基于单片机的无线病房呼叫系统设计

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1、集成电路应用ApplicationofIntegratedCircuits基于单片机的无线病房呼叫系统设计12郭广颂，胡璞（1.郑州航空工业管理学院机电学院，河南郑州450015；2.益阳橡胶塑料机械集团技术中心，湖南益阳413000）摘要：在传统病房呼叫系统的基础上提出一种基于单片机实现的无线病房呼叫系统设计方法，给出了基于单片机和射频通信芯片nRF401而设计的硬件原理图，并对影响无线通信性能的通信协议的设计、数据帧和防信息碰撞方法的实现及混合信号PCB板设计等做了较详细的探讨。关键词：单片机；nRF401；射频通

2、信中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：0258-7998(2012)02-0050-03DesignofwirelesssickroomcallersystembasedonMCU12GuoGuangsong，HuPu(1.InstituteofMechanicalandElectricalEngineeringZhengzhouInstituteofAeronauticalIndustryManagement，Zhengzhou450015，China；2.YiyangRubber&PlasticsMach

3、ineryGroupCo.,Ltd，Yiyang413000，China)Abstract：DesignakindofwirelesssickroomcallersystembasedonMCUinthispaper，andthecircuitdesignbasedonMCUandthechipofnRF401forradiofrequencycommunicationisalsogiven.Andwirelesscommunicationprotocoland,thewayofdataframesandtheanti

4、-message-crashedandthemixedsignalPCBarediscussedindetails.Keywords：MCU；nRF401；radiofrequencycommunication病房呼叫系统作为一种基本医疗陪护设备已逐步该病房呼叫系统的硬件设计主要包括主机硬件设计得到普及并不断得到改进。传统的病房呼叫系统采用和从机硬件设计两部分。主机硬件设计包含了射频芯片PC机联网监控和有线控制，虽然具备很强的专业服务外围电路、显示部分、警报部分及AT89C51芯片的简单外功能和监护能力，但是其实现方法

5、复杂，前期投资和后围电路的设计。从机硬件设计则包含射频芯片外围电路、期维护的费用都很高。外部输入电路及AT89C51芯片的简单外围电路的设计。本文采用单片机实现无线数据传输通信和实时报1.1主机硬件电路设计警功能，设计一套低成本通用型的病房呼叫系统。整个本系统以AT89C51为控制器，采用射频芯片nRF401系统采用无线通信的方式，降低了复杂的布线、安装检设计接收/发射电路，实现与从机的数据传输[1]。当nRF401修和拆卸的难度,并可监控多个病房且便于扩充升级。芯片接收并处理完接收数据后或控制器向nRF401芯片1系

6、统方案设计传输发送信息时，nRF401芯片与控制器之间的通信采本设计采用从机和主机相分离的模式。从机安装于用的是异步串行通信的方式。在这种通信方式下，单片各个病房，主机安装于医务室或值班室。多个从机处于机的RXD端和TXD端分别与nRF401芯片的DOUT端等待外部呼叫信号的状态，主机则时刻处于等待接收从和DIN端连接，用作两者之间的数据串行传输通道。而机呼叫信息的状态，并且从机与主机之间采用无线数据P1.1口与nRF401芯片的TXEN口连接，用来选择nRF401传输通信。当病人按动安装在床头的从机按键时，安装芯片的

7、工作状态(发射状态或接收状态)。P1.2口与在护士站的主机收到信号后发出提示音，同时发光二极nRF401芯片的PWR-UP口连接，用来控制nRF401芯片管亮，数码管显示呼叫病人的床位号和呼叫次数，医生的节电状态。P1.3口与nRF401芯片的CS口连接，用来或护士根据显示床位号进行治疗与服务。选择nRF401芯片的发射频率(该芯片有两种发射频率)。50欢迎网上投稿www.chinaaet.com《电子技术应用》2012年第38卷第2期集成电路应用ApplicationofIntegratedCircuits此外，nR

8、F401芯片的ANT1和ANT2两个端口与发射天机一致，不同是少了显示和警报硬件电路而多了一个外线连接。nRF401外围电路如图1所示，为了便于使用较部请求信息的接收电路。从机中的外部请求信息接收电低成本的PCB天线，本设计中的天线接口设计为差分路设计只是依靠一个P0.0端口等待接收外部的高电平，天线[2]。本系统主机硬件电路设计