病房呼叫系统的设计与研究

西安科技大学 耿伟霞

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递给值班医生或护士，是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。呼叫系统的优劣直接关系到病员的安危，历来受到各大医院普遍重视。它要求及时、准确、可靠、简便易行、便于推广。在方案选择上，本文选用了门电路和集成芯片构成电路，力求在实现多种实用功能的情况下降低电路的制作成本。

1 电路的组成及功能

电路主要由呼叫模块、优先选择模块、译码显示模块和报警模块组成，结构框图如图1，仿真电路如图2。具有呼叫功能、显示功能、报警功能和清除功能，可以实现8个病床对护士站的呼叫。当病人有需求时，按一下自己床位边的呼叫按键，就能呼叫护士。当有病床呼叫时，相应病人病房里的发光二极管发光，护士站的数码管显示器上显示相应的床位号，同时蜂鸣器会发出报警声。护士响应后，按下清除键即可清除呼叫报警声及显示，电路恢复到初始状态。当有多位病员同时呼叫时，病情严重者优先。当有病人呼叫时，电路具有锁存功能，对之后的呼叫无响应。无呼叫时发光二极管不亮、显示器上无显示。

图1 电路的结构框图

图2 仿真电路

2 电路的模块结构及工作原理

2.1 呼叫模块

呼叫模块由8个按键K1-K8和相关电路组成。K1-K8都是可以自动弹起的按扭开关，当按键按下时，按键电路输出低电平，否则，按键电路输出高电平。74HC573为8路锁存器，按键电路输出信号被其锁存并记忆。当有病房呼叫信号时，锁存器导通，按键电路输出的低电平被锁存，使对应的发光二极管点亮，提示病人信号已传送到值班室。直到人为复位清零，装在病房中的发光二极管熄灭，告诉病人，值班人员已经知道了他的呼叫。该系统具有呼叫保持功能，当一名病人呼叫之后，由于信号被锁存，再有病人呼叫时，呼叫不被响应。在处理完了本次呼叫，电路复位以后，才可以再次响应呼叫。

2.2 优先选择模块

呼叫具有优先选择功能，当有多个病人同时呼叫时，呼叫信号输给优先编码器74LS147，优先编码器会选择出来优先权最高的信号对其进行编码。在本次设计中，1号病房优先权最低，8号病房优先权最高，1-8号病房优先权依次升高。医院在安置病员时，1-8号病房中住的病人病情由轻到重。

2.3 译码显示模块

呼叫信号经过优先编码和锁存后，进入显示译码器CD4511，进行显示译码，之后由数码显示管发光显示数字。

2.4 报警模块

报警模块由电阻、三极管和扬声器组成。当有病人呼叫时，该模块输入高电平，扬声器发声，直到护士响应，人为清零，呼叫任务结束。无病人呼叫时，该模块输入低电平，扬声器不发声。

3 电路仿真与硬件验证

运用Proteus软件对电路进行仿真。当2号病房呼叫时，按下K2开关，该病人病房中的二极管点亮，护士值班室中的数码显示管显示2，同时扬声器发声，此时仿真电路工作状态如图3。

图3 2号病房呼叫时电路仿真

制作了硬件电路，如图4。电路运行正确，工作性能可靠。

图4 实际电路

结束语：本呼叫系统的设计使用可以让医院更加合理有效的安排值班的医护人员，在及时救助伤员的同时节省大量人力资源，为医院救助伤员提供更好的治疗环境。不仅使医护人员能够对病人的病情有一定的了解，还能对病人的突发情况进行及时有效治疗，让救护工作紧张有序的进行。电路由集成芯片和门电路组成，成本低、性能稳定，具有很强的实用性，有一定的应用价值。