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
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.
% }1 c1 j4 F. ^关键词:SoC单片机;医疗护理床;通信协议;系统设计
7 K1 x/ L: F  o+ v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,
提高受护理人员的护理质量和自护理能力,护理床所
3 o. A3 ?( Y$ V; y' |$ {3 V2 s, N能实现的床面位姿数目、特殊体位方式越来越多,要求.
也越来越高.纵观国内外各种护理床,其所能实现的体
位位姿数目和造价成正比，而且护理床所能实现的普
通体位位姿和特殊体位位姿难以同时得到满足.为此,
+ h3 t3 ^0 d5 e8 k4 a9 }" h本文设计了一种基于SoC单片机C8051F020的多功
1 F" V: o% V; P2 N# V. j) S9 B1 B* O! f能护理床系统[2].通过软件和硬件电路设计实现了病
" A- o$ |& O5 B1 _5 g% R人通过遥控器对床体各种体位位姿进行控制,使各部
8 u) X0 J# _2 d2 A1 A! u+ w分床体能按照病人的要求运动和间歇一定的时间,并
0 D- }! x) i$ y* Q& G" Z! ^% C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
: a# b; ]$ s8 q5 `$ a( l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
人，在设计时还考虑能使病人在床上以坐姿或卧姿排
, N# c) N. e9 y5 ^4 m便.根据这些需求,将护理床的床板分成14个部分,包
$ T* O2 \# \# K( [) n3 X括上身.左右大臂、左右侧翻身、左右小臂、左右大腿、
/ `$ b2 e( ]4 e% H0 c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
1 u' c( v- e) t/ S0 _参照有关医疗护理要求以及人体的舒适感进行设定.
' R6 J) d! ?6 Q/ P1 s$ _. k护理床通过油缸的伸缩或电机的正反转来实现床
% Q9 X, E7 T4 `. {6 B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
0 I3 q5 A5 F6 M! B% P! i1 l4 `19个单元，又由于每个单元都需要正反转，所以共有
, @" d. k6 u4 q3 T9 e" J: A+ k! `' T38个控制点.
  Q6 _- A6 j- L' ]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
P,口为数据地址线，P,口为模拟量输人线.所以，要
# l9 V8 R9 }2 A6 t* W' I* _2 c对单片机进行并行口扩展,以此来完成对护理床19个
! S1 d' _2 h7 t& M. t单元38个节点的控制.系统采用2片8255芯片来完



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