基于SoC单片机的医疗护理床系统设计

pengyuyan

6 n* C5 P* C- d2 G! c; u9 N摘要:设计了一个基于SoC单片机C8051F020的多功能医疗护理床控制系统.通过对控制部分和遥控部分的硬
件电路、软件程序及系统抗干扰的设计,实现了病人使用遥控器对医疗护理床各个部分的智能控制,实现
了医疗护理的自动化、智能化.本系统具有操作简单、可靠性高、精度高、成本低等特点.
关键词:SoC单片机;医疗护理床;通信协议;系统设计
" c$ U, S( W) R护理床经历了一个由机械式向电动化、自动化、智
能化发展的过程'.为了降低护理人员的劳动强度,
$ [% O4 ?3 U0 O( m7 H9 y. l9 t提高受护理人员的护理质量和自护理能力,护理床所
) g* F6 i  z9 F% i3 e  m% ?7 B/ s8 x+ `能实现的床面位姿数目、特殊体位方式越来越多,要求.
( K0 }' |& ~, z; j. _) u也越来越高.纵观国内外各种护理床,其所能实现的体
- R0 S% Q8 G. k8 c: P2 N8 g位位姿数目和造价成正比，而且护理床所能实现的普
- G" `' M0 w9 E9 h' r( Y* O) z/ }通体位位姿和特殊体位位姿难以同时得到满足.为此,
* G. H/ o% W; y* Y9 t( ^8 I+ l5 I6 b9 @本文设计了一种基于SoC单片机C8051F020的多功
# x9 G/ m9 w3 W2 T+ U' j3 M能护理床系统[2].通过软件和硬件电路设计实现了病
人通过遥控器对床体各种体位位姿进行控制,使各部
分床体能按照病人的要求运动和间歇一定的时间,并
. Z7 h, ^+ u1 T3 q+ e  |& d在病人舒适的角度范围内运动,实现护理床的自动化
和智能化.
系统总体设计
护理床能实现病人的各种体位运动,这些体位运
! t' g8 T' K$ m& X动主要包括抬背抬臂、曲臂、屈腿抬腿、翻身以及脚

掌运动等.对于危重、高度瘫痪等生活不能自理的病
人，在设计时还考虑能使病人在床上以坐姿或卧姿排
便.根据这些需求,将护理床的床板分成14个部分,包
括上身.左右大臂、左右侧翻身、左右小臂、左右大腿、
左右小腿、左右脚掌、解便部分.同时还附加冲水、烘干
和食品供应等功能.各个活动床面板的摆动角度范围
参照有关医疗护理要求以及人体的舒适感进行设定.
5 t. T' S1 t  x护理床通过油缸的伸缩或电机的正反转来实现床
% z: b, I, @$ w9 e板各部分的抬起和下降,油缸的伸缩或电机的正反转
由电磁阀来控制.把每路运动视为一个控制单元 ,再加
上一个油泵、声控单元，则护理床控制部分共需要控制
19个单元，又由于每个单元都需要正反转，所以共有
; g! S. J# ]. W: y% \6 J38个控制点.
7 q- W8 L$ [0 W. r) E! n. {C8051F020单片机有P。~P,共8个8位的并行
I/O口.其中,P。和P;口被配置为控制信号线,P。和
: u& R# A( ]: V3 b9 RP,口为数据地址线，P,口为模拟量输人线.所以，要
对单片机进行并行口扩展,以此来完成对护理床19个
单元38个节点的控制.系统采用2片8255芯片来完
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