基于PLC的病床呼叫器控制系统设计讲解
摘要
信息化时代的发展，智能化的医院建设的将目前国内外先进的计算机技术、通信技术、网络技术、信息技术、自动化控制技术、办公自动化技术等运用在医院中。而目前国内外的呼叫器系统都选用无线网络，受到地域的限制和环境的限制。信号接收不是很好，这样有可能病人会呼叫不到医生，造成病人病情的恶化。无线网络当然也有它的好处，呼叫方便，在一定的地域内可以随时呼叫医生，以便医生及时到达病人身边进行护理治疗。
为丰富病床呼叫系统的控制方式，在满足病房与护士站实时通信时，能够方便地了解各病房的情况，实现医院对全院的病房科学化管理。采用PLC可编程控制器替代单片机作为核心控制件，设计实现新型PLC病床呼叫系统。
本文采用的PLC可编程控制器构成的病床呼叫系统结构更简单，更易于管理，可编程控制器病床呼叫系统可以及时，准确的实现病房呼叫管理，具有良好的应用前景。
关键词：病床呼叫系统；PLC；病房管理
目录
第一章绪论 (1)
1.1病床呼叫系统的概念 (1)
1.2呼叫系统的存在价值 (1)
1.3呼叫系统的现状 (1)
1.4病床紧急呼叫系统的特点 (1)
第二章设计任务及要求 (3)
2.1设计任务 (3)
2.2设计要求 (3)
2.3PLC的选型 (4)
2.4警报灯的选择 (4)
第三章系统总体方案设计 (6)
3.1PLC简介及工作原理 (6)
3.2设计方案说明 (11)
3.3病床呼叫系统的组成及工作方式 (12)
3.4I/O分配表 (13)
3.5系统接线图设计 (15)
第四章控制系统的设计 (16)
4.1控制程序流程图设计 (16)
4.2病床呼叫系统时序图 (17)
4.3程序设计（如图） (18)
4.4创新设计内容 (24)
第五章程序调试和仿真 (25)
5.1调试 (25)
5.2仿真 (25)
第六章结论与体会 (29)
致谢 (30)
参考文献 (31)
附录一 (32)
附录二 (33)
第一章绪论
1.1 病床呼叫系统的概念
病房呼叫系统，简称呼叫仪或请护仪，它的作用是将病人的求助请求迅速而准确地通知医护人员，以便及时进行处治。它的使用既可方便病人，又可减少医护人员的巡查次数，减轻其劳动强度，因而在临床上得到普遍的应用。
1.2 呼叫系统的存在价值
患者在住院期间，可能会在任意时间请求医生或护士进行诊断或护理。临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段，病床呼叫系统是患者向值班医生或护士发出紧急呼叫的工具，要将患者的请求快速传送给值班医生或护士，并在护士站的监控中心留下准确完整的记录，是提高医院和病室护理水平的必备设备之一。病床呼叫系统要求及时、准确、可靠，简便可行，利于推广，其性能的优劣直接关系到病员的安危，因此历来受到各大医院的普遍重视。
1.3 呼叫系统的现状
目前，医院病床呼叫装置大多由单片机及低压电力线等传输媒质所构成，采用数字电路。一般都具有声光报警功能，医护人员能够及时了解病人的请求。病床呼叫系统的主机一般都设置在护士值班室，主机通过导线与各病房病床的终端呼叫器(一般为机械开关)相连，因此病房和值班室之间需要大量的连线，布线施工麻烦、成本也高。
1.4 病床紧急呼叫系统的特点
医院病房中使用的呼叫装置有无线式和有线式两种形式。其中，有线式一般是采用单片机作为核心控制部件。本研究提出的呼叫系统也属于有线式，但是核心部件为PLC，该系统主要解决了目前呼叫系统中存在的以下问题：
(1)无线式呼叫系统由于需要“发射”和“接收”两个系统，存在传输距离、可靠性、设备体积与价格、占用无线频道资源以及发射的电磁波可能会影响医疗设备的正
常使用等问题。因此，目前医院中很少采用。
(2)单片机构成的呼叫系统如果采用低压电力线作为传输媒质，必须解决信息衰减、电平转换、信息耦合、滤波等问题，使得外围接口电路非常复杂。在软件设计上还要确定单片机与外设之间的通信方式，以保证在任意时刻只要有呼叫源发出请求系统立刻响应。软件设计和硬件设计的繁琐，给开发和维护带来了极大不便。近年来，PLC的功能不断趋向于计算机化，价格不断下降，体积不断缩小。特殊的I/O接口可以使呼叫按钮直接与PLC输入相接，输出可以直接带报警器显示装置等。与计算机联网通信十分方便。独具特色的编程方式，非常易于普及。PLC的应用已不再局限于工业控制领域，在其他控制领域也获得广泛应用。
第二章设计任务及要求
2.1 设计任务
本课程设计主要用于医院病务区的病人有紧急或自己不方便的事件时呼叫护士站寻求帮助，护士根据站内指示灯及响铃获取求助信息的来源，并能及时的给其提供帮助。护士在站内发现信号时及时将站内灯及响铃复位，在处理完后再在病床前的开关将病床及病学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行病床呼叫系统运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：（1）设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；
（2）运用功能指令进行PLC控制程序设计；
（3）程序结构与控制功能自行创新设计；
（4）进行系统调试，实现病床呼叫系统的控制要求。房的灯及铃复位。
2.2 设计要求
（1）共有3个病房，每间病房4个床位。每一病床床头均有紧急呼叫按钮及重置按钮，以利病人不适时紧急呼叫。
（2）设每一层楼有一护士站，每一护士站均有该层楼病人紧急呼叫与处理完毕的重置按钮。
（3）每一病床床头均有一紧急指示灯，一旦病人按下紧急呼叫按钮且未在5s内按下重置按钮时，该病床床头紧急指示灯动作且病房门口紧急指示灯闪烁，同时同楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪烁指示灯。
（4）在护士站的病房紧急呼叫中心，每一病房都有编号，用指示灯显示哪一病房先按下病人紧急呼叫按钮，并要具有优先级判别的能力。
（5）一旦护士看见护士站紧急呼叫闪烁灯后，须先按下护士处理按钮以取消闪烁情况，再依病房紧急呼叫顺序处理病房紧急事故。
2.3 PLC的选型
P根据设计要求可以得知，PLC的输入信号有：一号病房呼叫信号1~4床位4个，一号病房复位信号1~4床4个，二号病房呼叫信号1~4床位4个，二号病房复位信号1~4床4个，三号病房呼叫信号1~4床位4个，三号病房复位信号1~4床4个，护士站1~3号病房复位信号3个，病床呼叫系统输入信号总共有27个；输出信号有：一号病房1~4号床位显示4个，二号病房1~4号床位显示4个，三号病房1~4号床位显示4个，护士站1~3呼叫显示6个，输出信号总共有20个。
根据I/O信号数量、类型以及控制要求，所以选择FX2N-64MR型PLC,输入单元为64点。
2.4 警报灯的选择
警报灯的选择分为两部分，一部分为病房警报灯的选择，另一部分为护士站警报的选择。
病房警报灯的选择：考虑到病房警报灯的亮度对病人休息的影响，所以病房警报灯的选择其功率不宜过大，因选择亮度较小功率小的LED灯，所以发光二极管选择型号为：IN4007SOT-23 。发光二极管的压降为1.7~2.5V，工作电流为10~20mA, 其使用的工作电源为PLC自带的24V电源，要发光二极管正常工作得串联一个电阻，根据工作电流（以10mA计算）与工作电压24V可计算串联的电阻大小为2.4KΩ。
护士站警报的选择：因护士站警报灯的选择是要提醒护士有病人呼叫，所以应选择亮度功率较大的警报灯，所以其工作电压使用PLC自带的220V电源，警报灯的选择为：AD38-22B-R/08,其光源为红色LED光，工作电压为AC,DC220V（交直流双用），工作电流为18mA，以防值班护士没注意警报灯的提示，另设一铃声警示，便于警报灯与警报铃的
同步，电铃工作电压为220V的PLC的自带电源。
病床呼叫系统的总体线路设计图见PLC接线图。
第三章系统总体方案设计
3.1 PLC简介及工作原理
3.1.1 PLC的概述
可编程序控制器（PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字和模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程可编程序控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
3.1.2 PLC的组成
PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块、电源和编程器（或编程软件）组成，如图3.1所示。
图3.1 PLC控制系统的示意图
1、中央处理单元（CPU）
CPU作为整个PLC的核心，起着总指挥的作用。CPU一般由控制电路、运算器和寄存器组成。这些电路通常都被封装在一个集成电路的芯片上。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入输出接口电路连接。CPU的功能有以下一些：从存储器中读取指令，执行指令，取下一条指令，处理中断。
2、输入输出模块（I/O模块）
I/O模块实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。I/O模块有良好的电隔离和滤波作用。接到PLC输入接口的输入器件是各种开关、按钮、传感器等。PLC 的各输出控制器件往往是电磁阀、接触器、继电器，而继电器有交流和直流型，高电压型和低电压型，电压型和电流型。
3、编程器
编程器用来生成用户程序，并用它进行编辑、检查、修改和监视用户程序的执行情况。手持式编程器不能直接输入和编辑梯形图，只能输入和编辑指令表程序，因此又叫做指令编程器。它的体积小，价格便宜，一般用来给小型PLC编程，或者用于现场调试和维护。使用编程软件可以在计算机的屏幕上直接生成和编辑梯形图、指令表、功能块图和顺序功能图程序，并可以实现不同编程语言的相互转换。程序被编译后下载到PLC，也可以将PLC中的程序上传到计算机。程序可以存盘或打印，通过网络，还可以实现远程编程和传送。
4、电源
PLC一般使用220V交流电源或24V直流电源。内部的开关电源为各模块提供DC5V，±12V，±24V等直流点与昂。小型PLC一般都可以为输入电路和外部的电子传感器（如接近开关）提供24V直流电源，驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供。
5、编程器
编程器是PLC的最重要外围设备。利用编程器将用户程序送入PLC的存储器，还可以用编程器检查程序，修改程序，监视PLC的工作状态。除此以外，在个人计算机上添加适当的硬件接口和软件包，即可用个人计算机对PLC编程。利用微机作为编程器，可以直接编制并显示梯形图。
3.1.3 PLC的工作方式
PLC虽然以微处理器为核心，具有微型计算机的许多特点，但它的工作方式却与微型计算机有很大的不同，微型计算机一般采用等待命令或中断的工作方式，如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方式，当有键按下或I/O动作，则转入相应的子程序或中断服务程序，无键按下，则继续扫描等待。PLC采用循环扫描的工作方式，即顺序扫描，不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行的。当PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中的程序，按序号作周期性的程序循环扫描，程序从第一条指令开始，逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。然后重新返回第一条指令，再开始下一次扫描；如此周而复始。实际上，PLC扫描工作除了执行用户程序外，还要完成其他工作，整个工作过程分为自诊断、通讯服务、输入处理、输出处理、程序执行五个阶段。如图3.2所示。
图3.2 PLC循环扫描示意图
1、自诊断
每次扫描用户程序之前，都先执行故障自诊断程序。自诊断内容包括I/O部分、存储器、CPU等，并通过CPU设置定时器来监视每次扫描是否超过规定的时间，如果发现异常，则停机并显示出错。若自诊断正常，则继续向下扫描。
2、通讯服务
PLC检查是否有与编程器、计算机等的通讯要求，若有则进行相应处理。
3、输入处理
P LC在输入刷新阶段，首先以扫描方式按顺序从输入缩存器中写入所有输入端子的状态或数据，并将其存入内存中为其专门开辟的暂存区——输入状态映像区中，这一过程称为输入采样，或是如刷新，随后关闭输入端口，进入程序执行阶段，即使输入端有变化，输入映像区的内容也不会改变。变化的输入信号的状态只能在下一个扫描周期的输入刷新阶段被读入。
4、输出处理
同输入状态映像区一样，PLC内存中也有一块专门的区域称为输出状态映像区。当程序的所有指令执行完毕，输出状态映像区中所有输出继电器的状态就在CPU的控制下被一次集中送至输出锁存器中，并通过一定的输出方式输出，推动外部的相应执行器件工作，这就是PLC输出刷新阶段。
5、程序执行
PLC在程序执行阶段，按用户程序顺序扫描执行每条指令。从输入状态映像区读出输入信号的状态，经过相应的运算处理等，将结果写入输出状态映像区。通常将自诊断和通讯服务合称为监视服务。输入刷新和输出刷新称为I/O刷新。可以看出，PLC在一个扫描周期内，对输入状态的扫描只是在输入采样阶段进行，对输出赋的值也只有在输出刷新阶段才能被送出，而在程序执行阶段输入、输出会被封锁。这种方式称作集中采样、集中输出。
3.1.4 PLC的应用领域
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类：
1、开关量逻辑控制
取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
2、工业过程控制
在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
3、运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
4、数据处理
PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
5、通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。
3.2 设计方案说明
（1）设计原则
①最大限度的满足机械电气设备或生产过程的控制要求；
②在满足控制要求的情况下，力求使控制系统简单、经济；
③保证控制系统的安全可靠；
④考虑到实际情况和工艺的改进，在选择PLC容量时，应当留有余地。
（2）设计内容
①拟定控制系统设计的技术要求；
②选择电气传动形式等执行元件；
③选定PLC型号；
④编制PLC的输入/输出端子接线图；
⑤根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后在用相应的编程语言进行程序设计。
（3）设计步骤
①深入了解和分析被控制对象的工艺条件及控制要求；
②选择适合的的PLC类型；
③分配I/O点；
④设计控制系统梯形图；
⑤输入并调试程序。
3.3 病床呼叫系统的组成及工作方式
共有3个病房，每间病房4个床位。每一病床床头均有紧急呼叫按钮及重置按钮，以利病人不适时紧急呼叫。设每一层楼有一护士站，每一护士站均有该层楼病人紧急呼叫与处理完毕的重置按钮。每一病床床头均有一紧急指示灯，一旦病人按下紧急呼叫按钮且未在5s内按下重置按钮时，该病床床头紧急指示灯动作且病房门口紧急指示灯闪烁，同时同楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪烁指示灯。
在护士站的病房紧急呼叫中心，每一病房都有编号，用指示灯显示哪一病房先按下病人紧急呼叫按钮，并要具有优先级判别的能力。一旦护士看见护士站紧急呼叫闪烁灯
后，须先按下护士处理按钮以取消闪烁情况，再依病房紧急呼叫顺序处理病房紧急事故，若事故处理妥当后，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯被重置。出现相应的声、光报警指示，以便提示医护人员尽快赶到现场。
3.4 I/O分配表
表3.1 分配表
输入：
3.5系统接线图设计
1号房1床呼叫1号房2床呼叫1号房3床呼叫1号房4床呼叫2号房1床呼叫2号房2床呼叫2号房3床呼叫2号房4床呼叫3号房1床呼叫3号房2床呼叫3号房3床呼叫3号房4床呼叫1号房1床复位1号房2床复位1号房3床复位1号房4床复位2号房1床复位2号房2床复位2号房3床复位2号房4床复位3号房1床复位3号房2床复位3号房3床复位3号房4床复位护士站1
护士站2
护士站3
护士站1号房显示
护士站2号房显示
护士站3号房显示
护士站1号房铃声
护士站2号房铃声
护士站3号房铃声
1号房1床灯
1号房2床灯
1号房3床灯
1号房4床灯
2号房1床灯
2号房2床灯
2号房3床灯
2号房4床灯
3号房1床灯
3号房2床灯
3号房3床灯
3号房4床灯
1号房门灯
2号房门灯
3号房门灯
PLC电器接线图
3.3 系统接线图设计
第四章控制系统的设计4.1 控制程序流程图设计
图4.1 控制程序流程图设计
4.2 病床呼叫系统时序图
以1床病人为例：
病人5秒中未按下重置按钮：
呼叫按钮X00
呼叫复位X14
护士站复位X30
护士站1号房显示
护士站1号房响铃
1号房1床显示灯
1号房显示灯
5S20S
病床呼叫系统讲解
课程设计(论文) 题目名称病床呼叫系统 课程名称电子技术课程设计 学生姓名xxxxx 学号xxxxxxxx 系、专业xxxxxxx 指导教师xxxxxxx 2016年5月31日
摘要 本设计完成的是病房呼叫系统的功能。该设计采用主从结构，监控机构放置在医生值班室内，当病床有呼叫请求时进行声光报警，并在显示器上显示病床的位置。呼叫源（按钮）放在病房内，病人有呼叫请求时，按下请求按钮，提示闹铃响起，向值班室呼叫，并点亮相应床位的指示灯。采用模块设计思想，分为四个主要功能模块：呼叫显示模块，优先选择模块，译码显示模块，以及呼叫模块。这些模块共同工作完成本电路的功能实现。 本设计分为四个主要功能模块：呼叫显示模块，优先选择模块，译码显示模块，以及呼叫模块。这些模块共同工作完成本电路的功能实现。其中运用了8线—3线优先编码器74LS148来实现优先选择模块主要功能，其中运用自己设计的小规模逻辑门电路，并且运用74LS138译码器来进行输出的控制，本论文阐述了如何利用数字电路的思想，以及应用proteus仿真软件设计病房呼叫系统，测试，并实现其功能。 关键词：病房呼叫系统，JK同输入触发器，数字电路
目录 摘要............................................................................................................ I 引言.. (1) 1 设计详细任务与要求 (2) 1.1 基本功能 (2) 1.2 呼叫系统的总体框图 (2) 1.3方案设计与论证 (3) 2 设计方案简述 (4) 3 单元电路的设计 (5) 3.1 按键模块及指示灯模块的设计 (5) 3.2 锁存模块及清零模块的设计 (7) 3.3 显示模块及报警模块的设计 (9) 3.4 呼叫系统总电路原理图 (11) 4 病床呼叫系统的功能说明及仿真结果 (12) 5 病床呼叫系统设计总结 (14) 参考文献 (15) 附录 (16)
基于单片机的医院病床呼叫系统设计
基于单片机的医院病床呼叫系统设计 摘要: 本文主要应用单总线技术和单片机间串行通信技术，研究了基于单片机的一种可靠医院病床呼叫系统，并且运用Proteus和Keil软件仿 真效果理想，实现了病床呼叫的功能。它不但能够有效传送呼叫信 息，而且能通过数码显示求助病床号和通过蜂鸣器声音求助医护人 员，还可以存储呼叫信息、以备查询，同时可以扩展到与计算机联 机管理。该系统具有电路结构简单、成本低、可靠性高、布线施工 方便易于维护等特点。特别是当病床数目较多时，更具有优越性。 关键词: 病床呼叫系统串行通信记忆存储单总线技术 中图分类号:TP36 MCU Based Call System Design for Hospital Abstract:This article mainly introduced the application of the single-bus technology and inter-MCU serial communication technical, Studied a reliable call system for hospital based on MCU, and simulated the circuit with Proteus and Keil, the results are satisfactory. The system achieved the function of beds calling, is able to send the call information effectively and display the number of beds through its digital display, ask doctors and nurses for help through Sound buzzer. Besides the system can store call
病床呼叫系统0935321
萍乡高等专科学校 PLC课程设计 题目：病床呼叫系统 班级：09应用电子 设计人：胡勋 09353021 设计人：刘梓豪39353025 指导老师：彭珂良 设计时间：2018-12-13 绪论 PLC即可编程控制器 第3章软件设计9 3.1 Sfc13 3.2 梯形图的设计17 第四章程序调试、系统综合仿真调试 结论与体会11 附录20 一课程内容及设计方案 1.1 技术参数和条件 S7-200AC的交流电线路电源界限和I/O界限为1500VAC所有与S7-200连接的低压线路均需由经核准提供安全绝缘的交流电线路和其他高压线路供电。此类来源包括国际电气安全标准中定义的双重绝缘，并配有根据不同标准评级为SELV、PELV、二类或有限电压的输出。 本设计采用PLC采用西门子S7-200,为编程 1.2 病床呼叫系统设计步骤 ①深入了解和分析被控制对象的工艺条件及控制要求 ②选择适合的PLC类型 ③分配I/O点： ④设计控制系统梯形图 ⑤输入并调试程序 1.3整体方案设计 ①拟定控制系统设计的技术要求； ②选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行元件； ③选定PLC型号； ④编制PLC的输入/输出端子接线图； ⑤根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后在用相应编程语言进行程序设计； ⑥设计操作台、电气柜及非标准电器元件； 1.4技术要求 1，共有4个房间，每间病房3个床位。每一病床床头有紧急呼叫按钮及重置按钮以利病人不适时紧急呼叫 数电课程设计病床呼叫 系统 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY- 数字电子技术课程设计报告 题目:病床呼叫系统 班级: 姓名: 指导老师: 组号: 目录 1、设计任务及要求 (3) 2、方案设计 (3) 3、各单元电路设计与分析 (4) 3.1、开关控制及指示灯与数码管显示部分 (4) 3.2、优先编码部分 (5) 3.3、5s闪烁呼叫模拟部分 (6) 4、总体电路原理图及元器件清单 (7) 4.2、电路原理图 (8) 4.2、原件清单 (10) 5、电路仿真及仿真结果分析 (11) 6、电路功能测试方案与测试结果 (12) 7、作品照片图 (12) 8、结论与心得体会 (13) 9、参考文献 (13) 病床呼叫系统 1、设计任务及要求： 用中小规模集成电路设计病床呼叫系统逻辑电路的具体要求如下：（1）分别用1～5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，5个呼叫优先级不同。 （2）用一个数码管显示呼叫信号的号码；没信号时显示0；有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其他呼叫用指示灯显示）。 （3）凡有呼叫发出5s的呼叫声（可通过LED灯5s闪烁模拟）。 （4）当护士接收到信号，按下复位键时数码管被清零，而且不能影响下次呼叫的进行。 2、方案设计： 临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段，病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理的紧急呼叫工具，可将病人的请求快速传送给值班医生和护士，并在值班室的监控屏幕上留下准确完整的记录，是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。监控机构一般放置在护士值班室内，当病床有呼叫请求时进行声光报警，并在显示器上显示病床的位置。呼叫源（按钮）放在病房内，病人有呼叫请求时，按下请求按钮，向值班室呼叫，并点亮呼叫指示灯。监控机构和呼叫源之间通过数据线连在一起。 本设计为一个模拟系统，通过各类芯片的组合来实现该系统的基本功能，完成各项操作。病床呼叫系统能对5张病床进行统一监护，能够对不同优先级的呼叫进行优先响应处理，对发出呼叫的病床有指示灯进行 电子技术课程设计 题目病床呼叫系统设计 系 (部) 班级 姓名 学号 指导教师 2014 年 12 月 15 日至 12 月 19 日共 1 周 2014年12 月19日 课程设计成绩评定表 目录 1设计题目 (3) 1病床呼叫系统设计 (3) 2 课题背景 (4) 3 系统设计 (6) 3.1设计内容 (6) 3.2设计思路 (6) 3.3需要器件 (7) 3.4结构框图 (7) 3.5系统原理图及其工作原理 (8) 3.6各部分功能模块 (12) 3.6.1床位呼叫控制转换模块及原理图 (12) 3.6.2 优先选择模块设计 (13) 3.6.3译码显示模块设计 (16) 3.6.4蜂鸣器模块 (17) 4．软件仿真及其调试 (18) 4.1软件介绍 (18) 4.2仿真方法介绍 (18) 4.3故障分析 (19) 5．结论 (20) 6．心得体会 (21) 参考资料 (22) 附录1仿真电路全图 (23) 附录2 元件清单 (24) 1设计题目1病床呼叫系统设计 2 课题背景 在这个瞬息万变，竞争激烈的时代，选择一个优越的工具往往能提升企业在这个市场上的竞争力。尤其医院的竞争越来越激烈，商业医院的生存是第一位，提升档次和服务质量迫在眉睫，陪护问题一直是医患矛盾的主体，也是长期困扰卫生系统服务质量的大问题，使用病房呼叫系统，方便病人更快找到医生，以节约病人的宝贵时间。 病床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，是提高医院水平和病室护理水平的必备设备之一。让患者需要服务时，只要按一下随身携带的呼叫器，信息立马就能传至护工处. 避免没有看护人在时,病人急需服务却无法通知医生的情况。病床呼叫系统的优劣直接影响到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。它要求及时、准确可靠、简便可行、利于推广。 目录 第1章控制工艺流程分析 (1) 1.1病床呼叫系统控制过程描述 (1) 1.2. 病床呼叫系统控制工艺分析 (1) 第二章控制系统总体方案设计 (2) 2.1 系统硬件组成 (2) 2.4系统结线图设计 (3) 第3章控制系统梯形图程序设计 (5) 3.1 控制程序流程图设计 (5) 3.2 控制程序时序图设计 (5) 3.3 控制程序设计思路 (7) 第4章监控系统设计 (8) 4.1 PLC与上位监控软件通讯 (8) 4.2 上位监控系统组态设计及实现效果 (9) 第5章系统调试及结果分析 (10) 5.1 系统调试及解决的问题 (10) 5.2 结果分析 (10) 第6章课程设计心得 (11) 参考文献 (12) 附录 (13) 第1章控制工艺流程分析 1.1病床呼叫系统控制过程描述 患者在住院期间，可能会在任意时间请求医生或护士进行诊断或护理。临床救助呼叫是传送临床信息的重要手段，病床呼叫系统是患者向值班医生或护士发出紧急呼叫的工具，要将患者的请求快速传送给值班医生或护士，并在护士站的监控中心留下准确完整的记录，是提高医院和病室护理水平的必备设备之一。病床呼叫系统要求及时、准确、可靠，简便可行，利于推广，其性能的优劣直接关系到病员的安危，因此历来受到各大医院的普遍重视。 本实验应用可编程控制，以一种以PLC为核心的智能化病床呼叫系统。该系统利用PLC特殊的I/O接口，是系统构成更加简单，充分展示了它的特色和应用前景。该系统具有呼叫、灯光报警、振铃、先是排队、优先权设定等功能，可满足医院对病房管理和护理的要求。 1.2. 病床呼叫系统控制工艺分析 1．共有3个病房，每间病房4个床位。每一病床床头均有紧急呼叫按钮及重置按钮，以利病人不适时紧急呼叫。 2．设每一层楼有一护士站，每一护士站均有该层楼病人紧急呼叫与处理完毕的重置按钮。 3．每一病床床头均有一紧急指示灯，一旦病人按下紧急呼叫按钮且未在5s 内按下重置按钮时，该病床床头紧急指示灯动作且病房门口紧急指示灯闪烁，同时同楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪烁指示灯。 4．在护士站的病房紧急呼叫中心，每一病房都有编号，用指示灯显示哪一病房先按下病人紧急呼叫按钮，并要具有优先级判别的能力。 5．一旦护士看见护士站紧急呼叫闪烁灯后，须先按下护士处理按钮以取消闪烁情况，再依病房紧急呼叫顺序处理病房紧急事故，若事故处理妥当后，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯方町被重置。 数字电子技术课程设计报告题目:病床呼叫系统 班级: 姓名: 指导老师: 组号: 目录 1、设计任务及要求 (3) 2、方案设计 (3) 3、各单元电路设计与分析 (4) 3.1、开关控制及指示灯与数码管显示部分 (4) 3.2、优先编码部分 (5) 3.3、5s闪烁呼叫模拟部分 (6) 4、总体电路原理图及元器件清单 (7) 4.2、电路原理图 (8) 4.2、原件清单 (10) 5、电路仿真及仿真结果分析 (11) 6、电路功能测试方案与测试结果 (12) 7、作品照片图 (12) 8、结论与心得体会 (13) 9、参考文献 (13) 病床呼叫系统 1、设计任务及要求： 用中小规模集成电路设计病床呼叫系统逻辑电路的具体要求如下： （1）分别用1～5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，5个呼叫优先级不同。 （2）用一个数码管显示呼叫信号的号码；没信号时显示0；有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其他呼叫用指示灯显示）。 （3）凡有呼叫发出5s的呼叫声（可通过LED灯5s闪烁模拟）。 （4）当护士接收到信号，按下复位键时数码管被清零，而且不能影响下次呼叫的进行。 2、方案设计： 临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段，病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理的紧急呼叫工具，可将病人的请求快速传送给值班医生和护士，并在值班室的监控屏幕上留下准确完整的记录，是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。监控机构一般放置在护士值班室内，当病床有呼叫请求时进行声光报警，并在显示器上显示病床的位置。呼叫源（按钮）放在病房内，病人有呼叫请求时，按下请求按钮，向值班室呼叫，并点亮呼叫指示灯。监控机构和呼叫源之间通过数据线连在一起。 本设计为一个模拟系统，通过各类芯片的组合来实现该系统的基本功能，完成各项操作。病床呼叫系统能对5张病床进行统一监护，能够对不同优先级的呼叫进行优先响应处理，对发出呼叫的病床有指示灯进行提示，还能显示优先级最高的呼叫号，并发出5s的呼叫声(用一个闪烁的指示灯模拟)，当护士接收到信号，按下复位键时显示管被清零。 通过对设计的要求分析，可以将电路大致分为四大模块，触发清零模块、编码及译码器译码模块、滤除优先级及显示模块、计数器5s警报模块，通过对四大模块的整合，即可基本达到实验要求，实现系统功能。如图1所示,该系统分为三大部分:左边方框是病房的呼叫输入端，包括5个呼叫按钮；右边方框为护士站的呼叫处理端，包括5个指示灯、一个数码管显示器和一个响应复位开关； 图1 病床呼叫系统设计框图 目录 第1 章控制工艺流程分析 (1) 1.1 病床呼叫系统控制过程描述 (1) 1.2 病床呼叫系统控制工艺分析 (1) 第2 章控制系统总体方案设计 (2) 2.1 系统硬件组成 (2) 2.2 控制方法分析 (2) 2.3 I/O分配 (3) 2.4 系统结线图设计 (4) 第3 章控制系统梯形图程序设计 (5) 3.1 控制程序流程图设计 (5) 3.2 控制系统时序图 (5) 3.3 控制程序设计思路 (7) 第4 章监控系统设计 (8) 4.1 PLC 与上位监控软件通讯 (8) 4.2 上位监控系统组态设计 (8) 4.3 实现的效果 (8) 第5 章系统调试及结果分析 (10) 5.1 系统调试及解决的问题 (10) 5.2 结果分析 (10) 课程设计心得 (11) 参考文献 (12) 附录 (13) 第 1 章控制工艺流程分析 1.1 病床呼叫系统控制过程描述 本课程设计主要用于医院病务区的病人有紧急或自己不方便的事件时呼叫护士站寻求帮助，护士根据站内指示灯及响铃获取求助信息的来源，并能及时的给其提供帮助。护士在站内发现信号时及时将站内灯及响铃复位，在处理完后再在病床前的开关将病床及病房的灯复位。 1.2 病床呼叫系统控制工艺分析 病床呼叫系统有主机、从机等两部分组成。从机（呼叫源）即病床按钮，主机包括PLC及显示和监护系统。主机中PLC工作方式为循环扫描方式，在系统程序控制下，PLC顺序读入输入端口各呼叫源的状态，并且不断地循环扫描。一旦有呼叫按钮按下，PLC立即响应，通过设置的程序实现对系统的控制。 ①拟定控制系统设计的技术要求； ②选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行元件； ③选定PLC型号； ④编制PLC的输入/输出端子接线图； ⑤根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后在用相应编程语言进行程序设计； ⑥设计操作台、电气柜及非标准电器元件； ⑦编写设计说明书和使用说明书。 1．共3个病房，每间病房4个床位。每一病床床头均有紧急呼叫按钮及重置按钮，以利病人不适时紧急呼叫。 2．设每一层楼有一护士站，每一护士站均有该层楼病人紧急呼叫与处理完毕的重置按钮。 3．每一病床床头均有一紧急指示灯，一旦病人按下紧急呼叫按钮且未在5s内按下重置按钮时，该病床床头紧急指示灯动作且病房门口紧急指示灯闪烁，同时同楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪烁指示灯。 4．在护士站的病房紧急呼叫中心，每一病房都有编号，用指示灯显示哪一病房先按下病人紧急呼叫按钮，并要具有优先级判别的能力。 5．一旦护士看见护士站紧急呼叫闪烁灯后，须先按下护士处理按钮以取消闪烁情况，再依病房紧急呼叫顺序处理病房紧急事故，若事故处理妥当后，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯方町被重置。 6．主机监控系统显示后，出现相应的声、光报警指示，以便提示医护人员尽快赶到现场。 简易病床呼叫系统 一、系统介绍 本简易病床呼叫系统的功能是：启动系统后，数码管显示0。当有一个病人呼叫时，数码管显示相应病房号，同时蜂鸣器响起；当有两个病人同时呼叫时，数码管显示优先级高的，同时蜂鸣器响起；当有一个病房呼叫后另一个病房呼叫，若后呼叫的病房优先级低，则数码管显示不变，若后呼叫的病房优先级高，则数码管显示后呼叫的，两种情况下蜂鸣器都会叫，只是在有别的病房呼叫时有一点变音。在本系统中，设病房1到4优先级递减。 本简易病床呼叫系统基于AT89C51单片机，振荡电路的晶振采用12MHz，由控制核心AT89C51单片机、电源电路、振荡电路、复位电路、病房选择和七段数码管等部分组成，系统框图如下： 图1 系统框图 本系统利用了单片机AT89C51内部时钟信号，外接晶振和电容进行微调频率，用单片机的I/O口对数码管进行静态驱动，在此基础上，增加了复位电路和 选择电路。通过选择电路可以确定几号病房呼叫，用复位电路进行清零。 二、电路图 电路设计完成后，通过Proteus进行仿真，仿真电路如下图2。 图2 系统仿真电路 本系统选择电路利用四个按键开关模拟病房1--4呼叫，分别连接到单片机的P3^0、P3^1、P3^2、P3^3，按下开关说明相应的病房呼叫。单片机的P0口外接排阻和数码管，复位电路和蜂鸣器分别与P3^4和P1^7相连。 系统通电后，仿真电路结果如下图3： 图3 通电后系统仿真电路 按下第一个开关，模拟1号病房呼叫，仿真结果如下图4： 图4 1号病房呼叫仿真结果 若同时按下第一个开关和第二个开关， 则数码管只显示“1”，仿真如下图5： 三、系统程序流程图 本系统程序流程图如下： 开始 工作 医院智能呼叫护理系统 设 计 方 案 长治市城区汇通科技部 一、概况：为患者提供了优 质的医疗护理服务和舒适 安静的休养环境。为提高医 院护理质量，方便医患之间 的沟通，医院特地组织对医 院手术室等设备购置政府 采购项目公开招标活动，经 过对众多家医院护理对讲 系统相比较评审后，来邦医 院护理对讲系统（NBW系 列、二芯总线、双工对讲） 以其产品功能的齐全、性能 的稳定以及完善的售后服 务体系等优势脱颖而出，并 成为该医院的最终理想选择。此次招标项目数量要求是：住院部31个护士站，病床1298张，现已安装完毕并投入使用。 二、医院使用方提出的要求： 1．护士站主机与病床分机之间的通话方式为双工对讲，声音要逼真、清晰。 2．每层楼护士站的走廊中需配有走廊显示屏，当遇有病床呼叫时，以便走廊中的护士查看正在呼叫分机号。 3．各层的护士站可随时对所有病床进行广播或播放音乐，以创造良好的轻松愉快休养环境。 4．分机要具有以下功能： a) 可以呼叫本层的主机并能对讲； b) 分机要能外接手持呼叫器，取代分机上的呼叫按钮。 5．主机要求具有以下功能： a) 可以管理本层所有的病床； b) 主机要有多个护理级别供选择，护士人员可以根据病人的病情任意设定分机的护理级别； c) 分机呼叫主机时，主机要能显示、区分呼叫分机号及护理级别，并要有音乐、指示灯、语音提示； d) 同一时间如有多个分机呼叫主机时，主机要能同时显示呼叫的分机号及护理级别，并能记忆保持； e) 分机呼叫主机后，走廊中的护士人员如果直接过来处理了问题，此时可在分机上自行解除此分机的呼叫信号； f) 主机要有广播功能，可对所有的分机进行广播、播放背景音乐； g) 不管主机处于什么样的状态下，都要能接收到分机的呼叫信号； 6．系统可以配合输液报警器使用，当病人打点滴结束时，可自动向护士值班室报警。 7．如护士人员离开值班室时，可配带一个无线接收机，此接收机要能接收到分机的呼叫信号。 三、中标产品功能介绍： 对北京积水潭医院的情况及功能的要求进行分析后，由北京国际贸易公司组织经评标委员会对众多家医院护理对讲系统相比较评审后，来邦医院护理对讲系统（NBW系列、二芯总线、双工对讲）以其产品功能的齐全、性能的稳定以及完善的售后服务体系等优势脱颖而出，并成为该医院的最终理想选择！ 以下为产品功能介绍： 产品介绍 1) 主机有LED、LCD显示：主机采用中文液晶显示屏，菜单式操作，可显示日期、时间、护理级别、呼叫床位号、系统状态等。 2) 分机自带手持呼叫器，取代分机上的呼叫/解除键。 广东石油化工学院 机电工程学院 课程设计报告 设计题目：病床呼叫系统 指导教师：邓昌奇 专业：机械设计制造及其自动化班级： 姓名： 学号： 设计二病床呼叫系统 摘要 课程设计是整个教学过程的倒数第二个环节，是将课堂教学与社会实践紧密联结的纽带，为明年的毕业设计做铺垫和让我们做好思想准备。通过课程设计，可以将我们课堂上所学的理论知识应用于生产实践中，去解决具体的工程应用问题，加强实践能力的锻炼，提高分析问题与解决问题的能力。 课程设计主要用于医院病务区的病人有紧急或自己不方便的事件时呼叫护士站寻求帮助，护士根据站内指示灯及响铃获取求助信息的来源，并能及时的给其提供帮助。护士在站内发现信号时及时将站内灯及响铃复位，在处理完后再在病床前的开关将病床及病房的灯及铃复位。 关键词：PLC、工作原理、复位 目录 设计要求、设计任务 (1) 第一章方案构思 (2) 1.1 可编过程控制器的基本结构及工作原理 (2) 1.2 整体方案设计思路 (2) 第二章控制系统总体方案设计 (4) 2.1 PLC简介 (4) 2.2 系统硬件组成 (4) 2.3 控制方法分析 (4) 2.4 I/O分配 (4) 第三章ＰＬＣ控制程序设计 (6) 3.1 I/O接线图设计 (6) 3.2控制系统流程图设计 (7) 3.3控制系统时序图 (7) 3.4实现的效果 (8) 第四章程序设计与调试 (10) 4.1系统调试及解决的问题 (10) 4.2结果分析 (10) 总结 (11) 参考文献................................................................................... . (11) 附录一 (12) 附录二 (18) 电子技术课程设计 题目病床呼叫系统设计系（部）班级姓名学号指导教师 2014 年12 月15 日至12 月19 日共 1 周 2014年12 月19 日 课程设计成绩评定表 目录 1 设计题目. (3) 1 病床呼叫系统设计 (3) 2 课题背景 (4) 3 系统设计 (6) 3.1 设计内容 (6) 3.2 设计思路 (6) 3.3 需要器件 (7) 3.4 结构框图 (7) 3.5 系统原理图及其工作原理 (8) 3.6 各部分功能模块 (12) 3.6.1 床位呼叫控制转换模块及原理图. (12) 3.6.2 优先选择模块设计 (14) 3.6.3 译码显示模块设计. (16) 3.6.4 蜂鸣器模块. (17) 4．软件仿真及其调试 (18) 4.1 软件介绍 (18) 4.2 仿真方法介绍 (18) 4.3 故障分析 (19) 5．结论 (20) 6．心得体会 (21) 参考资料 (22) 附录1 仿真电路全图 (23) 附录2 元件清单. (24) 1 设计题目 1 病床呼叫系统设计 2 课题背景 在这个瞬息万变，竞争激烈的时代，选择一个优越的工具往往能提升企业在这个市场上的竞争力。尤其医院的竞争越来越激烈，商业医院的生存是第一位，提升档次和服务质量迫在眉睫，陪护问题一直是医患矛盾的主体，也是长期困扰卫生系统服务质量的大问题，使用病房呼叫系统，方便病人更快找到医生，以节约病人的宝贵时间。 病床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，是提高医院水平和病室护理水平的必备设备之一。让患者需要服务时，只要按一下随身携带的呼叫器，信息立马就能传至护工处. 避免没有看护人在时, 病人急需服务却无法通知医生的情况。病床呼叫系统的优劣直接影响到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。它要求及时、准确可靠、简便可行、利于推广。 医院呼叫系统工程 KINGBELL 技 术 设 计 方 案 上海交大金铃铛电子科技有限公司 2007年3月15日 系统设计方案 设计依据 ?《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94 ?《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-94 ?《建筑电器安装工程质量检验评定标准》GYJ253-88 一、设计范围 ?医用呼叫系统 ?医用设备带 二、设计思想 1、严格按照国家的有关标准、规范进行工程设计，从技术上确保设计图纸符 合国家有关标准、规范的规定，满足贵院提出的各项要求。 2、努力贯彻设计的安全性、可靠性和实用性。在满足安全、可靠的前提下采 用先进技术，同时考虑经济、美观和维修方便等因素，搞好贵院医用传呼系统、设备带的设计。 三、工程概况 项目名称：呼叫系统安装工程 贵院住院楼设计1至11层。6套呼叫主机及11套走廊显示屏，1100 只呼叫分机。 四、终端设备带 医用设备带固定在病房床头上方的墙壁上，用来安装电源插座、呼叫按钮、电源开关、中心供氧及负压吸引等系统的气体阀等设备，另外也可固定其他一些医疗设备，如输液装置、其他报警装置等。 设备带简介 ?薄型设计，厚度为80mm ?单层设计，高度为205mm ?设备带中间面板（装载开关、插座等设备）的高度为105mm ?采用高强度铝合金材质，经整体喷涂处理，外表美观、耐磨、易清洁?气体通道与电线通道分隔设置，安全可靠，符合美国和欧共体关于医疗设备的标准 ?标准长度为1000mm和1200mm，可根据现场实际情况进行调整 ?可根据工程需要，设置中心供氧及负压吸引等气体出口，也可配置空气等出口 ?可选配照明灯（每个床头上配置一只，系philips日光灯系列），照明灯长度600mm ?每段上标配一只电源插座和一只开关，若还需要其它电气设备（如音视频插孔等），可定制 ?气体管道经过100%气密性测试，安全无忧 目录 病房呼叫系统 (1) 1系统概述 (1) 2需求分析 (2) 3设计依据与设计原则 (2) 4系统设计说明 (3) 4.1 系统的基本组成 (3) 4.2 系统的基本功能 (3) 4.3 系统点位设置 (4) 5系统主要设备介绍 (5) 5.1 三十路对讲主机（型号：NBW-30） (5) 5.2 三十路病员一览表（型号：NBW-30P） (5) 5.3 嵌入式分机（型号：NBW-A） (6) 5.4 防水报警开关（型号：NBW-AN） (6) 5.5 输液报警器（型号：NBW-G） (6) 5.6 外配电源（型号：NBW-B-05） (7) 5.7 小门灯（型号：NBW-M） (7) 5.8 无线发射机（型号：NBW-T） (7) 5.9 无线接收机（型号：NBW-R） (8) 病房呼叫系统 1系统概述 对讲－医院护理对讲系统（双工、两芯总线制）主要用在：医院、疗养院、敬老院等需要护理对讲的场所。 社会不断的进步。物质生活和精神生活越来越丰富多彩。健康快乐的生活是每一个人的愿望。但疾病一直以来伴随着人类。每个人或多或少的会生病。就要看病、打针、吃药、住院。医院也不断地完善着医护人员医技、服务质量和医疗设备。以服务于大众。提高人们的生活质量。真正做到有病医得起、看得好。创造出一个和谐的社会。 在医疗设备方面。医护对讲系统是医院不可或缺的通信设备。医院护理对讲系统采用两芯总线制系统架构。方便施工。根据不同的机型每条总线可并接30或60台分机。分机之间是平级关系。在总线上发送数字脉冲地址码。以便于被主机识别。主机提供485通信接口。可以连接射频发射机、显示屏、监控统计集线器。医护人员在巡视过程中。可以利用携带的射频接收机接受射频发射机传来的数据。以确定病床呼叫。走廊显示屏提供警示作用。能够显示呼叫分机号码便于医护人员查看。系统每日的通信信息可以通过监控统计集线器接入计算机。进行数据处理。可以表格形式打印。以便管理人员查询。输液报警器是医护对讲系统中的新产品。配合分机使用。输液管夹装在其中。当输液完毕时有“Bi、Bi”报警提示声，输液报警器同时自动阻断输液管。并通过分机向护士站的主机发送输液完毕报警信号。单独使用时，需另配电源。为了医院管理的方便。系统主机提供并接功能。最多可实现四级管理。 医院护理对讲系统电路设计合理、工作稳定、维护率低。是医院理想的通信设备。系统包括有多种容量的对讲主机，如三十路对讲主机、三十路病员一览表、六十路对讲主机、六十路病员一览表，超薄分机、嵌入式分机、防水开关、输液报警器、外配电源、小门灯、点阵双面走廊显示屏、无线发射机、无线接收机、监控统计集线盒、监控统计软件等构成。 病床呼叫系统课程设计报告 专业： 年级班级： 姓名： 学号： 指导教师： 目录 一、引言 (1) 1.1 设计背景 (1) 1.2 方案简介 (2) 二、设计思路 (4) 2.1 技术要求 (4) 2.2 设计任务 (5) 三、系统实现 (6) 3.1 PLC基础 (6) 3.1.1 PLC简介 (6) 3.1.2 PLC系统组成 (7) 3.1.3 PLC扫描过程 (8) 3.1.4 PLC程序执行过程 (8) 3. 2 组态王基础 (9) 3.3 组态王实现步骤 (11) 3.4 系统设计 (13) 3.4.1 数据词典设计 (13) 3.4.2 画面设计 (15) 3.4.3 应用程序命令语言设计 (16) 四、系统运行 (22) 五、系统调试 (23) 六、心得体会 (23) 一、引言 1.1设计背景 随着科学技术的迅猛发展，近年来我国的PLC技术也得到了迅 速的发展与应用。一些医院的病床呼叫器也在不断的修正与改进。PLC控制系统由于具有运行可靠性高、使用维修方便、抗干扰性强、设计和调试周期较短等优点，所以倍受广大科研工作者的重视。目前， PLC 已成为在呼叫控制系统中使用最多的控制方式，同时它 也广泛应用于传统控制系统的技术改造。当前国内七八十年代安装 的许多呼叫控制系统，由于线路复杂、接线多、故障率高、维修保 养难，许多已处于闲置状态，其效率低，性能指标较差，严重影响 运行质量。因此对呼叫控制技术进行研究，寻找适合我国现代呼叫 的改造方法具有十分重要的意义。 病房呼叫系统（图1）作为医院的重要呼叫工具，与医护人员 及患者的工作和生活密切联系。PLC 作为新一代工业控制器，以 其高可靠性和技术先进性，在许多领域中都得到了广泛的应用。 图1 1 基于单片机的病床呼叫系统设计 摘要 病房呼叫系统是传送临床信息的重要手段,可将病人的请求快速传送给值班医生或护士,它主要用于协助医院病员在病床上方便地呼叫医务人员，是提高医院和病室护理水平的必备设备之一。让患者需要服务时，只要按一下随身携带的呼叫器，信息立马就能传至护工处.避免没有看护人在时,病人急需服务却无法通知医生的情况.它要求及时、准确、可靠、简便可行。 本设计的呼叫系统由按键检测，数据处理，信息显示三部分组成。由C51单片机作为主要控制器，利用液晶显示器作为显示部分，使用3X8矩阵开关分别模拟医院病房与病床位数。病人按下按键时，C51立即获取病人的病房号和病床号，同时采集此时的时间并一起显示在液晶显示器上，当护士看到显示器上病人的信息，并按下清零键后，液晶显示器恢复到初始状态。本系统对键盘的检测采用中断的方式，能够提高系统的立即性和高效性。当同时有数个病床呼叫时，本系统还可以循环呼叫记录显示。 关键词：病房呼叫单片机中断液晶显示 I Design of hospital bed call system based on singl e chip microcomputer Summary Ward call system is an important means to transfer the clinical information, the patient's request can be quickly transmitted to the d octor or nurse on duty, it is mainly used to assist the hospital easily call the medical staff in a hospital bed, is one of the necessary equipment to improve the l evel of nursing and hospital ward. Let the patient need service, just click the thecarry pager information can spread to the workers. Immediately without caregivers when patients need ed services cannot tell the d octor. It requires timely, accurate and reliabl e, simpl e and feasibl e. The d esign of the call system by the key detection, data processing, information display three parts. C51 microcontroll er as the main controll er, the use of liquid crystal display as the display part, the use of 3X8 matrix switch to simulate the hospital ward and hospital beds. When the press button is pressed, the C51 immediately gets the patient's ward number and the bed number, whil e the time is coll ected and displayed on the LCD monitor, when the nurse sees the patient's information and press the reset button, the LCD screen is returned to its initial state. This system can improve the immediate and efficiency of the system by using the interrupt mod e. When there are a number of hospital beds call, the system can also be a circular call records show. Key words: ward call, SCM, interrupt, liquid crystal display II 目录 1、引言 (2) 1.1、课题设计的目的 (2) 1.2、课题设计的任务 (2) 1.3、课题设计的内容 (2) 2、系统总体设计方案 (3) 2.1、系统硬件配置及组成原理 (3) 2.2、系统变量定义及分配表 (4) 2.3、系统接线图设计······························ (11) 3、控制系统设计 (14) 3.1、控制程序流程图 (14) 3.2、控制程序设计思路 (15) 3.3、控制程序 (15) 4、课程设计的意义 (16) 5、参考文献 (16) 附录 (17) 1、引言 1.1、课题设计的目的 本课程设计主要用于医院病务区的病人有紧急或自己不方便的事件时呼叫护士站寻求帮助，护士根据站内指示灯及响铃获取求助信息的来源，并能及时的给其提供帮助。护士在站内发现信号时及时将站内灯及响铃复位，在处理完后再在病床前的开关将病床及病房的灯复位。 1.2、课题设计的任务 学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行病床呼叫系统运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括： ⑴设计出硬件系统的结构图、接线图等； ⑵系统有启动、停止功能； ⑶运用功能指令进行PLC控制程序设计，主要是主程序； ⑷程序结构与控制功能自行创新设计； 1.3、课题设计的内容 本课程设计主要用于医院病房区的病人有紧急或自己不方便的事件时呼叫护士站寻求帮助，护士根据站内指示灯及指示灯闪烁的频率获取求助信息的来源和求助的先后顺序，并能及时的给其提供帮助。护士在站内发现信号时及时将站内灯复位，在处理完后再在病床前的开关将病床及病房的灯复位。 本系统的控制要求： ⑴、共有3个病房，每间病房4个床位。每一病床床头均有紧急呼叫按钮及重置按钮，以利病人不适时紧急呼叫。 ⑵、设每一层楼有一护士站，每一护士站均有该层楼病人紧急呼叫与处理完毕 唐山学院 电子技术课程设计 题目病床呼叫系统设计 系 (部) 机电工程系 班级机制四班 姓名杨柏 学号 4120105407 指导教师王志秦成凤敏 2014 年 12 月 15 日至 12 月 19 日共 1 周2014年 12 月 19 日 课程设计成绩评定表 目录 1 引言 (1) 2 系统总体方案设计 (2) 3 软件介绍 (6) 3.1 Multisim简介 (6) 3.2 Multisim10.0概述 (6) 3.3 Multisim10.0 仿真方法介绍 (6) 3.4 Multisim10.0的界面 (7) 4 主要器件简介 (8) 4.1 74LS148编码器 (8) 4.2 74LS248译码器 (8) 4.3 7段共阴极数码管 (8) 5 仿真结果演示 (9) 5.1 0号床位呼叫时显示 (9) 5.2 8和9号床位同时呼叫显示 (10) 5.3 无床位呼叫时显示 (11) 6 设计结论 (12) 4.1 能实现的功能 (12) 4.2 功能模块 (12) 4.3 功能实现简介 (12) 4.4 设计定义 (12) 7 设计体会 (13) 8 参考文献 (14) 9 附录 (15) 9.1 器件明细表 (15) 9.2 仿真结果演示 (16) 1 引言 在这个瞬息万变，竞争激烈的时代，选择一个优越的工具往往能提升企业在这个市场上的竞争力。尤其医院的竞争越来越激烈，商业医院的生存是第一位，提升档次和服务质量迫在眉睫，陪护问题一直是医患矛盾的主体，也是长期困扰卫生系统服务质量的大问题，使用病房呼叫系统，方便病人更快找到医生，以节约病人的宝贵时间。 病床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，是提高医院水平的必备设备之一。病床呼叫系统的优劣直接影响到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。它要求及时、准确可靠、简便可行、利于推广。 医院已经从人工管理模式向智能化方向发展。“病床呼叫系统”可以实现对病房的智能化管理，可实现呼叫、求救警报、信息存储、显示等等功能。患者在住院期间，可能会在任意时间请求医生或护士进行诊断或护理。病床求助呼叫是传送临床信息的重要手段，病床呼叫系统是患者向值班医生或护士发出紧急呼叫的工具，要将患者的请求快速传给值班医生或护士，并在护士站的监控中心留下准确完整的记录，是提高医院和病室护理的重要组成部分。 临床求助呼叫在病人的治疗过程中起到至关重要的作用，而病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理的紧急呼叫工具，此系统可将病人的请求快速的传送给值班护士，值班护士根据具体情况作出相应的处理，病床呼叫系统是提高医院病房护理水平和质量的必备设备之一。呼叫系统的优劣直接关系到病人的安危，历来受到各大医院的普遍重视。它要求及时、准确、可靠、简便操作、利于推广。系统的呼叫按钮放在病房内，显示装置安装在护士值班室内，两者通过电线相连接在一起。当病房中的任意患者有呼叫请求时，按下呼叫按钮，在护士值班室会进行声光报警，并在其显示器以及显示灯上显示病房的号码。 本系统用两个74LS148和一个74LS248，外接一个数码管显示器和报警器来实现病床呼叫系统。能够实现病人和医护人员之间信息的传递。每个病床都有一个按键，当患者有需要时，按下按键，此时值班室的显示屏可显示此患者的病房号和床位号，医护人员按下“响应”键取消当前呼叫。此系统能够为医院提供一个成本低、效率高、操作方便和易于安装维护的快捷系统。数电课程设计病床呼叫系统
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