接口技術(shù)課程設(shè)計--病房呼叫系統(tǒng)

1、<p>　　接 口 技 術(shù) 設(shè) 計 報 告</p><p>　　設(shè)計題目：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)護人員發(fā)出呼叫信號，以使得醫(yī)護人員及時準確地趕到對其進行合理救治。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、準確、可靠、簡便可行、利于推廣。</p><p>　　本設(shè)計采用主從結(jié)構(gòu)，醫(yī)護人員值班室內(nèi)放置指示燈和呼叫揚聲器，走廊懸掛顯示屏（根據(jù)病房次序顯示醫(yī)護人員最先應(yīng)處理的病房號），病患床頭處安置呼叫源（單刀開關(guān)）。當病人有呼叫請求時，打開開關(guān)進行呼叫，此時值班室內(nèi)指示牌上對應(yīng)房間的指示燈亮起，走廊顯示屏根據(jù)次序指示醫(yī)護人員的救治順序，通過這一系列的聯(lián)動實現(xiàn)“緊急病患優(yōu)先處理”的目標，盡可能減少

3、因時間耽擱而導(dǎo)致的醫(yī)療事故，同時也為構(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，使用emu8086軟件進行編譯，使用proteus軟件對其進行仿真。</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 3</p&

5、gt;<p>　　2.1方案論證 3</p><p>　　2.2 單元電路設(shè)計 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 仿真實現(xiàn) 13</p><p>　　4.1 運行時整體截圖 13</p><p>　　4.2 實例下的仿真 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 18</p><p>　　收獲、體會和建議 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，可以快速簡潔地向醫(yī)護人員提供需要醫(yī)療服務(wù)的病患的房間號，使得醫(yī)護人員能夠在最短時間對病患進行處理。</p><p>　　病

10、患通過按動墻上呼救按鈕來給醫(yī)護人員發(fā)送信號，如下圖所示。</p><p>　　當有若干病患發(fā)出求助信號時，值班室里對應(yīng)房間的指示燈亮起，并且呼叫揚聲器播放緊急振鈴，當醫(yī)生知道了病患的需求時，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)護人員應(yīng)優(yōu)先處理的病患房間號。</p><p>　　當所有需要救治的病患均處理結(jié)束后，醫(yī)

11、護人員將開關(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</b></p><p><b>　　2.1 方案論證</b></p><p>　　本系統(tǒng)共分為三個部分：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)計將所有開關(guān)的一端接地，另一端接5v電壓。當開關(guān)斷開時測量點的電勢為高，反之為低。將測量點處的電勢信號輸入到8255芯片的PB組接口上，通過編程使改組電勢從PA組接口輸出。輸出的電勢通過芯片74LS245對led組進行驅(qū)動，從而實現(xiàn)當開關(guān)閉合時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)的緊急振鈴是當有病患發(fā)出緊急呼叫信號后蜂鳴器才會響起，以提示醫(yī)護人員緊急對該病患進行救治。實現(xiàn)的原理是將對測量點處的電勢組進行與操作的結(jié)果作為8253定時器計數(shù)器通道0的時鐘信號，計數(shù)值設(shè)為1，運行方式為方式2。每當用戶按下呼叫按鈕時，產(chǎn)生的脈沖使計數(shù)器的計數(shù)值加一，此時計數(shù)值滿，OUT0輸出低電平。這時醫(yī)生按下終止振鈴按鈕會在原有基礎(chǔ)上增加一個脈沖，使得OUT0的輸出再次回歸高電平狀態(tài)等待

14、計數(shù)。將OUT0的輸出與時鐘脈沖進行或非操作，結(jié)果值送到8253計數(shù)器通道1的時鐘接口中。OUT1的輸出控制揚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)先編碼器實現(xiàn)（74LS148），對于優(yōu)先顯示我們利用了優(yōu)先編碼器自身的優(yōu)先性，顯示的是房間號較小的病患（房間號為0-7）。</p>

15、<p>　　在實現(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)動芯片（74LS47）的輸入使用。</p><p>　　在得到最優(yōu)先的二進制編碼后，由于試驗箱上只有一塊8255芯片，因此段式液晶的驅(qū)動我們采用靜態(tài)驅(qū)動電路的方式進行。通過輸出高電平有效的譯碼器（74LS47）進行驅(qū)動共陰極數(shù)碼管來顯示從8線-3線編碼器處輸出的結(jié)果即可實現(xiàn)在顯示屏上顯示的病患房

16、間號的目的。</p><p>　　2.2 單元電路設(shè)計</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運行時整體截圖</p><p><b>　　4.1實例下的仿真</b></p><p>　　1. 當病房3的開關(guān)閉合時，醫(yī)生處對應(yīng)指示燈亮起（病房號從0

35、開始，圖中D4標識的led燈代表三號病房），</p><p>　　段式液晶顯示病房號：</p><p><b>　　醫(yī)生處振鈴響起：</b></p><p>　　2. 當病房4的開關(guān)再閉合時，醫(yī)生處對應(yīng)指示燈亮起（病房號從0開始，圖中D4標識的led燈代表三號病房，D5標識的led燈代表四號病房），</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，將開關(guān)打開時，醫(yī)生處對應(yīng)指示燈熄滅（病房號從0開始，圖中D5標識的led燈代表四號病房），</p><p>　　段式液晶顯示病房號：</p><p>

37、<b>　　醫(yī)生處振鈴響起：</b></p><p>　　4. 當醫(yī)生處按動停止振鈴開關(guān)時，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：</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)計了這個病房

38、呼叫系統(tǒng)，實現(xiàn)以下預(yù)期目標：</p><p>　　1.病患能夠及時發(fā)出呼叫信號給醫(yī)護人員。</p><p>　　2.醫(yī)護人員能夠及時準確地知道何人發(fā)出呼叫信號，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)護人員以及病患的時間，使救治效率大幅

39、度提高，很大程度上減少了醫(yī)護人員以及病患（及家屬）的重復(fù)勞動，使病患能夠在第一時間得到合理的治療，同時也為數(shù)字化醫(yī)療打下了堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　本設(shè)計是以8間病房為例，若在實際中可以將其進行拓展到合適的病房數(shù)目。</p><p>　　本設(shè)計中各種連接均以實際導(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</b></p><p>　　1. 楊居義主編.計算機接口技術(shù)項目教程。北京：清華大學(xué)出版社，2011.10</p><p>　　2.楊居義主著.微機原理與接口技術(shù)項目教程（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. 微型計算機原理及應(yīng)用實驗指導(dǎo). 成都：西南交通大學(xué)出版社，2002</p><p><b>　　收獲、體會和建議</b></p><p>　　通過接口技術(shù)大作業(yè)的學(xué)習，使得我能夠有效地將平時上課所講的理論知識融匯到實踐當中，能

42、夠?qū)⒃就Ａ粼跁旧系男酒玫綄嶋H當中，化被動學(xué)習為主動思考，很大程度上提高了我的學(xué)習興趣，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)這個題目，在剛剛著手開始做的時候以為題目很簡單，很輕松就能夠完成。但隨著課題的進行，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)給了我一個下馬威，原本以為在

43、平時實驗課上進行的操作訓(xùn)練就足以應(yīng)付這次的大作業(yè)了，但當我開始動手做的時候，才發(fā)現(xiàn)試驗箱上其實為我們屏蔽掉了許多難題，譬如如何設(shè)置各個芯片的地址，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設(shè)計在書本上很難找到有相當借鑒價值的資料，所以我也只能是根據(jù)自己的思路一點一點地想辦法解決問題，遇到了問題，想解決辦法，咨

44、詢同學(xué)，查閱文獻等，這也同時讓我的自學(xué)能力得到了一定程度上的提升。但不得不說在這個階段我對這個大作業(yè)依舊是是興趣寥寥，甚至有所厭煩的，但隨著學(xué)習的深入，我漸漸發(fā)現(xiàn)了其中的樂趣。當你所畫的電路圖，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，你就會體會到成功的樂趣，而且你會有想要給已經(jīng)做出的系統(tǒng)添加新功能的沖動。漸漸的我開始對它產(chǎn)生了興趣，開始主動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)逐漸由一項作業(yè)轉(zhuǎn)變成了可以令

45、我產(chǎn)生成就感的一項活動，它真的讓我對接口技術(shù)興趣斐然。</p><p>　　在完成了整個系統(tǒng)的構(gòu)建后，我發(fā)現(xiàn)了這門課不僅強化了我們?nèi)粘W(xué)習到的接口知識，而且也培養(yǎng)了我們?nèi)蘸髮W(xué)習相關(guān)課程的興趣和動力。掌握實踐性質(zhì)的知識遠比課本上來的實際，讓我們擁有能將他們真正化為實物的能力。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)這門課的幾點小建議：</p&