接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)--病房呼叫系統(tǒng)

1、<p>　　接 口 技 術(shù) 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：病房呼叫系統(tǒng)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　病房呼叫系統(tǒng)是向病患提供的一種緊急呼叫服務(wù)，它可以方便讓病患向醫(yī)護(hù)人員發(fā)出呼叫信號(hào)，以使得醫(yī)護(hù)人員及時(shí)準(zhǔn)確地趕到對(duì)其進(jìn)行合理救治。呼叫系統(tǒng)的優(yōu)劣直接關(guān)系到病員的安危，歷來受到各大醫(yī)院

2、的普遍重視。它要求及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠、簡(jiǎn)便可行、利于推廣。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用主從結(jié)構(gòu)，醫(yī)護(hù)人員值班室內(nèi)放置指示燈和呼叫揚(yáng)聲器，走廊懸掛顯示屏（根據(jù)病房次序顯示醫(yī)護(hù)人員最先應(yīng)處理的病房號(hào)），病患床頭處安置呼叫源（單刀開關(guān)）。當(dāng)病人有呼叫請(qǐng)求時(shí)，打開開關(guān)進(jìn)行呼叫，此時(shí)值班室內(nèi)指示牌上對(duì)應(yīng)房間的指示燈亮起，走廊顯示屏根據(jù)次序指示醫(yī)護(hù)人員的救治順序，通過這一系列的聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)“緊急病患優(yōu)先處理”的目標(biāo)，盡可能減少

3、因時(shí)間耽擱而導(dǎo)致的醫(yī)療事故，同時(shí)也為構(gòu)建數(shù)字化醫(yī)院打好了一定的基礎(chǔ)。</p><p>　　本論文闡述了病房呼叫系統(tǒng)的基本組成以及一些相關(guān)的硬件設(shè)計(jì)，使用emu8086軟件進(jìn)行編譯，使用proteus軟件對(duì)其進(jìn)行仿真。</p><p>　　關(guān)鍵詞：8086，8253，8255，七位段式液晶</p><p><b>　　目 錄</b><

4、/p><p>　　摘要 Ⅱ</p><p>　　第一章 概述 1</p><p>　　第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3</p&

5、gt;<p>　　2.1方案論證 3</p><p>　　2.2 單元電路設(shè)計(jì) 4</p><p>　　2.2.1 指示燈部分 4</p><p>　　3.

6、2.2 緊急振鈴部分 5</p><p>　　3.2.3 病患處理順序顯示 6</p><p>　　第三章 編程實(shí)現(xiàn) 8</p><p>　　3.1 程序流程圖 8</p><p>　　3.2 程序代碼

7、 9</p><p>　　第四章 仿真實(shí)現(xiàn) 13</p><p>　　4.1 運(yùn)行時(shí)整體截圖 13</p><p>　　4.2 實(shí)例下的仿真 13</p><p>　　第五章

8、 結(jié)論 16</p><p>　　第六章 使用儀器設(shè)備清單 17</p><p>　　參考文獻(xiàn) 18</p><p>　　收獲、體會(huì)和建議 19</p><p><b>　　第一章 概述<

9、/b></p><p>　　眾所周知，在醫(yī)療救治方面，時(shí)間就是患者的生命。少一秒鐘，患者可能邁入死亡的邊緣；多一秒鐘，患者就多一份成活的希望。于此說來，病房呼叫系統(tǒng)便可謂是所有病患的福音。</p><p>　　病房呼叫系統(tǒng)通過數(shù)字化的處理，可以快速簡(jiǎn)潔地向醫(yī)護(hù)人員提供需要醫(yī)療服務(wù)的病患的房間號(hào)，使得醫(yī)護(hù)人員能夠在最短時(shí)間對(duì)病患進(jìn)行處理。</p><p>　　病

10、患通過按動(dòng)墻上呼救按鈕來給醫(yī)護(hù)人員發(fā)送信號(hào)，如下圖所示。</p><p>　　當(dāng)有若干病患發(fā)出求助信號(hào)時(shí)，值班室里對(duì)應(yīng)房間的指示燈亮起，并且呼叫揚(yáng)聲器播放緊急振鈴，當(dāng)醫(yī)生知道了病患的需求時(shí)，按下面板上的按鈕，停止緊急呼叫振鈴，如下圖所示。</p><p>　　走廊中的顯示牌指示醫(yī)護(hù)人員應(yīng)優(yōu)先處理的病患房間號(hào)。</p><p>　　當(dāng)所有需要救治的病患均處理結(jié)束后，醫(yī)

11、護(hù)人員將開關(guān)調(diào)至正常狀態(tài)，顯示屏熄滅。</p><p><b>　　第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　2.1 方案論證</b></p><p>　　本系統(tǒng)共分為三個(gè)部分：值班室的指示燈部分，值班室的緊急振鈴部分，走廊的病患處理順序顯示部分。</p><p><b>　　

12、值班室的指示燈部分</b></p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)將所有開關(guān)的一端接地，另一端接5v電壓。當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)測(cè)量點(diǎn)的電勢(shì)為高，反之為低。將測(cè)量點(diǎn)處的電勢(shì)信號(hào)輸入到8255芯片的PB組接口上，通過編程使改組電勢(shì)從PA組接口輸出。輸出的電勢(shì)通過芯片74LS245對(duì)led組進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)led指示燈亮起的目的。</p><p>　　值班室的緊急振鈴部分</p&

13、gt;<p>　　放置在值班室內(nèi)的緊急振鈴是當(dāng)有病患發(fā)出緊急呼叫信號(hào)后蜂鳴器才會(huì)響起，以提示醫(yī)護(hù)人員緊急對(duì)該病患進(jìn)行救治。實(shí)現(xiàn)的原理是將對(duì)測(cè)量點(diǎn)處的電勢(shì)組進(jìn)行與操作的結(jié)果作為8253定時(shí)器計(jì)數(shù)器通道0的時(shí)鐘信號(hào)，計(jì)數(shù)值設(shè)為1，運(yùn)行方式為方式2。每當(dāng)用戶按下呼叫按鈕時(shí)，產(chǎn)生的脈沖使計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值加一，此時(shí)計(jì)數(shù)值滿，OUT0輸出低電平。這時(shí)醫(yī)生按下終止振鈴按鈕會(huì)在原有基礎(chǔ)上增加一個(gè)脈沖，使得OUT0的輸出再次回歸高電平狀態(tài)等待

14、計(jì)數(shù)。將OUT0的輸出與時(shí)鐘脈沖進(jìn)行或非操作，結(jié)果值送到8253計(jì)數(shù)器通道1的時(shí)鐘接口中。OUT1的輸出控制揚(yáng)聲器播放指定音階的呼叫振鈴。</p><p>　　走廊的病患處理順序顯示部分</p><p>　　對(duì)于優(yōu)先處理的問題本系統(tǒng)通過8線-3線優(yōu)先編碼器實(shí)現(xiàn)（74LS148），對(duì)于優(yōu)先顯示我們利用了優(yōu)先編碼器自身的優(yōu)先性，顯示的是房間號(hào)較小的病患（房間號(hào)為0-7）。</p>

15、<p>　　在實(shí)現(xiàn)上，由于74LS148的輸出為低有效（真值表見下表），直接將它編碼后的輸出值作為段式液晶驅(qū)動(dòng)芯片（74LS47）的輸入使用。</p><p>　　在得到最優(yōu)先的二進(jìn)制編碼后，由于試驗(yàn)箱上只有一塊8255芯片，因此段式液晶的驅(qū)動(dòng)我們采用靜態(tài)驅(qū)動(dòng)電路的方式進(jìn)行。通過輸出高電平有效的譯碼器（74LS47）進(jìn)行驅(qū)動(dòng)共陰極數(shù)碼管來顯示從8線-3線編碼器處輸出的結(jié)果即可實(shí)現(xiàn)在顯示屏上顯示的病患房

16、間號(hào)的目的。</p><p>　　2.2 單元電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.指示燈部分</b></p><p><b>　　原理框圖如下：</b></p><p><b>　　仿真截圖如下：</b></p><p><b>　　2

17、.緊急振鈴部分</b></p><p><b>　　原理框圖如下：</b></p><p><b>　　仿真截圖如下：</b></p><p>　　3.病患處理順序顯示</p><p><b>　　原理框圖如下：</b></p><p>&l

18、t;b>　　仿真截圖如下：</b></p><p><b>　　第三章 編程實(shí)現(xiàn)</b></p><p><b>　　3.1 程序流程圖</b></p><p><b>　　主函數(shù)：</b></p><p><b>　　OUTA函數(shù)：</b&g

19、t;</p><p><b>　　3.2 程序代碼</b></p><p>　　CODESEGMENT</p><p>　　ASSUMECS:CODE</p><p>　　START:MOVDX,0E6H;8255</p><p>　　MOVAL,82H</p><

20、;p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　BG:MOVDX,0E2H;8255</p><p><b>　　INAL,DX</b></p><p>　　MOVDX,0E0H;8255</p><p><b>　　OUTDX,AL</b&

21、gt;</p><p><b>　　CALLOUTA</b></p><p><b>　　JMPBG</b></p><p>　　OUTAPROCNEAR</p><p>　　MOVDX,0F6H;8253 CHANNEL0</p><p>　　MOVAL,0

22、0010101B</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　MOVDX,0F0H;8253</p><p>　　MOVAL,01H</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　MOVDX,0F6H

23、;8253 CHANNEL1</p><p>　　MOVAL,01110110B</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　MOVDX,0F2H;8253:8</p><p>　　MOVAL,36H</p><p><b>　　OUTDX,A

24、L</b></p><p>　　MOVAL,11H</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　CALLDELAY</p><p>　　MOVDX,0F2H;8253:5</p><p>　　MOVAL,17H</p><

25、p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　MOVAL,15H</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　CALLDELAY</p><p>　　MOVDX,0F2H;8253:2</p><p>　　MO

26、VAL,24H</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　MOVAL,20H</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　CALLDELAY</p><p>　　MOVDX,0F2H;8253:7&

27、lt;/p><p>　　MOVAL,05H</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　MOVAL,12H</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　CALLDELAY</p><p>

28、;　　MOVDX,0F2H;8253:1</p><p>　　MOVAL,73H</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　MOVAL,22H</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　CALLD

29、ELAY</p><p>　　MOVDX,0F2H;8253:4</p><p>　　MOVAL,04H</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　MOVAL,17H</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></

30、p><p>　　CALLDELAY</p><p>　　MOVDX,0F2H;8253:3</p><p>　　MOVAL,05H</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　MOVAL,18H</p><p><b>　　

31、OUTDX,AL</b></p><p>　　CALLDELAY</p><p>　　MOVDX,0F2H;8253:6</p><p>　　MOVAL,53H</p><p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　MOVAL,13H</p&g

32、t;<p><b>　　OUTDX,AL</b></p><p>　　CALLDELAY</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　OUTAENDP</b></p><p>　　DELAYPROCNEAR</p>

33、<p>　　MOVCX,60000</p><p><b>　　LOOP$</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAYENDP</p><p><b>　　CODEENDS</b></p><p&

34、gt;<b>　　ENDSTART</b></p><p><b>　　第四章 仿真情況</b></p><p>　　4.1運(yùn)行時(shí)整體截圖</p><p><b>　　4.1實(shí)例下的仿真</b></p><p>　　1. 當(dāng)病房3的開關(guān)閉合時(shí)，醫(yī)生處對(duì)應(yīng)指示燈亮起（病房號(hào)從0

35、開始，圖中D4標(biāo)識(shí)的led燈代表三號(hào)病房），</p><p>　　段式液晶顯示病房號(hào)：</p><p><b>　　醫(yī)生處振鈴響起：</b></p><p>　　2. 當(dāng)病房4的開關(guān)再閉合時(shí)，醫(yī)生處對(duì)應(yīng)指示燈亮起（病房號(hào)從0開始，圖中D4標(biāo)識(shí)的led燈代表三號(hào)病房，D5標(biāo)識(shí)的led燈代表四號(hào)病房），</p><p>　　

36、由于病房3扔在呼叫中，所以段式液晶依舊顯示病房號(hào)3：</p><p><b>　　醫(yī)生處振鈴響起：</b></p><p>　　3. 若病房3處發(fā)現(xiàn)由于誤操作而閉合開關(guān)時(shí)，將開關(guān)打開時(shí)，醫(yī)生處對(duì)應(yīng)指示燈熄滅（病房號(hào)從0開始，圖中D5標(biāo)識(shí)的led燈代表四號(hào)病房），</p><p>　　段式液晶顯示病房號(hào)：</p><p>

37、<b>　　醫(yī)生處振鈴響起：</b></p><p>　　4. 當(dāng)醫(yī)生處按動(dòng)停止振鈴開關(guān)時(shí)，振鈴?fù)Ｖ?，但相?yīng)的燈依舊閃爍，走廊中的段式液晶顯示屏依舊顯示待處理的病房號(hào)：</p><p><b>　　第五章 結(jié)論</b></p><p>　　通過使用8086處理器、若干可編程器件以及常用的中、小規(guī)模數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)了這個(gè)病房

38、呼叫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)以下預(yù)期目標(biāo)：</p><p>　　1.病患能夠及時(shí)發(fā)出呼叫信號(hào)給醫(yī)護(hù)人員。</p><p>　　2.醫(yī)護(hù)人員能夠及時(shí)準(zhǔn)確地知道何人發(fā)出呼叫信號(hào)，并伴有振鈴鳴響。</p><p>　　3.走廊內(nèi)有處理順序指示牌，提示醫(yī)生按怎樣的順序處理病患。</p><p>　　通過使用該系統(tǒng)能最大化的節(jié)約醫(yī)護(hù)人員以及病患的時(shí)間，使救治效率大幅

39、度提高，很大程度上減少了醫(yī)護(hù)人員以及病患（及家屬）的重復(fù)勞動(dòng)，使病患能夠在第一時(shí)間得到合理的治療，同時(shí)也為數(shù)字化醫(yī)療打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是以8間病房為例，若在實(shí)際中可以將其進(jìn)行拓展到合適的病房數(shù)目。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中各種連接均以實(shí)際導(dǎo)線相連，在應(yīng)用中存在困難。在后續(xù)更新中可考慮盡可能地減少導(dǎo)線的使用，增強(qiáng)無線連接的使用。</p><

40、p>　　第六章 使用儀器設(shè)備清單</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1. 楊居義主編.計(jì)算機(jī)接口技術(shù)項(xiàng)目教程。北京：清華大學(xué)出版社，2011.10</p><p>　　2.楊居義主著.微機(jī)原理與接口技術(shù)項(xiàng)目教程（第二版）.北京：清華大學(xué)出版社，2010.1</p><p>　　3.黃

41、玉清，劉雙虎、楊勝波主編.微機(jī)原理與接口技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社，2011.6</p><p>　　4.祁世峰主編. 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo). 成都：西南交通大學(xué)出版社，2002</p><p><b>　　收獲、體會(huì)和建議</b></p><p>　　通過接口技術(shù)大作業(yè)的學(xué)習(xí)，使得我能夠有效地將平時(shí)上課所講的理論知識(shí)融匯到實(shí)踐當(dāng)中，能

42、夠?qū)⒃就Ａ粼跁旧系男酒玫綄?shí)際當(dāng)中，化被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)思考，很大程度上提高了我的學(xué)習(xí)興趣，讓我能夠?qū)涌谝约跋嚓P(guān)的技術(shù)產(chǎn)生更加濃厚的學(xué)習(xí)興趣。</p><p>　　我在這次的課題中選擇的是病房呼叫系統(tǒng)這個(gè)題目，在剛剛著手開始做的時(shí)候以為題目很簡(jiǎn)單，很輕松就能夠完成。但隨著課題的進(jìn)行，我越發(fā)地感覺到它并沒有我想象的那么容易。</p><p>　　首先是仿真就已經(jīng)給了我一個(gè)下馬威，原本以為在

43、平時(shí)實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行的操作訓(xùn)練就足以應(yīng)付這次的大作業(yè)了，但當(dāng)我開始動(dòng)手做的時(shí)候，才發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)箱上其實(shí)為我們屏蔽掉了許多難題，譬如如何設(shè)置各個(gè)芯片的地址，如何在眾多類似的芯片中選擇到符合我設(shè)計(jì)的要求的芯片等問題。</p><p>　　在遇到了各種問題之后我便開始去圖書館查閱相關(guān)資料，但由于我想做的這個(gè)設(shè)計(jì)在書本上很難找到有相當(dāng)借鑒價(jià)值的資料，所以我也只能是根據(jù)自己的思路一點(diǎn)一點(diǎn)地想辦法解決問題，遇到了問題，想解決辦法，咨

44、詢同學(xué)，查閱文獻(xiàn)等，這也同時(shí)讓我的自學(xué)能力得到了一定程度上的提升。但不得不說在這個(gè)階段我對(duì)這個(gè)大作業(yè)依舊是是興趣寥寥，甚至有所厭煩的，但隨著學(xué)習(xí)的深入，我漸漸發(fā)現(xiàn)了其中的樂趣。當(dāng)你所畫的電路圖，編寫的匯編代碼終于能夠仿真出你所起到期待的結(jié)果時(shí)，你就會(huì)體會(huì)到成功的樂趣，而且你會(huì)有想要給已經(jīng)做出的系統(tǒng)添加新功能的沖動(dòng)。漸漸的我開始對(duì)它產(chǎn)生了興趣，開始主動(dòng)地思考要怎樣才能使已有的系統(tǒng)功能更完善，電路圖更清晰。大作業(yè)逐漸由一項(xiàng)作業(yè)轉(zhuǎn)變成了可以令

45、我產(chǎn)生成就感的一項(xiàng)活動(dòng)，它真的讓我對(duì)接口技術(shù)興趣斐然。</p><p>　　在完成了整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)建后，我發(fā)現(xiàn)了這門課不僅強(qiáng)化了我們?nèi)粘W(xué)習(xí)到的接口知識(shí)，而且也培養(yǎng)了我們?nèi)蘸髮W(xué)習(xí)相關(guān)課程的興趣和動(dòng)力。掌握實(shí)踐性質(zhì)的知識(shí)遠(yuǎn)比課本上來的實(shí)際，讓我們擁有能將他們真正化為實(shí)物的能力。我真心覺得接口技術(shù)大作業(yè)給了我很大程度上的提升。</p><p>　　最后我提出有關(guān)這門課的幾點(diǎn)小建議：</p&