毕业设计（论文）-基于stm32病房呼叫系统.docx

毕业论文学生姓名： 学号：100701129学 院： 信息科学与工程学院 专 业： 电子信息工程 题 目： 基于stm32的病房呼叫系统指导教师： 评阅教师： 2014年6月河北科技大学毕业设计成绩评定表名 姓绩 成 号 学业 专程 工 息 电目 题指导教师评语及成绩日-月- 年评阅教师评语及成绩 “日- 月- 年笛辩小组评语及成绩日-月- 年答辩委员会意见日-月-年主 会 员 委 辩 院 学注：该表一式两份，一份归档，一份装入学生毕业设计说明书中毕业设计说明书中文摘要病房呼叫系统是为了提高医院的服务质量而提出的，它能使病人及时快捷的 进行呼叫，以方便医院能快速准确的了解病人情况，并能及时施以救助系统是 基于无线网络开发的、以单片机stm32为核心的医院无线病房呼叫系统，利用无线 网传输信号和语音信息，远程控制部分接收无线网发送来的信号，由stm32对其进 行解码，解码后由数码管和灯屏显示，语音信息由话筒传出其重点对STM32的外 围扩展，硬件配置，软件设计，工作原理，功能以及技术性能进行了论述系统 以单片机作为控制和分析核心，采用语音芯片VS1053B,利用无线传输数据和信号， 实现病房呼叫系统所有功能。

关键词单片机无线网络语音芯片病房呼叫系统毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Ward Call System Based on STM32 AbstractWard call system is to enhance the quality of services and the proposed hospital.lt enables patient have a timely and efficient call,too facilitate quick and accurate understanding the patient's condition, and can impose rescue timely.System is based on a wireless network developed stm32 microcontroller as the core of the wireless hospital ward call system devices.Using a wireless network to transmit signal and voice information.Remote control portion receives the radio signal transmitted to the network.By the stm32 decode.After decoding the digital tubes and light screen display, voice message came from the microphone.The focus on the expansion of STM32 peripherals, hardware configuration, software design, working principle, function and technical performance are discussed.System using microcontroller as the control and analysis core, using voice chip VS1053B and using wireless to translate the data and signals, to achieve all functions of the ward call system.Key Words Single-chip Wireless Network Voice chip Ward call system目 录1绪论 11.1课题的发展背景 11.2课题研究的目的和意义 21. 3 课题研究的内容和方法 32系统总体设计方案 32. 1病房呼叫系统的总体构成 32.2系统的基本工作过程 43 病房呼叫系统主机硬件电路设计 53. 1显示模块电路设计 63.2键盘模块电路设计 93.3 语音模块电路设计 103.4报警模块电路设计 123.5无线网卡模块电路设计 133. 6 电源电路设计 133. 7 stm32最小系统电路设计 144病房呼叫系统分机硬件电路设计 164. 1 呼叫器电路设计 174.2语音模块电路设计 174.3无线网卡模块电路设计 174.4电源电路设计 174. 5 stm32最小系统电路设计 174.6 病房呼叫系统PCB版图设计 175病房呼叫系统软件设计 185. 1 主程序设计 185.2语音模块程序设计 185.3显示模块程序设计 195.4键盘模块程序设计 205.5无线传输模块程序设计 205. 6 软件调试 21结论 22致谢 23参考文献 24附录A源程序设计 261绪论随着全球老龄化进程的加快，全球生存环境的恶化，以及人类对健康关注的 增加，医疗行业正快速膨胀。

人们对医疗水平的要求不断提高，特别是突发情况 下病人请求值班医生或护士进行及时诊断或护理这一环节,对提高医院的管理服 务质量显得尤其重要因此通过病房呼叫系统完成向医生的求助是一种极为方便 有效的手段，相关的应用设计正逐步推出目前病房呼叫系统主要有两种,一种是 有线式，一种是无线式而在我国，大多数医院都是采用的传统的有线式病房呼 叫系统这种设计很难做到隐蔽和美观，而且安装与维护都不方便，抗电气干扰 能力也不强因此我们采用无线wifi来设计病房呼叫系统1.1课题的发展背景随着社会的进步和科技的发展，医疗水平的不断提高，现代医院护理需要快 速、及时的获知并处理病人的突发病况，实现患者在住院的任何时间都能请求医 生或护士进行诊断和护理以便医院病房区的病患在有紧急情况或者有自己不方 便处理的事件时呼叫医生或护士寻求帮助，医生或护士则通过响铃及站内指示灯 获取求助信息的来源，并及时提供帮助因此，一种新型的临床呼叫仪器的研制 成为近些年来的研发热点之一在以往医院里，病人遇到突发情况时，由于向医护人员得不到及时的救助， 往往错过了最佳的治疗时间，最后造成小病酿成大病，大病酿成无法医，最后导 致无药可医以至于死亡。

因此，人们对医疗水平的要求不断提高，医院有必要将 “智能化”引入医疗建设中如何更好的满足患者的要求，提高患者的满意度， 是从事医疗行业的所有管理人员应该思考的问题医疗水平的提高很大一方面体 现在医院运用多元化信息技术，并达到监护与信息交互的能力，因此实现新型的 临床呼叫系统是实现医院医疗信息化的基础和实现最终建设目标的垫脚石医院 的病房呼叫系统所提供的功能有如下几项内容：呼叫，报警，显示排队，优先级 设定，存储记录，语音通话等如图1-1所示，在传统的病房呼叫系统中，应用最为普及的是有线式病房呼 叫系统但是，随着科学技术的发展和医疗改革的不断升入，该方案已经无法满 足越来越多的服务需求例如，有线设备的位置相对固定，病人只能通过病床床 头的呼叫器来实现呼叫功能，护士也只能通过病房外的液晶显示屏才能收到病人 的呼叫信息，一旦护士离开液晶显示屏显示区域就无法及时收到病人的呼叫信 息，无法快速响应病房突发事件特别是医院出现紧急加床情况时，紧急加床根 本无法实现紧急呼叫功能，这将给病患者带来很大的困扰由于有线方案采用硬线连接，因此随着使用时间的增加线路容易发生老化或被腐蚀、磨损的现象，系图1-1传统的呼叫求助系统统故障发生率也会越来越高。

并且，传统的有线病房呼叫系统还有功能升级性差、 布线繁琐、无法移动、成本高等弊端另一方面，近几年短距离无线通信技术发 展得如火如茶,WiFi、蓝牙和ZigBee等技术蜂拥而至，采用无线的解决方案将很 轻松的避免上述问题1.2课题研究的目的和意义病房呼叫系统是一种应用于医院病房、养老院等地方，用来联系沟通医护人 员和病员的专用呼叫系统，是提高医院护理水平的必备设备之一有了病床呼叫 系统，医院的护理工作才能变得更加方便全面，不再为值班护士或医生未能及时 发现突发病况而烦恼病房呼叫系统的优劣直接关系到病员的安危，历来受到各 大医院的普遍重视它要求及时、准确可靠、简便可行、利于推广同时由于人 们生活水平的提高，人们对服务行业的要求也越来越高，尤其是关乎生命的医疗 服务业，能可靠的进行日常监护工作，及时发现各种病情并进行抢救和护理，这 样人们便可安心就诊，同时也保证了患者的生命安全，这是从事医疗行业的所有 管理人员应该思考的问题另外，使用无线后，医院可以利用无线网络传输代替传统的通信设备，可以 在同一个网络里传输数据和语音，提供双向的语音通信医护人员可以通过手柄 设备接收患者的呼叫，并且直接和病患进行语音通话，更加及时了解病患的需求。

因此，无线病房呼叫系统将会成为主流，代替传统的有线设备，它有着光明的前 景随着电子通讯技术的飞速发展，单片微机以其具有体积小、价格低、集成度 高、性价比高等突出优点己在工业控制、智能仪表、数控机床、数据采集以及各 种家用电器等方面得到了广泛应用因此利用单片机和一些简单的外围器件来开 发一种适合于医院，养老院等重要场所的低价位、运行可靠、使用方便的病房呼 叫系统，来监护那些患者或老人已经势在必行1.3课题研究的内容和方法无线病房呼叫系统设计是为了改善有线病房呼叫系统的不足,提高整机的可 靠性和灵活性而开发出的一种实用的呼叫系统，采用Samsung公司的STM32单片 机作为核心，开发其外围电路设计和软件设计课题需要研究的内容主要有以下几个方面：a） 根据系统功能要求进行系统的整体方案设计该方案采用模块化设计方 法，以方便系统的调试和用户的使用b） 系统硬件设计包括芯片的选型、所选芯片的功能、芯片外围电路的合 理设计主要内容有芯片的选择、键盘电路的设计、显示电路的设计和语音电路 的设计、无线网卡电路的设计c） 系统软件设计主要包括系统主程序、动态扫描显示程序、语音程序、 键盘扫描程序等根据课题性质拟实现的功能和所要研究的内容，应采取以下研究步骤来实现: 系统整体功能分析与可行性研究、划分功能模块、各功能模块的电路原理设计、 元器件（芯片）选择、各功能模块的软件调试、系统整体软件调试，通过反复不断 的调试，使程序调试成功率增大。

抗干扰设计应贯穿于整个设计过程之中另外， 在满足各项性能指标的前提下，不仅要考虑到系统的易用性,还要努力降低成本， 在保证可靠性的情况下，尽量提高其灵活性2系统总体设计方案2.1病房呼叫系统的总体构成病房呼叫系统的开发方案是参照国内外相关技术的发展状况，在前人的基础 上稍加修改，并借鉴现在一些科研机构的最新研究成果，同时根据我国医院病房 监护建设的实际情况，为满足患者的要求，并充分考虑其经济性和可靠性，能真 正实现智能化呼叫的要求来确定的根据系统拟达到的总体功能，将其划分为以 下功能模块:显示电路（LED灯屏、数码管）、语音录放电路（手柄）、键盘电 路、报警电路、呼叫分机、无线网卡等系统组成框图如图2-1所示本设计采 用主机和从机相分离的模式从机安装于各个病房，主机安装于护士站，多个从 机处于等待外部呼叫信号的状态，主机则时刻处于等待接受从机呼叫信号的状 态，并且从机和主机之间采用无线数据传输通信单元模块的功能如下：显示电路a。