智能病房呼叫系统：高效医护新方案

基于单片机的病房呼叫系统设计

系统概述

病房呼叫系统是医疗机构中重要的辅助设备，用于患者与医护人员之间的快速通信。基于单片机的病房呼叫系统具有成本低、可靠性高、易于扩展等特点。系统通常由主机（护士站）和多个分机（病房）组成，通过有线或无线方式通信。

硬件设计

核心单片机可选择STM32、51系列或AVR系列，根据需求选择合适型号。STM32F103系列因其丰富的外设和较高的性价比常被采用。

输入模块包括病房床头的呼叫按钮和取消按钮，采用防误触设计。输出模块包括护士站的声光报警器和病房的响应指示灯。

通信模块根据实际需求选择有线（如RS485总线）或无线（如NRF24L01模块）。RS485总线适合长距离传输，最多可支持32个节点。NRF24L01模块实现无线通信，安装更灵活。

软件设计

主程序采用轮询或中断方式检测呼叫信号。中断方式响应更及时，适合实时性要求高的场景。

通信协议需定义数据帧格式，包含地址码、指令类型和校验位。典型帧结构：

起始位：0xFF
地址码：1字节
指令：1字节（0x01呼叫，0x02取消）
校验和：1字节

护士站软件需实现优先级管理，多个呼叫同时发生时按预设优先级处理。病房状态通过LED矩阵或LCD屏实时显示。

抗干扰设计

硬件上采用光电隔离保护I/O口，电源模块加入滤波电路。软件上加入看门狗定时器，通信数据增加重发机制。

信号线采用双绞线降低干扰，无线通信时选择抗干扰频段。关键数据存储采用EEPROM，防止断电丢失。

扩展功能

系统可扩展体温监测模块，通过DS18B20传感器采集患者体温数据。增加语音模块实现双向通话功能，提升沟通效率。

联网功能允许将呼叫信息推送至医护人员移动终端。历史记录功能存储操作日志，便于后续查询分析。

测试与优化

测试阶段需模拟多种使用场景，包括同时呼叫、长时工作和断电恢复等。通过实际负载测试确定系统容量上限。

优化方向包括降低功耗、提高响应速度和增强用户界面友好性。通过软件滤波算法提升信号检测的准确性，减少误报率。

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