一种医用护理床控制系统的制作方法

本实用新型属于医疗护理系统，具体是一种医用护理床控制系统。

背景技术：

当前，我国人口老龄化问题所表现的主要矛盾是人口老龄化的进程过快与当前的社会经济发展速度不协调。因为越是经济发达国家,他们的医疗和社会保障体系就越健全越完善，人们的寿命也就越长，所以相对来说人口老龄化的程度应高些。人口老龄化引发的社会问题必须得以重视。它不仅给医疗系统带来压力,而且给社会保障系统也带来压力，同时还增添了家庭的负担。因为我国高龄老年人的照顾主要是来自家庭的子女。如今长期卧床的老年人越来越多，护理难度又大,这个社会问题尤为突出,因此市面上出现了很多智能护理床，可以满足老年人的需求。

但是市面上的智能护理床，在使用一段时间后经常容易坏，或者控制系统不够灵敏，维护起来非常困难。另外，老年人在操作智能护理床，比如控制护理床“背起”、“背降”等，只能通过按住在护理床上相应的按钮才能实现所需要的功能，这样给老年人带来了不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服以上存在的技术问题，提供一种医用护理床控制系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案。

一种医用护理床控制系统，包括监控主机和安装在护理床上的控制板、传感器；所述控制板包括CPU板和PCB板，所述CPU板包括CPU处理器，以及与所述CPU处理器电性连接的内存和FLASH存储器；所述PCB板包括语音采集模块、以太网模块、语音输出模块、驱动模块、FPGA可编程器、DDRII插槽和电源模块；所述CPU板是可拆卸地卡扣在所述DDRII插槽里，所述CPU处理器通过所述DDRII与所述语音采集模块、以太网模块、语音输出模块、驱动模块和FPGA可编程器电性连接；所述电源模块用以向所述CPU板和PCB板提供工作电源；所述传感器通过所述FPGA可编程器与所述CPU处理器电性连接；所述监控主机通过所述以太网模块与所述CPU处理器电性连接。

进一步地，所述语音采集模块包括驻极体电容话筒X1、电阻R2、电阻R5、电容C10和电容C13，所述电容话筒X1的管脚1通过电容C10连接到CPU处理器的CP管脚；所述电容话筒X1的管脚2通过电容C13连接到CPU处理器的CN管脚，所述电源模块的VCC信号通过电阻R2、R5连接在所述电容话筒X1与电容C10线路之间。

进一步地，所述语音输出模块包括功率放大芯片和扬声器组成，所述CPU处理器通过功率放大芯片与所述扬声器电性连接。

进一步地，所述驱动模块采用L298N芯片。

进一步地，所述CPU处理器采用S3C2440A芯片。

进一步地，所述传感器包括温度传感器、大便感应器、小便感应器、血压传感器、体温传感器、心率传感器的一个或多个。

本实用新型有益效果：

1、CPU板和PCB板采用分离设计，方便后续维护，降低用户使用成本。

2、通过语音采集模块和语音输出模块，实现了使用者通过语音操作护理床“背起”、“背降”等功能。

3、通过FPGA可编程器可实现并行采集传感器的采集数据，不仅提高了采集效率，也保证了数据的实时性。

附图说明

图1：本实用新型实施例一的原理结构框图。

图2：FPGA可编程器并行采集示意图。

图3：语音采集模块电路原理图。

图4：本实用新型实施例二的原理结构框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例一：

如图1所示，一种医用护理床控制系统，包括监控主机和安装在护理床上的控制板、传感器；所述控制板包括CPU板和PCB板，所述CPU板包括CPU处理器，以及与所述CPU处理器电性连接的内存和FLASH存储器；所述PCB板包括语音采集模块、以太网模块、语音输出模块、驱动模块、FPGA可编程器、DDRII插槽和电源模块；所述CPU板是可拆卸地卡扣在所述DDRII插槽里，所述CPU处理器通过所述DDRII与所述语音采集模块、以太网模块、语音输出模块、驱动模块和FPGA可编程器电性连接；所述电源模块用以向所述CPU板和PCB板提供工作电源；所述传感器通过所述FPGA可编程器与所述CPU处理器电性连接；所述监控主机通过所述以太网模块与所述CPU处理器电性连接。

其中，所述CPU处理器最好采用S3C2440A芯片，该芯片基于ARM920T 核心，0.13μm 的CMOS 标准宏单元和存储器单元。低功耗，简单，精致，且全静态设计特别适合于对成本和功率敏感型的应用。它采用了新的总线架构如先进微控制总线构架（AMBA）。S3C2440A 的突出特点是其处理器核心，是一个由Advanced RISC Machines（ARM）公司设计的16/32 位ARM920T 的RISC 处理器。ARM920T 实现了MMU，AMBA 总线和哈佛结构高速缓冲体系结构。这一结构具有独立的16KB 指令高速缓存和16KB 数据高速缓存。每个都是由具有8 字长的行(line)组成。集成了IIC总线接口、摄像头接口、LCD专用DMA的LCD控制器、外部存储控制器等。

CPU板是可拆卸地卡扣在所述DDRII插槽里，这样实现了CPU板与PCB板的分离。由于CPU处理器担负着整个医用护理床控制系统的核心，工作到一定期限后，CPU处理器的处理速度会大大降低，严重的是容易损坏，造成无法使用。但是其他元器件还是完好的，这样在维修的时候，只要更换CPU板即可，可以继续保留PCB板使用，从而大大降低了用户的后续维修成本。

FPGA可编程器可以采用EP2C5F256C8N芯片。如图2所示，由于护理床上安装有多个传感器，包括温度传感器、大便感应器、小便感应器、血压传感器、体温传感器和心率传感器，这些传感器不加以控制的话，其一般是按照先后顺序采集各种的数据，然后发送给CPU处理器。这样不仅效率低，而且更为严重的是无法确保其数据的实时性。通过FPGA可编程器可控制所有的传感器并行采集数据，实现所有传感器并行采集数据，并将各自采集的数据实时传输给FPGA可编程器，FPGA可编程器再传输给CPU处理器，这样不仅提高了效率，更加确保了采集数据的实时性。

现有技术中，一般使用者都是通过操控按钮的方式实现护理床的“背起”、“背降”等功能，本实用新型通过语音采集模块录入需要操控的语音命令，语音命令包括“背起”、“背降”、“曲腿”、“平腿”等（可以根据需要扩展护理床的功能并增加命令的条数，不过一般也不会超过10条命令）。语音采集模块接收到语音命令后发送给CPU处理器，CPU处理器完成语音信号的处理和识别，最后完成相应的工作任务。

优选地，如图3所示，语音采集模块包括驻极体电容话筒X1、电阻R2、电阻R5、电容C10和电容C13，所述电容话筒X1的管脚1通过电容C10连接到CPU处理器的CP管脚；所述电容话筒X1的管脚2通过电容C13连接到CPU处理器的CN管脚，电容C10和电容C13可以去除声音信号中的噪声，实现对声音信号的高保真。电源模块的VCC信号通过电阻R2、R5连接在所述电容话筒X1与电容C10线路之间，向其提供电源信号。采用驻极体电容话筒X1的好处在于：具有结构简单、灵敏度髙、无方向性、体积小、频率响应宽的优点。

优选地，所述语音输出模块包括功率放大芯片和扬声器组成，所述CPU处理器通过功率放大芯片与所述扬声器电性连接。

优选地，所述驱动模块采用L298N芯片。L298N芯片具有引脚，内含两个全桥式驱动模块具有输出工作电流大的特点刚好满足电动护理床使用的医疗用电动机的工作要求。L298N芯片可以驱动两台电机正好用来模拟护理床实现背起、背降、平腿、曲腿等命令的情况。

通过以太网模块可以将传感器采集的数据传输到监控主机上，便于人员查询。作为优选地方案，以太网模块包括以太网芯片ENC28J60和RJ45接口，CPU处理器通过以太网芯片ENC28J60与RJ45接口通信连接。

实施例二：

如图4所示，与实施例一的唯一区别在于：护理床上安装有一键按钮，所述控制板还设有GSM模块，一键按钮和GSM模块均所述CPU处理器电性连接。GSM模块需预选设定求助手机号码，当老年人需要求助的时候，只要按下一键按钮，CPU处理器便会向GSM模块发送指令，相应的短信内容会发送到预先设定的手机接收端。需要说明的是，短信内容也需要预先存储在内存中，而且只能存储一条。

本实用新型的CPU处理器、内存、FLASH存储器、语音采集模块、以太网模块、语音输出模块、驱动模块、FPGA可编程器、DDRII插槽、电源模块、GSM模块、一键按钮等等部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本实用新型主要解决的问题是现有技术中控制系统使用一段时间后经常容易坏，或者控制系统不够灵敏，维护起来不便等问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。