專利名稱：一種醫(yī)用病房呼叫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)用病房呼叫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
醫(yī)用呼叫系統(tǒng)是用于住院病人呼叫醫(yī)生、護(hù)士的電子信息交換系統(tǒng)，具有很大的 實(shí)用價(jià)值，已廣泛應(yīng)用于各種醫(yī)院。早期的醫(yī)用呼叫系統(tǒng)大多采用集中式結(jié)構(gòu)，各個(gè)病房單獨(dú)通過(guò)信號(hào)電纜和護(hù)士室 相連，此類(lèi)系統(tǒng)具有成本高、安裝調(diào)試?yán)щy、故障率較高等缺點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的迅 速發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)了多種類(lèi)型的呼叫系統(tǒng)。由于醫(yī)院內(nèi)部不允許使用無(wú)線電呼叫系統(tǒng)，因 此目前市場(chǎng)上的呼叫系統(tǒng)大多采用單片機(jī)通信實(shí)現(xiàn)。目前的醫(yī)用呼叫系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)或不足①主機(jī)與分機(jī)之間的聯(lián)接大多采用的 是6芯電纜，即2芯電源、2芯通信和2芯語(yǔ)音，這樣的聯(lián)接比較浪費(fèi)電纜，且施工極為不便； ②通信采用的是RS485接口，其速率為幾KHZ，剛好在語(yǔ)音的波譜范圍，因此會(huì)對(duì)通信引起 干擾，影響通話質(zhì)量；③分機(jī)大多采用MCS51系列單片機(jī)，功耗相對(duì)較大，當(dāng)通信線路較長(zhǎng) 時(shí)，線路壓降大，因此系統(tǒng)采用集中供電時(shí)要求供電線徑粗，且距離近；④主機(jī)和電子顯示 屏采用串行通信方式交換信息，電子顯示屏需單獨(dú)供電，硬件成本相對(duì)較高。綜上所述，需要設(shè)計(jì)一種新的醫(yī)用呼叫系統(tǒng)，以解決目前的醫(yī)用呼叫系統(tǒng)存在的 缺點(diǎn)及不足。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種醫(yī)用病房呼叫系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，便于安裝 施工，較強(qiáng)的抗干擾能力和較高的可靠性。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的技術(shù)方案是一種醫(yī)用病房呼叫系統(tǒng)，包括主機(jī)以及與主機(jī)連 接的主話機(jī)、分機(jī)、電子顯示屏和系統(tǒng)電源，主機(jī)和主話機(jī)安裝在護(hù)士辦公室，分機(jī)安裝在 病員床頭，電子顯示屏安裝在病房走廊中，系統(tǒng)電源用于供電，主機(jī)與主話機(jī)、分機(jī)、電子顯 示屏和系統(tǒng)電源之間采用電力載波技術(shù)進(jìn)行通信，主機(jī)和分機(jī)采用兩芯供電電纜無(wú)極性聯(lián) 接。所述主機(jī)包括接口電路和信號(hào)處理部分，接口電路用于主機(jī)與主話機(jī)、分機(jī)、電子 顯示屏和系統(tǒng)電源間的通信，信號(hào)處理部分用于對(duì)個(gè)部分發(fā)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理。所述主機(jī)和分機(jī)采用采用半雙工數(shù)據(jù)通信及全雙工語(yǔ)音通信，下行語(yǔ)音采用基帶 傳輸，上行語(yǔ)音采用FM調(diào)頻技術(shù)，中心頻率為100KHZ，數(shù)據(jù)信號(hào)采用自定義數(shù)據(jù)碼元的方 式直接迭加在供電的直流電壓上，實(shí)現(xiàn)半雙工的數(shù)據(jù)通信。所述主機(jī)與分機(jī)采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，每個(gè)支路可接多個(gè)分機(jī)。所述分機(jī)采用Microchip公司的PIC12C508單片機(jī)作為控制器。所述主機(jī)和電子顯示屏之間采用由單片機(jī)的I/O 口實(shí)現(xiàn)的自定義的I2C總線實(shí)現(xiàn) 半工通信[0013]所述電子顯示屏用于顯示實(shí)時(shí)的呼叫信息，當(dāng)無(wú)呼叫狀態(tài)時(shí)，電子顯示屏作為數(shù) 字鐘，顯示實(shí)時(shí)時(shí)間。所述系統(tǒng)電源由一組變壓器經(jīng)降壓后整流穩(wěn)壓成DC32V和DC19V兩組直流電，兩 組電源地線相連，其中DC32V是話機(jī)和病房顯示屏的工作電源，DC19V通過(guò)三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓 成DC12V后作為系統(tǒng)的工作電源。本實(shí)用新型具有以下的有益效果(1)本實(shí)用新型采用電力載波技術(shù)聯(lián)接，主機(jī) 和分機(jī)采用兩芯供電電纜無(wú)極性聯(lián)接，這種結(jié)構(gòu)使得系統(tǒng)可靠性高，安裝施工非常方便，而 且成本較低。(2)本實(shí)用新型的主機(jī)和分機(jī)采用采用半雙工數(shù)據(jù)通信及全雙工語(yǔ)音通信，中心 頻率為100KHZ，這種結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)主機(jī)與分機(jī)之間的雙向呼叫和雙向?qū)χv，而且通話干擾較 低。(3)本實(shí)用新型的分機(jī)采用Microchip公司的PIC12C508單片機(jī)作為控制器，這種 單片機(jī)能有效降低分機(jī)的成本、減小分機(jī)的體積以及降低分機(jī)的功耗，當(dāng)總線處于空閑狀 態(tài)時(shí)，每個(gè)分機(jī) 的功耗很小，工作電流僅有0. 5mA,當(dāng)總線上掛有較多分機(jī)時(shí)，總線上流過(guò)的 靜態(tài)工作電流較小，因此能確保系統(tǒng)掛接多個(gè)分機(jī)時(shí)也能正常工作。

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附 圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)組成框圖。圖2為本實(shí)用新型的主機(jī)接口電路原理圖。圖3為本實(shí)用新型的分機(jī)電路原理圖。圖4為本實(shí)用新型的電子顯示屏工作原理圖。附圖中標(biāo)號(hào)為主機(jī)1、主話機(jī)2、分機(jī)3、電子顯示屏4、系統(tǒng)電源5。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施例1)見(jiàn)圖1和見(jiàn)圖2，本實(shí)施例包括主機(jī)1、主話機(jī)2、分機(jī)3、電子顯示屏4和系統(tǒng)電源 5。主話機(jī)2、分機(jī)3、電子顯示屏4和系統(tǒng)電源5均與主機(jī)1連接，主機(jī)1和主話機(jī)2 安裝在護(hù)士辦公室，分機(jī)3安裝在病員床頭，電子顯示屏4安裝在病房走廊中，系統(tǒng)電源5 用于供電，主機(jī)1與主話機(jī)2、分機(jī)3、電子顯示屏4和系統(tǒng)電源5之間采用電力載波通信技 術(shù)聯(lián)接，主機(jī)1與分機(jī)3采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，每個(gè)支路可接多個(gè)分機(jī)3，主機(jī)1和分機(jī)3采用 兩芯供電電纜無(wú)極性聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)半雙工數(shù)據(jù)通信及全雙工語(yǔ)音通信，下行語(yǔ)音采用基帶傳 輸，上行語(yǔ)音采用FM調(diào)頻技術(shù)，中心頻率為100KHZ，數(shù)據(jù)信號(hào)采用自定義數(shù)據(jù)碼元的方式 直接迭加在供電的直流電壓上，實(shí)現(xiàn)半雙工數(shù)據(jù)通信。見(jiàn)圖2，主機(jī)1包括接口電路和信號(hào)處理部分，接口電路用于主機(jī)1與主話機(jī)2、 分機(jī)3、電子顯示屏4和系統(tǒng)電源5間的通信，信號(hào)處理部分用于對(duì)各個(gè)部分發(fā)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理。系統(tǒng)電源5由一組變壓器經(jīng)降壓后整流穩(wěn)壓成DC32V和DC19V兩組直流電，兩組 電源地線相連，其中DC32V是話機(jī)和病房顯示屏的工作電源，DC19V通過(guò)三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓成 DC12V后作為系統(tǒng)的工作電源。當(dāng)主機(jī)1向分機(jī)3呼叫時(shí)，電話機(jī)發(fā)出的雙音頻信號(hào)通過(guò) LNl和LN2引入接口電路，雙音頻的地址信號(hào)從P8 口輸入信號(hào)處理部分。信號(hào)處理部分的 單片機(jī)通過(guò)雙音頻解碼芯片獲取被呼叫分機(jī)3的地址碼，然后向掛在總線上的所有分機(jī)3 輸出被呼叫分機(jī)3地址信號(hào)。該信號(hào)由P5引入，通過(guò)三極管Q7在通信總線EXl和EX2上 耦合分機(jī)3地址信號(hào)。在主機(jī)1呼叫分機(jī)3的同時(shí)，信號(hào)處理單元自動(dòng)產(chǎn)生回鈴音信號(hào)，并 通過(guò)P2 口輸入接口電路，經(jīng)三極管Q14驅(qū)動(dòng)話機(jī)聽(tīng)筒SPK2。在約定的時(shí)間內(nèi)，若無(wú)分機(jī)3 應(yīng)答信號(hào)，信號(hào)處理單元將自動(dòng)產(chǎn)生忙音信號(hào)，它同樣由P2 口輸入。在實(shí)際使用過(guò)程中，當(dāng) 話機(jī)采用免提功能時(shí)，可以將回鈴信號(hào)及忙音信號(hào)從P3 口輸入，由三極管Q5驅(qū)動(dòng)機(jī)箱揚(yáng)聲 器SPKl?？偩€靜態(tài)工作電壓為DC12V，地址信號(hào)為二進(jìn)制碼，疊加在靜態(tài)工作電壓上。當(dāng)被呼叫分機(jī)3接收到主機(jī)1的呼叫信號(hào)，將分機(jī)3自動(dòng)掛上總線。分機(jī)3語(yǔ)音 信號(hào)經(jīng)調(diào)頻后通過(guò)總線傳送到接口電路中的音頻鎖相環(huán)LM567。解調(diào)后的語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)三極 管Q2放大驅(qū)動(dòng)電話機(jī)中的聽(tīng)筒SPK2。主機(jī)1從話筒發(fā)出的語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)三極管Q8放大，由 Qll耦合在系統(tǒng)總線上。當(dāng)分機(jī)3向主機(jī)1呼叫時(shí)，分機(jī)3在通信總線EXl和EX2上耦合分 機(jī)3地址信號(hào)。接口電路中R35為地址信號(hào)采樣電阻，采樣后的電壓信號(hào)經(jīng)RC濾波后進(jìn)入 由運(yùn)放LM324構(gòu)成的斯密特觸發(fā)器整形，呼叫分機(jī)3地址由PlO進(jìn)入信號(hào)處理單元。此時(shí)話 機(jī)處于掛機(jī)狀態(tài)，信號(hào)處理單元通過(guò)Pl 口向主機(jī)1播放鈴聲，Q3產(chǎn)生話機(jī)鈴聲，Q13和Q16 產(chǎn)生主機(jī)1機(jī)箱SPKl的鈴聲。當(dāng)總線出現(xiàn)短路時(shí)，三極管Qll射極輸出電流較大，即總線 電流較大，此時(shí)Pll 口輸出高電平，信號(hào)接收單元接收到此短路信號(hào)后，立即從P6端口輸出 一個(gè)低電平，使Qll變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，從而達(dá)到短路保護(hù)功能。接口電路中P7為主機(jī)1向分 機(jī)3呼叫地址信號(hào)檢測(cè)端。R33、R34及Dll構(gòu)成信號(hào)采樣電路，它從總線上采集分機(jī)3地 址信號(hào)。當(dāng)發(fā)送信號(hào)與檢測(cè)信號(hào)不一致時(shí)，表示信息發(fā)送過(guò)程中產(chǎn)生誤碼，信號(hào)處理單元將 自動(dòng)重發(fā)，確保發(fā)送信號(hào)的可靠。見(jiàn)圖3，分機(jī)3采用Microchip公司的PIC12C508單片機(jī)作為控制器。當(dāng)系統(tǒng)處 于靜態(tài)時(shí)，總線上直接電壓為DC12V，經(jīng)三極管穩(wěn)壓后，為分機(jī)3提供一個(gè)穩(wěn)定的工作電壓。 當(dāng)總線處于空閑狀態(tài)時(shí)，各分機(jī)3處于下行呼叫信號(hào)的接收狀態(tài)，此時(shí)分機(jī)3上三極管Q6 處于截止?fàn)顟B(tài)，音頻鎖相環(huán)LM567處于掛斷狀態(tài)，每個(gè)分機(jī)3的功耗很小，工作電流僅有 0. 5mA，當(dāng)總線上掛有較多分機(jī)3時(shí)，總線上流過(guò)較小的靜態(tài)工作電流，確保系統(tǒng)正常工作。 Pic單片機(jī)的GP2引腳為下行呼叫信號(hào)的接收端。當(dāng)接收到呼叫信號(hào)時(shí)，PIC單片機(jī)則檢查 是否呼叫本機(jī)。若呼叫本機(jī)，則GPl腳輸出一個(gè)高電平，三極管Q6處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，給音 頻鎖相環(huán)LM567供電，則本分機(jī)3處于對(duì)講狀態(tài)。若呼叫的不是本機(jī)，則GPl保持低電平， 三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，則本分機(jī)3處于低功耗狀態(tài)。PIC單片機(jī)的GPl引腳為呼叫地址信號(hào) 輸出端。當(dāng)按下呼叫按鈕，GPl引腳輸出地址信號(hào)，經(jīng)Q5耦合在系統(tǒng)總線上。當(dāng)主機(jī)1接 收到呼叫后，將迅速發(fā)出應(yīng)答信號(hào)，分機(jī)3接收到應(yīng)答信號(hào)后，則GPl腳輸出一個(gè)高電平，三 極管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，給音頻鎖相環(huán)LM567供電，則本分機(jī)3處于對(duì)講狀態(tài)。當(dāng)分機(jī)3處 于與主機(jī)1對(duì)講狀態(tài)，下行的語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)總線直接驅(qū)動(dòng)分機(jī)3揚(yáng)聲器。上行的話音信號(hào) 由音頻鎖相環(huán)LM567調(diào)制為中心頻率為100KHZ的調(diào)頻信號(hào)，通過(guò)三極管Q5耦合到系統(tǒng)總 線上。
5[0031]見(jiàn)圖4，主機(jī)1和電子顯示屏4之間采用自定義的I2C總線實(shí)現(xiàn)半工通信，電子顯 示屏4用于顯示實(shí)時(shí)的呼叫信息，確保護(hù)士在走廓里也能及時(shí)了解呼叫信息，當(dāng)無(wú)呼叫狀 態(tài)時(shí)，電子顯示屏4作為數(shù)字鐘，顯示實(shí)時(shí)時(shí)間，顯示的呼叫信息和實(shí)時(shí)時(shí)間通過(guò)單片機(jī)的 I/O 口進(jìn)行通信。電子顯示屏4的工作電源由接口電路中的display和地線供給。主機(jī)1 和電子顯示屏4采用半工通信，顯示的呼叫信息和實(shí)時(shí)時(shí)間通過(guò)display和地線傳送電子 顯示屏4。當(dāng)主機(jī)1不發(fā)送顯示信息時(shí)，接口電路中的P6 口輸出高電平，三極管Q9處于線 性放大區(qū)，從而使三極管QlO處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，DP提供DC32V作為電子顯示屏4的工作 電源，此電源對(duì)電容器C5和C6進(jìn)行充電，電容器起儲(chǔ)能和穩(wěn)壓的作用，兩端的電壓經(jīng)三端 穩(wěn)壓器向單片機(jī)和LED供電。其中D5為阻斷二極管，防止電容器C5和C6對(duì)總線反相充 電。當(dāng)主機(jī)1發(fā)送信息時(shí)，P6 口的狀態(tài)隨數(shù)據(jù)的變化而變化。當(dāng)P6 口為低電平時(shí)，三極管 Q9處于截止?fàn)顟B(tài)，DP輸出一個(gè)低電平。電子顯示屏4的信號(hào)接收和顯示由單片機(jī)89C2051 完成，圖4中Rl和R2為信號(hào)采樣電路，選擇適當(dāng)?shù)腞1/R2比值，使得Singal管腳上得到正 確的邏輯電平。應(yīng)當(dāng)理解，以上所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí) 用新型。由本實(shí)用新型的精神所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍之中。
權(quán)利要求一種醫(yī)用病房呼叫系統(tǒng)，包括主機(jī)(1)以及與主機(jī)(1)連接的主話機(jī)(2)、分機(jī)(3)、電子顯示屏(4)和系統(tǒng)電源(5)，主機(jī)(1)和主話機(jī)(2)安裝在護(hù)士辦公室，分機(jī)(3)安裝在病員床頭，電子顯示屏(4)安裝在病房走廊中，系統(tǒng)電源(5)用于供電，其特征在于主機(jī)(1)與主話機(jī)(2)、分機(jī)(3)、電子顯示屏(4)和系統(tǒng)電源(5)之間采用電力載波技術(shù)進(jìn)行通信，主機(jī)(1)和分機(jī)(3)采用兩芯供電電纜無(wú)極性聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)用病房呼叫系統(tǒng)，其特征在于所述主機(jī)(1)包括接 口電路和信號(hào)處理部分，接口電路用于主機(jī)(1)與主話機(jī)(2)、分機(jī)(3)、電子顯示屏(4)和 系統(tǒng)電源(5)間的通信，信號(hào)處理部分用于對(duì)個(gè)組件傳來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種醫(yī)用病房呼叫系統(tǒng)，其特征在于所述主機(jī)(1)和分機(jī) (3)采用采用半雙工數(shù)據(jù)通信及全雙工語(yǔ)音通信，下行語(yǔ)音采用基帶傳輸，上行語(yǔ)音采用 FM調(diào)頻技術(shù)，中心頻率為100KHZ，數(shù)據(jù)信號(hào)采用數(shù)據(jù)碼元的方式直接迭加在供電的直流電 壓上，實(shí)現(xiàn)半雙工的數(shù)據(jù)通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種醫(yī)用病房呼叫系統(tǒng)，其特征在于所述主機(jī)(1)與分機(jī) (3)采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，每個(gè)支路可接多個(gè)分機(jī)(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種醫(yī)用病房呼叫系統(tǒng)，其特征在于所述分機(jī)(3)采用 Microchip公司的PIC12C508單片機(jī)作為控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種醫(yī)用病房呼叫系統(tǒng)，其特征在于所述主機(jī)(1)和電子 顯示屏(4)之間采用由單片機(jī)的I/O 口實(shí)現(xiàn)的I2C總線實(shí)現(xiàn)半工通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種醫(yī)用病房呼叫系統(tǒng)，其特征在于所述電子顯示屏(4) 用于顯示實(shí)時(shí)的呼叫信息，當(dāng)無(wú)呼叫狀態(tài)時(shí)，電子顯示屏(4)作為數(shù)字鐘，顯示實(shí)時(shí)時(shí)間， 顯示的呼叫信息和實(shí)時(shí)時(shí)間通過(guò)單片機(jī)的I/O 口進(jìn)行通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種醫(yī)用病房呼叫系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)電源(5) 由一組變壓器經(jīng)降壓后整流穩(wěn)壓成DC32V和DC19V兩組直流電，兩組電源地線相連，其中 DC32V是話機(jī)和病房顯示屏的工作電源，DC19V通過(guò)三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓成DC12V后作為系統(tǒng)的 工作電源。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)用病房呼叫系統(tǒng)，包括主機(jī)以及與主機(jī)連接的主話機(jī)、分機(jī)、電子顯示屏和系統(tǒng)電源，主機(jī)和主話機(jī)安裝在護(hù)士辦公室，分機(jī)安裝在病員床頭，電子顯示屏安裝在病房走廊中，系統(tǒng)電源用于供電，主機(jī)與主話機(jī)、分機(jī)、電子顯示屏和系統(tǒng)電源之間采用電力載波技術(shù)聯(lián)接，主機(jī)和分機(jī)采用兩芯供電電纜無(wú)極性聯(lián)接。本實(shí)用新型的這種結(jié)構(gòu)使得系統(tǒng)可靠性高、安裝施工非常方便，而且成本較低。
文檔編號(hào)H04L5/14GK201656973SQ2010203020
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
發(fā)明者吳青萍, 沈凱 申請(qǐng)人:吳青萍;沈凱