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【摘要】随着科学技术的发展和医院改革的逐步深入，信息化、管理科学化的概念已渗透到医院管理之中。 医院的管理模式必须实现由经验管理向信息管理的转变，向智能化，电子化，信息化，网络化的高科技管理模式的方向发展，只有这样才能适应现代化医院科学管理的需要。 “医院呼叫系统”可实现对医院病房的智能化管理，它有着实现呼叫、监听、广播、求救报警、信息贮存、显示等功能，为医院和患者都带来方便。本文阐述呼叫系统的总体设计以及相关电路的优化处理。
【关键词】改革；系统；智能；控制
The hospital ringing system system design and circuit optimizes
WU Bin
【Abstract】is gradually thorough along with the science and technology development and the hospital reform，the information，the management scientific style concept seeped to the hospital management during. The hospital management pattern must realize by the experience manages to the information management transformation，to the intellectualization，the electron，the information，the network high tech management pattern direction develops，only has can meet the modernized hospital scientific management need like this. "The hospital ringing system" may realize to the hospital hospital ward intellectualized management，it has the realization call，the monitor，the broadcast，prays for rescue reports to the police，function and so on information storing，demonstration，all brings for the hospital and the patients conveniently. This article elaborates the ringing system system design as well as correlation electric circuit optimized processing.
【Key word】reforms；System；Intelligence；Control
1 医院电子呼叫要承担的功能
1.1 能够设置呼叫级别，即紧急呼叫和一般呼叫，当然接受方也需要有应答功能，能够区分这两种不同呼叫的信号以便做出应答。紧急呼叫应紧急应答，一般呼叫可以直接选择通话等。
1.2 有液晶显示功能，当呼叫发生时，护士或医生可以通过液晶准确定位是哪个病房哪个病床号在呼叫。
1.3 报号功能，主机被呼叫时，有语音提示是哪个病房哪个床号，是紧急呼叫还是一般呼叫。
1.4 存储功能和主从机通信功能。前者主要用于记录呼叫的时间以及应答的时间。后者则可以保证呼叫者和医生以及护士的直接流畅的通话。
2 设计方式
2.1 方案：一般来说，病房和护士、医生房间呈星形状，因此医院呼叫系统采用分布式控制系统。在护士室和医生办公室设置主机，在每个病房设置一个从机。从机上完成在本病房呼叫信号采集、报警、显示控制、语音播报等功能，然后通过CAN 总线与护士、医生房间的主机相连。主机上完成采集信号的远传、显示、报警，同时主机把处理信息回馈从机。主机可以通过特殊接口(一般采用232接口)与电脑通信，将一些信息直观的用PC表示出来。如果楼层比较多的话应该分层设置。
2.2 布线方式：
3 硬件的选择
3.1 控制器：根据系统要实现的功能，意法半导体(ST)的STR71X 系列微控制器中的STR710FZ2符合设计要求。它基于16/32位ARM7TDMI RISC CPU，有如下优点：
A：片内集成64KB 的RAM和高达256+16K 的FLASH 存储器，支持加密保护。
B：拥有可以寻址4 个存储器段的外部存储器接口(EMI)，支持SRAM，FLASH 以及ROM 等存储器类型。此外还支持多种启动方式。
3.2 嵌套中断控制器和时钟，复位，电源管理，接口，看门狗等硬件现在市场上都比较市场化，符合电子标准的一般都满足设计需要
4 主从机的电路设计
主机从机的外部结构相似，基于89S52为核心的单片机技术进行设计并制作，依据设计的要求，本着方便、实用的原则初步设计为24路可扩展模式。使用时候当按下某一路的按键，按键内部蜂鸣器发出声音以示确认，在主机上同时显示房间号码和床位号码，并且报警；值班人员记录数据，按下确认键报警解除。确认后显示为初始值。可以同时多路进行显示。同时清零，避免了同时多人按键所产生的不便和误操作。
5 优化
5.1 呼叫电路：这是系统的关键部分，系统采用CAN 总线进行主从机通信，是一种有线传输，每个病室设置一个从机，呼叫信号首先要传送给从机。呼叫按钮设置在每个病床上，与从机有一定的距离，这就涉及有按键按下信号远传衰减问题，有可能从机不会接收到有键按下的信号，所以设计呼叫电路部分要考虑两个主要问题：一是从机如何响应远距离的按键呼叫，一是如何做到系统低功耗。对于第一个问题，我们采用了光耦电路来解决按键动作远传问题，把按键的动作转移到光耦TLP521 上。为了做到系统低功耗，对于呼叫部分采用中断加查询的设计方案。在硬件设计中同一路的呼叫信号有两路通路，一是经过光耦后传给D 触发器，D 触发器输出信号作为有键按下的中断信号再传给从机，一是经过光耦后直接传给从机，作为从机响应中断后的查询信号.优化设计后的电路如下(图一为按键电路，图二为光偶电路)：
图一 图二
5.2 语音电路：语音芯片是核心部件。语音信号是模拟量，语音芯片存储播放声音的基本工作方式为：声音--模拟量——A/D——存储——D/A——模拟量——播放。采用此种方式的语音芯片外围电路比较复杂，声音质量也有一定的失真。而另一类语音芯片采用EEPPROM 存储方法，将模拟语音数据直接吸写入半导体存储单元中，不需要加A/D 和D/A 变换电路，使用方便，音质自然。目前市场上的流行的这类语音芯片很多，系统选用美国ISD 公司的ISD2560。电路图如下：
语音电路和呼叫电路是呼叫系统的核心部分，通过对这两个分系统的相关优化简化，达到具有医护人员身份识别、语音播报、远端长距离按键输入、液晶显示以及与PC 机通讯等功能。本系统采用D 触发器以及一些逻辑电路来产生按键的中断，只要有一个按键按下，就会产生中断，则微处理器就开始查询按键号，以进行语音播报、液晶显示以及CAN 通信等，如果没有中断，则微处理器进入低功耗状态，体现了ARM 系统低功耗设计的理念。
当然还可以对系统进行进一步的改进，如可选配计算机通讯接口、软件，呼叫信号可以记录到计算机内，以便查询统计之用，另外可选配网络型电子一览表系统，通过和医院HIS系统数据库的对接，方便医院或养老机构开展智能化、网络化、远程化的现代化管理。考虑的护士工作的特殊性，在护士工作站可配接大功率无绳子母电话机，在大楼内任意护士均可与病房进行对讲，并可以实现无线复位。
其实医院呼叫系统可以应用在很多方面，将相关电路进行修改或者不修改，就可以进入社区作为保安系统，进入养老院敬老院作为呼叫系统，或者在其它场合等等。另外一方面，呼叫系统目前一般都是以有线的方式进行。但是无线寻呼也正在很多医院中发展并且大有前途可为，相信在不久的将来这其应用将更加的普遍。
作者单位：441021 湖北省武汉市中国人民解放军七七二零部队
【关键词】改革；系统；智能；控制
The hospital ringing system system design and circuit optimizes
WU Bin
【Abstract】is gradually thorough along with the science and technology development and the hospital reform，the information，the management scientific style concept seeped to the hospital management during. The hospital management pattern must realize by the experience manages to the information management transformation，to the intellectualization，the electron，the information，the network high tech management pattern direction develops，only has can meet the modernized hospital scientific management need like this. "The hospital ringing system" may realize to the hospital hospital ward intellectualized management，it has the realization call，the monitor，the broadcast，prays for rescue reports to the police，function and so on information storing，demonstration，all brings for the hospital and the patients conveniently. This article elaborates the ringing system system design as well as correlation electric circuit optimized processing.
【Key word】reforms；System；Intelligence；Control
1 医院电子呼叫要承担的功能
1.1 能够设置呼叫级别，即紧急呼叫和一般呼叫，当然接受方也需要有应答功能，能够区分这两种不同呼叫的信号以便做出应答。紧急呼叫应紧急应答，一般呼叫可以直接选择通话等。
1.2 有液晶显示功能，当呼叫发生时，护士或医生可以通过液晶准确定位是哪个病房哪个病床号在呼叫。
1.3 报号功能，主机被呼叫时，有语音提示是哪个病房哪个床号，是紧急呼叫还是一般呼叫。
1.4 存储功能和主从机通信功能。前者主要用于记录呼叫的时间以及应答的时间。后者则可以保证呼叫者和医生以及护士的直接流畅的通话。
2 设计方式
2.1 方案：一般来说，病房和护士、医生房间呈星形状，因此医院呼叫系统采用分布式控制系统。在护士室和医生办公室设置主机，在每个病房设置一个从机。从机上完成在本病房呼叫信号采集、报警、显示控制、语音播报等功能，然后通过CAN 总线与护士、医生房间的主机相连。主机上完成采集信号的远传、显示、报警，同时主机把处理信息回馈从机。主机可以通过特殊接口(一般采用232接口)与电脑通信，将一些信息直观的用PC表示出来。如果楼层比较多的话应该分层设置。
2.2 布线方式：
3 硬件的选择
3.1 控制器：根据系统要实现的功能，意法半导体(ST)的STR71X 系列微控制器中的STR710FZ2符合设计要求。它基于16/32位ARM7TDMI RISC CPU，有如下优点：
A：片内集成64KB 的RAM和高达256+16K 的FLASH 存储器，支持加密保护。
B：拥有可以寻址4 个存储器段的外部存储器接口(EMI)，支持SRAM，FLASH 以及ROM 等存储器类型。此外还支持多种启动方式。
3.2 嵌套中断控制器和时钟，复位，电源管理，接口，看门狗等硬件现在市场上都比较市场化，符合电子标准的一般都满足设计需要
4 主从机的电路设计
主机从机的外部结构相似，基于89S52为核心的单片机技术进行设计并制作，依据设计的要求，本着方便、实用的原则初步设计为24路可扩展模式。使用时候当按下某一路的按键，按键内部蜂鸣器发出声音以示确认，在主机上同时显示房间号码和床位号码，并且报警；值班人员记录数据，按下确认键报警解除。确认后显示为初始值。可以同时多路进行显示。同时清零，避免了同时多人按键所产生的不便和误操作。
5 优化
5.1 呼叫电路：这是系统的关键部分，系统采用CAN 总线进行主从机通信，是一种有线传输，每个病室设置一个从机，呼叫信号首先要传送给从机。呼叫按钮设置在每个病床上，与从机有一定的距离，这就涉及有按键按下信号远传衰减问题，有可能从机不会接收到有键按下的信号，所以设计呼叫电路部分要考虑两个主要问题：一是从机如何响应远距离的按键呼叫，一是如何做到系统低功耗。对于第一个问题，我们采用了光耦电路来解决按键动作远传问题，把按键的动作转移到光耦TLP521 上。为了做到系统低功耗，对于呼叫部分采用中断加查询的设计方案。在硬件设计中同一路的呼叫信号有两路通路，一是经过光耦后传给D 触发器，D 触发器输出信号作为有键按下的中断信号再传给从机，一是经过光耦后直接传给从机，作为从机响应中断后的查询信号.优化设计后的电路如下(图一为按键电路，图二为光偶电路)：
图一 图二
5.2 语音电路：语音芯片是核心部件。语音信号是模拟量，语音芯片存储播放声音的基本工作方式为：声音--模拟量——A/D——存储——D/A——模拟量——播放。采用此种方式的语音芯片外围电路比较复杂，声音质量也有一定的失真。而另一类语音芯片采用EEPPROM 存储方法，将模拟语音数据直接吸写入半导体存储单元中，不需要加A/D 和D/A 变换电路，使用方便，音质自然。目前市场上的流行的这类语音芯片很多，系统选用美国ISD 公司的ISD2560。电路图如下：
语音电路和呼叫电路是呼叫系统的核心部分，通过对这两个分系统的相关优化简化，达到具有医护人员身份识别、语音播报、远端长距离按键输入、液晶显示以及与PC 机通讯等功能。本系统采用D 触发器以及一些逻辑电路来产生按键的中断，只要有一个按键按下，就会产生中断，则微处理器就开始查询按键号，以进行语音播报、液晶显示以及CAN 通信等，如果没有中断，则微处理器进入低功耗状态，体现了ARM 系统低功耗设计的理念。
当然还可以对系统进行进一步的改进，如可选配计算机通讯接口、软件，呼叫信号可以记录到计算机内，以便查询统计之用，另外可选配网络型电子一览表系统，通过和医院HIS系统数据库的对接，方便医院或养老机构开展智能化、网络化、远程化的现代化管理。考虑的护士工作的特殊性，在护士工作站可配接大功率无绳子母电话机，在大楼内任意护士均可与病房进行对讲，并可以实现无线复位。
其实医院呼叫系统可以应用在很多方面，将相关电路进行修改或者不修改，就可以进入社区作为保安系统，进入养老院敬老院作为呼叫系统，或者在其它场合等等。另外一方面，呼叫系统目前一般都是以有线的方式进行。但是无线寻呼也正在很多医院中发展并且大有前途可为，相信在不久的将来这其应用将更加的普遍。
作者单位：441021 湖北省武汉市中国人民解放军七七二零部队