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【摘 要】本文设计的病人翻身床主要是以凌阳单片机SPCE061A为核心，实现了语音识别功能，可以根据语音指令完成病人翻身床前后、左右倾斜翻转功能。不但能识别人的语音指令，而且还能依据指令做出相应的翻转动作。声控病人翻身床的整个设计环节简明合理，实验过程一切正常。
【关键词】单片机 SPCE061A 翻身床 语音识别
前言：随着计算机、信息技术、微电子快速发展，智能化技术的研究发展速度也越来越快，智能度越来越高，应用范围也得到了极大的扩展。电子技术在医疗器具的应用也很广泛，智能化的设计使得医疗器具更加省时、方面。声控病人翻身床就是智能化技术中的一个很典型的例子。在护理重病或者瘫痪病人时，需要给病人经常的翻身，使身体受压部分得到血液循环，从而避免病人因为长期卧床发生机体组织坏死，患上褥疮。这对于护理人员来说并不是很容易。现有的病人护理翻身床大多是通过摇杆，或者按键来控制，这同样也很费时费力。而本文设计的病人翻身床通过识别用户的的语音指令，依据指令做出相应的翻转动作，整个设计环节简明合理，具有广阔的发展前景。
一、总体电路设计
该系统的声控系统是基于凌阳SPEC016A包括语音的输人、语音的识别、语音的输出及翻身床体控制部分，主要实现人机语音交流及控制。
当使用者说“倾斜翻转”床体发出“滴”声，指示灯发亮，床体的左上支撑板和右上支撑板缓慢翻转，翻转角度合适时，当使用者说“停”，翻转停止。
当使用者说“右侧翻转”床体发出“滴”声，指示灯发亮，床体的右上支撑板和右下支撑板缓慢翻转，翻转角度合适时，当使用者说“停”，翻转停止。
当使用者说“左侧翻转”床体发出“滴”声，指示灯发亮，床体的左上支撑板和左下支撑板缓慢翻转，翻转角度合适时，当使用者说“停”，翻转停止。
当使用者说“倾斜放平”床体发出“滴”声，指示灯发亮，床体的左上支撑板和右上支撑板缓慢向下翻转，直到床体平整。
当使用者说“右侧放平”床体发出“滴”声，指示灯发亮，床体的右上支撑板和右下支撑板缓慢向下翻转，直到床体平整。
当使用者说“左侧放平”床体发出“滴”声，指示灯发亮，床体的左上支撑板和左下支撑板缓慢向下翻转，直到床体平整。
总体设计原理如图1所示：用户语音输人，即通过控制话筒将语音信号转换成电信号输人SPCE016A内。SPCE016A将其放大，调用SPCE016A相关语音处理函数，SPCE016A会将电信号转换成数字信号；语音识别，然后再调用SPCE016A相关语音识别函数，处理语音信号，进行识别；语音输出，将处理后的语音进行功率放大，然后播放出来；翻转床体控制，依据SPCE016A的控车指令，驱动翻身床进行翻转控制。
图1
二、硬件电路设计
病人翻身床硬件驱动电路如图2所示：
单片机SPCE016A控制语言信号从管脚IOAO-12输出到驱动芯片E298中，E298把语言控制信号进行放大，向负载直流电机B1-4提供适当的功率，供给病人翻身床进行翻转。其中稳压芯片AMS1117保证了E298的逻辑电平为+5 ；稳压管D1-D8、D13-D20保证输出线路上的电压供电机使用。床体的一端对称设置有能够侧翻和倾斜旋转的左上支撑板和右上支撑板，床体的另一端对称设置有够侧翻和倾斜旋转的左下支撑板和右下支撑板，左上支撑板和右上支撑板连接B1、B2转动电机，左下支撑板和右下支撑板连接B3、B4转动电机，侧翻角度为0°～50°前后倾斜翻转角度为0°～25°四个转动机均连接芯片L298。
床体倾斜翻转时，指示灯D11和D12亮，后左电机B1与后右电机B2正转，床体的左上支撑板和右上支撑板向上倾斜，病人的上身得到支撑起来；床体倾斜放平时，后左电机B1与后右电机B2反转，指示灯D9、D10发亮，床体的左上支撑板和右上支撑板缓慢向下翻转，直到床体平整；
床体左侧翻转时，后左电机B1与前左电机B4正转，指示灯D11和D24发亮，床体的左上支撑板和左下支撑板缓慢向上翻转，病人的左侧身体得到支撑翻转；床体左侧放平时，B1与B4反转，指示灯D9和D22发亮，床体的左上支撑板和左下支撑板缓慢向下翻转，直到床体平整；
床体右侧翻转时，后右电机B2与前右电机B3正转，指示灯D12和D23发亮，床体的右上支撑板和右下支撑板缓慢向上翻转，病人的右侧身体得到支撑翻转；床体右侧放平时，指示灯D10和D21发亮，床体的右上支撑板和右下支撑板缓慢向下翻转，直到床体平整。
图2
三、结论
语音信号处理技术随着嵌入式技术的不断发展而不断得到广泛的应用，本文提出的智能声控病人翻身床，无论在硬件设计还是在软件开发上都比较占优势，翻转角度可任意调整，工作运行比较稳定，能耗小，输出的音质清晰，充分展现了智能化和人性化相结合的特征，在医疗器具方面有很大的实用价值。随着语音识别技术和嵌入式技术的不断发展，医疗、教育、工业、办公等技术领域对语音操控终端的需求也会不断上升，而本文设计电路简单，成本低且易于实现，具有很强的操作性，具有很远大、广阔的发展前景。
参考文献：
[1]郝宁生，陆 英；一种基于PIC16C73单片机的电机测控系统[J]；微计算机信息；2002年08期
[2]张粉绒，常翠英，郭爱英；我国人口老龄化与老年保健的研究进展[J]；现代护理；2002年03期
作者简介：
蔡刚（1990.3-），贵州省织金县，硕士研究生，专业：信息与通信工程。
路盼 （1988.4-），河南省邓州市，硕士研究生，专业：信息与通信工程。
【关键词】单片机 SPCE061A 翻身床 语音识别
前言：随着计算机、信息技术、微电子快速发展，智能化技术的研究发展速度也越来越快，智能度越来越高，应用范围也得到了极大的扩展。电子技术在医疗器具的应用也很广泛，智能化的设计使得医疗器具更加省时、方面。声控病人翻身床就是智能化技术中的一个很典型的例子。在护理重病或者瘫痪病人时，需要给病人经常的翻身，使身体受压部分得到血液循环，从而避免病人因为长期卧床发生机体组织坏死，患上褥疮。这对于护理人员来说并不是很容易。现有的病人护理翻身床大多是通过摇杆，或者按键来控制，这同样也很费时费力。而本文设计的病人翻身床通过识别用户的的语音指令，依据指令做出相应的翻转动作，整个设计环节简明合理，具有广阔的发展前景。
一、总体电路设计
该系统的声控系统是基于凌阳SPEC016A包括语音的输人、语音的识别、语音的输出及翻身床体控制部分，主要实现人机语音交流及控制。
当使用者说“倾斜翻转”床体发出“滴”声，指示灯发亮，床体的左上支撑板和右上支撑板缓慢翻转，翻转角度合适时，当使用者说“停”，翻转停止。
当使用者说“右侧翻转”床体发出“滴”声，指示灯发亮，床体的右上支撑板和右下支撑板缓慢翻转，翻转角度合适时，当使用者说“停”，翻转停止。
当使用者说“左侧翻转”床体发出“滴”声，指示灯发亮，床体的左上支撑板和左下支撑板缓慢翻转，翻转角度合适时，当使用者说“停”，翻转停止。
当使用者说“倾斜放平”床体发出“滴”声，指示灯发亮，床体的左上支撑板和右上支撑板缓慢向下翻转，直到床体平整。
当使用者说“右侧放平”床体发出“滴”声，指示灯发亮，床体的右上支撑板和右下支撑板缓慢向下翻转，直到床体平整。
当使用者说“左侧放平”床体发出“滴”声，指示灯发亮，床体的左上支撑板和左下支撑板缓慢向下翻转，直到床体平整。
总体设计原理如图1所示：用户语音输人，即通过控制话筒将语音信号转换成电信号输人SPCE016A内。SPCE016A将其放大，调用SPCE016A相关语音处理函数，SPCE016A会将电信号转换成数字信号；语音识别，然后再调用SPCE016A相关语音识别函数，处理语音信号，进行识别；语音输出，将处理后的语音进行功率放大，然后播放出来；翻转床体控制，依据SPCE016A的控车指令，驱动翻身床进行翻转控制。
图1
二、硬件电路设计
病人翻身床硬件驱动电路如图2所示：
单片机SPCE016A控制语言信号从管脚IOAO-12输出到驱动芯片E298中，E298把语言控制信号进行放大，向负载直流电机B1-4提供适当的功率，供给病人翻身床进行翻转。其中稳压芯片AMS1117保证了E298的逻辑电平为+5 ；稳压管D1-D8、D13-D20保证输出线路上的电压供电机使用。床体的一端对称设置有能够侧翻和倾斜旋转的左上支撑板和右上支撑板，床体的另一端对称设置有够侧翻和倾斜旋转的左下支撑板和右下支撑板，左上支撑板和右上支撑板连接B1、B2转动电机，左下支撑板和右下支撑板连接B3、B4转动电机，侧翻角度为0°～50°前后倾斜翻转角度为0°～25°四个转动机均连接芯片L298。
床体倾斜翻转时，指示灯D11和D12亮，后左电机B1与后右电机B2正转，床体的左上支撑板和右上支撑板向上倾斜，病人的上身得到支撑起来；床体倾斜放平时，后左电机B1与后右电机B2反转，指示灯D9、D10发亮，床体的左上支撑板和右上支撑板缓慢向下翻转，直到床体平整；
床体左侧翻转时，后左电机B1与前左电机B4正转，指示灯D11和D24发亮，床体的左上支撑板和左下支撑板缓慢向上翻转，病人的左侧身体得到支撑翻转；床体左侧放平时，B1与B4反转，指示灯D9和D22发亮，床体的左上支撑板和左下支撑板缓慢向下翻转，直到床体平整；
床体右侧翻转时，后右电机B2与前右电机B3正转，指示灯D12和D23发亮，床体的右上支撑板和右下支撑板缓慢向上翻转，病人的右侧身体得到支撑翻转；床体右侧放平时，指示灯D10和D21发亮，床体的右上支撑板和右下支撑板缓慢向下翻转，直到床体平整。
图2
三、结论
语音信号处理技术随着嵌入式技术的不断发展而不断得到广泛的应用，本文提出的智能声控病人翻身床，无论在硬件设计还是在软件开发上都比较占优势，翻转角度可任意调整，工作运行比较稳定，能耗小，输出的音质清晰，充分展现了智能化和人性化相结合的特征，在医疗器具方面有很大的实用价值。随着语音识别技术和嵌入式技术的不断发展，医疗、教育、工业、办公等技术领域对语音操控终端的需求也会不断上升，而本文设计电路简单，成本低且易于实现，具有很强的操作性，具有很远大、广阔的发展前景。
参考文献：
[1]郝宁生，陆 英；一种基于PIC16C73单片机的电机测控系统[J]；微计算机信息；2002年08期
[2]张粉绒，常翠英，郭爱英；我国人口老龄化与老年保健的研究进展[J]；现代护理；2002年03期
作者简介：
蔡刚（1990.3-），贵州省织金县，硕士研究生，专业：信息与通信工程。
路盼 （1988.4-），河南省邓州市，硕士研究生，专业：信息与通信工程。