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基于MSP430的DTMF呼叫对讲系统设计
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2017-10-23
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摘要：当今国内的医院护理系统的发展现状，采用MSP430单片机与DTMF技术设计医院呼叫对讲系统，该系统以MSP430F149单片机作为控制核心，采用DTMF信号收发电路、DTMF信号编译码电路、振铃检测电路和显示电路等外围电路，通过进行硬件模拟实验和MATLAB软件仿真实验，验证了该系统的可行性和可靠性，可以实现拨号通话、显示信息、广播和护理级别设置等功能。该系统的设计简洁，主机芯片MSP430F149实现了低功耗，系统安装方便简单而且易于维护，成本比较低，具有较高的实用价值。
随着科学技术的迅速发展，尤其是电子信息技术的不断更新，医疗卫生事业也逐步深化改革，实现现代化医疗成为医院未来发展的趋势，医院呼叫对讲系统是提高医院的护理水平的重要设备之一，其基本功能就是通过一种简便的途径使护理对象与医护人员达成沟通。16位的MSP430单片机的集成度很高，片内资源丰富，主要的突出特点是低功耗，可以实现长时间的稳定工作，应用到该系统后，性能得到很好的优化，可以提高医护人员的工作效率和降低他们的劳动强度，病人也能得到及时的护理和医疗，可以显著提高医院的服务水平和医疗质量。
1 DTMF呼叫对讲系统介绍
1．1 DTMF技术的介绍
DTMF（Dual Tone Multi Frequency），即双音多频，由一个高频信号与一个低频信号叠加组合成的，分别代表一个数字或字符。双音多频信号，是用两个特定的单音频的组合来代表数字或功能。高低频信号各有4种，分别组成高频群和低频群，采用8选1的组合方式来构成DTMF信号，从而有16种组态，分别可以代表拨号键盘上的0—9、A—D、*、#等16个字符，按照信号频率和字符对应列出表格（如表1所示）。由于其具有良好的抗噪声特性，被广泛用于通信系统拨号传输。
1．2 呼叫对讲系统的工作原理
系统的主机和分机都通过单片机进行控制，由于在整个呼叫系统中主机只有一个，是系统的核心模块，通过外部总线可以与分机连接，实现呼叫对讲的功能。主机可以在任何时间接收分机的呼叫，同时数码显示屏和病人信息一览显示表能同步和准确地显示相应的信息，设有一级、二级和三级护理级别，当有多路呼叫信号时，按护理级别和先后拨打顺序循环显示。
2 系统的总体设计
系统在空间上可分为3个部分，分别为医护人员值班室、病房和走廊（如图1所示）。主机、电话机和病人信息一览显示表等安装在医护人员值班室，分机安装在各个病房的各个床位，数码显示屏安装在走廊上。主机在待机的时候，走廊上的数码显示屏显示日期时间等信息，当有病人使用分机呼叫主机时，在医护人员值班室的主机会发出响铃信号同时病人信息一览显示表和走廊上的数码显示屏会显示相应病人的信息，电话接通后，医护人员得知病人的情况，以便准备相应的医疗措施。
随着科学技术的迅速发展，尤其是电子信息技术的不断更新，医疗卫生事业也逐步深化改革，实现现代化医疗成为医院未来发展的趋势，医院呼叫对讲系统是提高医院的护理水平的重要设备之一，其基本功能就是通过一种简便的途径使护理对象与医护人员达成沟通。16位的MSP430单片机的集成度很高，片内资源丰富，主要的突出特点是低功耗，可以实现长时间的稳定工作，应用到该系统后，性能得到很好的优化，可以提高医护人员的工作效率和降低他们的劳动强度，病人也能得到及时的护理和医疗，可以显著提高医院的服务水平和医疗质量。
1 DTMF呼叫对讲系统介绍
1．1 DTMF技术的介绍
DTMF（Dual Tone Multi Frequency），即双音多频，由一个高频信号与一个低频信号叠加组合成的，分别代表一个数字或字符。双音多频信号，是用两个特定的单音频的组合来代表数字或功能。高低频信号各有4种，分别组成高频群和低频群，采用8选1的组合方式来构成DTMF信号，从而有16种组态，分别可以代表拨号键盘上的0—9、A—D、*、#等16个字符，按照信号频率和字符对应列出表格（如表1所示）。由于其具有良好的抗噪声特性，被广泛用于通信系统拨号传输。
1．2 呼叫对讲系统的工作原理
系统的主机和分机都通过单片机进行控制，由于在整个呼叫系统中主机只有一个，是系统的核心模块，通过外部总线可以与分机连接，实现呼叫对讲的功能。主机可以在任何时间接收分机的呼叫，同时数码显示屏和病人信息一览显示表能同步和准确地显示相应的信息，设有一级、二级和三级护理级别，当有多路呼叫信号时，按护理级别和先后拨打顺序循环显示。
2 系统的总体设计
系统在空间上可分为3个部分，分别为医护人员值班室、病房和走廊（如图1所示）。主机、电话机和病人信息一览显示表等安装在医护人员值班室，分机安装在各个病房的各个床位，数码显示屏安装在走廊上。主机在待机的时候，走廊上的数码显示屏显示日期时间等信息，当有病人使用分机呼叫主机时，在医护人员值班室的主机会发出响铃信号同时病人信息一览显示表和走廊上的数码显示屏会显示相应病人的信息，电话接通后，医护人员得知病人的情况，以便准备相应的医疗措施。
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