基于SoC单片机的医疗护理床系统设计

pengyuyan

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
- W' B. x9 b5 k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
! G7 z0 D6 H/ ]$ N( |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
护理床经历了一个由机械式向电动化、自动化、智
0 w& U9 D* N" \3 A) t5 H# @  f能化发展的过程'.为了降低护理人员的劳动强度,
提高受护理人员的护理质量和自护理能力,护理床所
* T2 i9 F+ y; u+ M. w4 y能实现的床面位姿数目、特殊体位方式越来越多,要求.
; j6 b) N: h' ]7 x也越来越高.纵观国内外各种护理床,其所能实现的体
4 l: V, J7 n1 o7 n' W! y& E位位姿数目和造价成正比，而且护理床所能实现的普
3 ?9 L) G# ]8 V0 F" |" d4 b通体位位姿和特殊体位位姿难以同时得到满足.为此,
8 {7 Z# M0 \- @  b+ p( V本文设计了一种基于SoC单片机C8051F020的多功
6 N+ w* F' |0 b5 y: \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
3 D* Y4 g7 E7 g3 O# w' N分床体能按照病人的要求运动和间歇一定的时间,并
在病人舒适的角度范围内运动,实现护理床的自动化
% p7 S! b5 d2 v0 T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
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
4 t% ~3 z0 [6 I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、
( G4 E3 z$ x! i2 A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.
9 Y1 ?; f" z1 y* ^! D2 ~7 X0 D9 Y0 y护理床通过油缸的伸缩或电机的正反转来实现床
板各部分的抬起和下降,油缸的伸缩或电机的正反转
1 P$ K, t  |4 Y3 n2 T: c6 B8 ~' U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
38个控制点.
C8051F020单片机有P。~P,共8个8位的并行
, X+ O! v! d% [8 D3 s$ CI/O口.其中,P。和P;口被配置为控制信号线,P。和
( G$ V8 v$ O" F8 DP,口为数据地址线，P,口为模拟量输人线.所以，要
, D3 P3 Q6 x+ H对单片机进行并行口扩展,以此来完成对护理床19个
1 h1 j: L3 P5 o单元38个节点的控制.系统采用2片8255芯片来完
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