCD顯示屏有三種工作模式，空床位、白天、夜間。用戶可以通過設備按鍵選擇其工作模式同時服務臺也可統(tǒng)一改變工作模式。
1．3 語音解碼器
語音解碼器主要用來播放終端設備的語音信息，采用STM3210主芯片控制。在本系統(tǒng)的設計中，分機上傳的語音信息由護士站PC服務臺通過RS232的方式轉發(fā)到語音解碼器，最終由解碼器進行解壓進行播放，由護士服務臺下傳的語音信息，則直接采用廣播的方式發(fā)送到病人所在的病房。采用這種方式，造成的不便之處是存護士站與某一個分機語音通信的過程中，會影響到其他病人的正常休息。