基于ZigBee的無線呼叫醫療監護系統

摘要：針對醫療領域的傳統呼叫系統存在著布線繁瑣、安裝麻煩、成本高、易受環境干擾等問題，設計了一種基于ZigBee的無線呼叫醫療監護系統，并闡述了該系統的硬件設計和軟件設計。該系統以ARM作為控制核心，CC2420芯片作為射頻發送、接收模塊，分別完成了協調器、終端控制器、顯示報警以及溫濕度傳感器模塊的設計。測試結果表明，該系統安裝方便、可擴展性強，符合呼叫系統的發展趨勢。
關鍵詞：ZigBee；無線呼叫；ARM；CC2420

0 引言
無線呼叫系統是一種廣泛應用于餐飲、休閑、醫護、行政辦公等場所的電子產品。目前，多數無線呼叫系統使用調幅(AM)和調頻(FM)技術實現，其普遍存在信號不穩定、距離不夠遠、組網能力弱、高功耗等缺點。ZigBee憑借其低功耗、低成本、低速率、近距離、短時延、高容量、高安全、免執照頻段、組網能力強等特點，彌補了調頻器無線呼叫系統、調幅無線呼叫系統的各種缺陷。并且ZigBee技術可以嵌入各種設備，主要應用于自動控制和遠程控制系統。本文介紹的醫療無線呼叫系統正是基于ZigBee技術，實現醫療領域的無線呼叫監控。

1 硬件設計
本系統由病人呼叫終端、ZigBee PAN協調器、ARM主控平臺、聲光報警器、LCD顯示屏、上位機構成。系統結構如圖1所示。

1．1 ZigeBee發送、接收節點
ZigeBee的發送節點，使用矩陣鍵盤實現相應的呼叫功能，當ZigeBee發送節點端的輔助芯片AVR單片機檢測到有發送請求時，立即進入中斷，從而控制CC2420發送相應數據。且當CC2420被激活之后，其會自動尋找周圍ZigeBee網絡并請求加入，當協調器允許節點加入后，節點即將所要發送的數據信息發送至協調器。
ZigeBee的接收節點(即PAN協調器)，主要由AVR單片機與CC2420組成，用以組建無線網絡、接收節點信息。
1．2 控制核心
S3C2410處理器是Samsung公司生產的32位ARM微控制器。該處理器擁有：獨立的16 KB指令Cache和16 KB數據Cache，MMU，支持TFT的LCD控制器，NAND閃存控制器，3路UART，4路DMA，4路帶PWM的Timer，I／O口，RTC，8路10位ADC，Touch Screen接口，I2C-BUS接口，I2S-BUS接口，2個USB主機，1個USB設備，SD主機和MMC接口，2路SPI。其最高可運行在203 MHz。