基于以太網(wǎng)的醫(yī)院病人體溫遠(yuǎn)程自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：在醫(yī)院數(shù)字化建設(shè)中，醫(yī)院病人體溫的遠(yuǎn)程自動(dòng)檢測(cè)有著十分重要的意義。該設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是完成一種新型的基于以太網(wǎng)的多點(diǎn)分布式溫度檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)溫度采集、顯示和單片機(jī)控制，并與監(jiān)控中心通訊。選用DALLAS公司近年來推出的集成式數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為測(cè)溫元件，選用周立功公司開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)通信模塊ZNE-100T作為網(wǎng)絡(luò)通信單元。采用新興的單總線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建溫度檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)成本低廉、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、操作靈活，可以方便地實(shí)現(xiàn)溫度的多點(diǎn)、實(shí)時(shí)測(cè)量。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)檢測(cè)；多點(diǎn)分布式檢測(cè)系統(tǒng)；實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；DS18B20；ZNE-100T

醫(yī)院病人體溫等參數(shù)的遠(yuǎn)程自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)是醫(yī)院數(shù)字化建設(shè)中的一個(gè)重要項(xiàng)目。該設(shè)計(jì)主要是針對(duì)醫(yī)院病人體溫進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)檢測(cè)，采用分布式多點(diǎn)溫度采集技術(shù)，并通過以太網(wǎng)通信技術(shù)傳輸?shù)结t(yī)院監(jiān)控中心，值班醫(yī)生和護(hù)士通過監(jiān)控中心可以實(shí)時(shí)了解病人的體溫變化，監(jiān)控中心可以對(duì)病人的體溫異常進(jìn)行報(bào)警和相應(yīng)的記錄，并且與病人數(shù)據(jù)庫同步，方便醫(yī)生對(duì)病人病情的分析。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
該系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。整個(gè)系統(tǒng)采用三級(jí)結(jié)構(gòu)，即醫(yī)院監(jiān)控中心、病房主機(jī)和溫度傳感器。其中病房主機(jī)采用單片機(jī)AT89C52為主控單元，主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信、溫度采集和顯示。網(wǎng)絡(luò)通信是通過周立功公司開發(fā)的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)串口模塊ZNE-100T實(shí)現(xiàn)的，每臺(tái)ZNE-100T都可以設(shè)定IP地址和服務(wù)器IP地址，便于構(gòu)成分布式測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)。測(cè)溫元件采用美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的數(shù)字溫度傳感器DS18B20，每個(gè)DS18 B20都有惟一的ID號(hào)，體積小，可以封裝成普通溫度計(jì)大小，其拉線最長(zhǎng)距離可達(dá)80 m，便于分布式安放在病人身上。溫度數(shù)據(jù)可以在病房主機(jī)的液晶上滾動(dòng)顯示。醫(yī)院監(jiān)控中心和各病房主機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)通信，采用C-S架構(gòu)，病房主機(jī)每分鐘向醫(yī)院監(jiān)控中心發(fā)送各路溫度數(shù)據(jù)。醫(yī)院監(jiān)控中心接收來自各病房主機(jī)的數(shù)據(jù)，可以以曲線或者數(shù)字的方式實(shí)時(shí)顯示各病人溫度變化情況，并進(jìn)行異常處理和相應(yīng)信息記錄，并且與病人數(shù)據(jù)庫同步，及時(shí)提醒值班醫(yī)生和護(hù)士關(guān)注病人情況。

2 硬件設(shè)計(jì)
2．1 單片機(jī)主控單元設(shè)計(jì)
單片機(jī)AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8 KB的FLASH和256 B的RAM，片內(nèi)置通用8位中央處理器，具備32個(gè)雙向I／O口。其中單片機(jī)的P0口用于現(xiàn)場(chǎng)顯示電路，采用點(diǎn)陣液晶顯示模塊LM6038D，可以滾動(dòng)顯示各個(gè)病人的體溫；P1口用于接單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20；P2口用于現(xiàn)場(chǎng)控制電路，包括按鍵、指示燈等；P3口的P3．0(RXD)和P3．1(TXD)用于和ZNE-100T的串口通信。系統(tǒng)采用5V供電。
2．2 單總線溫度采集電路設(shè)計(jì)
DS18B20的測(cè)量范圍為-55～+125℃；在-10～+85℃時(shí)，它的精度為±0．625℃，通過特殊處理，可以達(dá)到0．1℃。
單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20的電路連接方式主要有兩種，如圖2所示。該設(shè)計(jì)采用外接電源方式，如圖2(b)所示。理論上單片機(jī)的每個(gè)端口可以接無數(shù)個(gè)DS18B20，但是單片機(jī)端口負(fù)載能力有限，P1口的每個(gè)端口(P1．0至P1．7)只能推動(dòng)8個(gè)DS18B20。該設(shè)計(jì)中只用P1．0端口接了8只DS18B20。