基于ARM的数字化病房呼叫系统

摘要：详细介绍了基于ARM的数字化病房呼叫系统的设计。以微控制器STM3210为核心控制终端设备接收和发送，采用RS232、RS485及UDP通信技术，实现了终端设备与服务台之间语音和通讯命令传输。该系统在实际使用中效果良好。
关键字：RS485；RS232；UDP；语音信息；通讯命令

数字化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。
目前市场上存在着许多医院病房呼叫系统，主要为有线式和无线式两大类。
无线式系统采用无线传输，但是无线电波会干扰其它医疗仪器设备，同时医疗设备也会影响该呼叫系统的正常通讯，导致设备不能正常工作等状况；传统的有线式病房呼叫系统采用集中式结构，电源线、数据通信线、语音通信线分开传输，具有较好的稳定性。目前大多数医院采用此类有线呼叫系统。
本系统以ARM为核心设计，整个系统只需一条网线即可完成通讯。主机通过网线向各终端设备即分机提供数据通信和语音通信的通道，同时终端设备的供电也由该网线提供。在系统没计中每台主机最多可容纳8台分机，采用多种软、硬件抗干扰措施，使得系统抗干扰能力强、实时性好、可靠性高。
该设备具有病人信息显示、爱心提示、收听广播、音乐、语话等功能，具有可靠性高、稳定性好、功能强大等优点，在现代医院具有实用价值。

1 系统设计
数字病房呼叫系统设计主要分为四部分，PC服务台、主机、分机、语音解码器。如图1所示。

1．1 主机
主机采用YC2440芯片控制，主要功能如下所述。
(1)对分机上传通讯命令分配ID，重新封装后上传给PC服务台。
(2)对控制平台发送的控制及提示信息进行下发。
(3)循环向该主机管理的所有终端设备发送询问／查询指令，查询是否有设备存在通讯请求。
1．2 分机
分机即床头终端设备，由STM3210控制。在终端设计中，通过跳线，经A／D转换后以查询的方式而获得床位信息。这种通过跳线配置床号的方式，有利于设备的安装、调试及日后维修。由于系统设计中采用三个跳线，所以，同一台主机最多可搭载8个终端没备。
分机与主机的通讯通道主要由网线提供，网线由4组交叉线组成。两组分别提供与主机之间通讯数据的接收和发送。采用这种交叉线的方式可减少信号传输过程中的噪声干扰。剩余的两组交叉线一组提供分机的电源，剩余一组备用。
分机设计有设备按键和呼叫手柄，及LCD显示屏。设备按键和呼叫手柄的功能包括：呼叫、取消呼叫、改变LCD工作模式、取消信息提示等。LCD显示屏主要用来显示当前病人的基本信息，如：姓名，年龄，护理等级，病例信息以及由服务台发送的提示消息。LCD显示屏有三种工作模式，空床位、白天、夜间。用户可以通过设备按键选择其工作模式同时服务台也可统一改变工作模式。
1．3 语音解码器
语音解码器主要用来播放终端设备的语音信息，采用STM3210主芯片控制。在本系统的设计中，分机上传的语音信息由护士站PC服务台通过RS232的方式转发到语音解码器，最终由解码器进行解压进行播放，由护士服务台下传的语音信息，则直接采用广播的方式发送到病人所在的病房。采用这种方式，造成的不便之处是存护士站与某一个分机语音通信的过程中，会影响到其他病人的正常休息。