部分电路及软件设计仿真 - 基于单片机与DTMF技术的医院呼叫对讲系统设计与实现

　　3.4 振铃检测电路

　　当有用户呼叫本机时，电话交换机发来铃流信号，因此可以通过检测有无铃流信号来判断有无呼叫信号。本系统的振铃检测电路由4个二极管D1～D4，2个稳压二极管D5、D6，1个电阻R和1个电容C组成，IN1端与IN2端是铃流信号输入端，OUT1端与OUT2端是振铃检测输出端。当没有振铃信号输入的时候，稳压管D5不能导通，振铃检测电路的输出端电压近似为0V，此时检测结果为没有振铃信号；当有振铃信号输入的时候，由于二极管D1～D4组成的电路具有整流作用，信号变换成脉动直流电，通过电阻R对电容C充电，振铃检测电路的输出端产生电压，此时检测结果为有振铃信号。在电路中的稳压二极管D6的作用是限制振铃信号的幅值，防止输入电压过火而烧坏电路元件。

　　3.5 摘挂机检测电路

　　挂机检测电路用于检测摘挂机状态，并将其输入单片机控制系统。摘挂机的检测信号输入到单片机的P1．3引脚，磁铁装在话筒上，干簧管装在电话机内部，利用干簧管的合上与断开可以实现话筒和话机合上与断开。电话机摘机时，话筒和话机分开，由于失去了磁铁的吸引作用，干簧管的弹片断开，P1．3引脚输入高电平；电话机挂机时，话筒与话机合上，由于磁铁的的吸引作用，P1．3引脚输入低电平，这样可以通过查询P1．3引脚的电平状态来检测摘挂机。

　　4 系统软件设计

　　根据需要，设计出主机的呼叫工作流程图（如图5所示）。主机处在空闲状态下，即没有呼叫和通话时，走廊上的数码显示屏会显示实时的口期和时间等信息，同时主机会不断进行中断查询，判断此时是否有分机发送的呼叫信号，若没有的话就执行按键查询，判断是否拨号呼叫；当主机与分机进行通话时，双方接通后，此时数码显示屏会显示病人的相关信息，如病房号、床位号等。

　　

　　5 实验仿真分析

　　为了验证DTMF信号的可靠性，应用MATLAB进行仿真实验。需要设置一组DTMF信号频率组，本实验选择按键“0”的DTMF信号，其对应的频率组为1 366 Hz和941 Hz，导入到MATLAB后可以得到该信号的时域波形图（如图6所示），再选择其它频率组进行仿真实验也得到类似的结果。由此实验可说明一组高低频率可以有效地组合成一个DTMF信号，并且能被准确的识别和处理，由于DTMF拨号速率的高效性，避免了传统的拨号方式带来的缺陷，确保信号准确无误地传送，可以肯定本系统的可行性。

　　

　　6 结束语

　　本系统结构设计比较简单，以MSP430F149单片机作为控制核心，采用DTMF信号的通信技术，能有效地降低系统的成本，提高其可靠性和抗干扰能力。本系统的组装和维护方便，操作简单，便于医护人员和病人使用，病人能直接与值班室的医护人员交流，很好地改善了医患关系，让医护人员及时了解病人的现状，病人也能得到悉心的护理和对医院的信任度也有所提高。本文所研究的系统重点在于设计一个有效、方便的呼叫对讲系统，基本上达到了设计目标，但是科技总是不断发展的，技术会逐步更新，今后医院呼叫对讲系统的功能也会不断地完善。