CN204334862U - 一种医用通讯呼叫系统专用对讲设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种医用通讯呼叫系统专用对讲设备，包括主机端和多个分机端，呼叫对讲主机的壳体内置CPU、载波控制电路、大功率输出电路和调频解码电路，CPU的输出端连接载波控制电路的输入端，载波控制电路的输出端连接二线制总线，大功率输出电路的输入端连接电源，输出端连接二线制总线，调频解码电路的输入端连接二线制总线，输出端连接CPU和音频放大电路。呼叫对讲分机设置载波解码电路、电压转电流V-I发码电路、调频音频电路；载波解码电路的输入端接二线制总线，输出端接分机CPU的输入端，分机CPU的输出端接V-I发码电路；调频音频电路的输出端接二线制总线。这种医用通讯呼叫系统专用对讲设备，适用于医院或养老院福利院需用护理通讯系统领域。

Description

一种医用通讯呼叫系统专用对讲设备

技术领域

本实用新型涉及一种医用通讯呼叫系统专用对讲设备，属于医疗护理管理系统。

背景技术

 随着医疗卫生事业的发展和电子技术的进步，对医用通讯呼叫对讲系统也提出了更高的要求，传统的只有呼叫对讲功能的护理通讯系统已不能满足医院现代化建设的需要，彩屏液晶具有显示数据量大，色彩丰富等优点，使用其作为显示屏幕的分机和门口分机正被应用到新一代信息化医用护理通讯产品中。由于彩屏液晶可显示内容丰富，患者的基本信息、诊断、用药、费用、医生护士照片、医疗知识等大数据信息都可由医院HIS系统读取传送至分机存储和显示，因此对传输速率的要求很高，传统呼叫器不到100bps的波特率已无法满足正常的需要；由于彩屏液晶用电较多，已无法像传统护理通讯产品一样可以仅用二芯线即可全部供电和传输信号。

为了解决以上两个难点，有些厂家产品采用了电源和信号、音频分别布线的方式，布线较多且麻烦，成本也高；有些厂家也尝试采用二芯线交替输出极性交替变换的电平的方式直接带彩屏分机的方案，如：中国专利号为ZL201020125309.0的专利，公开了一种医用通讯呼叫设备，包括主机与分机，之间通过总线连接，主机内置CPU，输出控制电路，其技术特点在于主机CPU输出的数据信号，经输出控制电路转换为两组极性完全相反的正负电平信号，然后同总线连接，分机设置正负电压检测电路，与两线制总线的一端连接，将收到的正负电平信号转换为数据信号。

专利号为ZL201320117322.5的专利公开了一种医用通讯呼叫设备主机，主机与分机之间通过总线连接，主机内置CPU，输出数据信号，其技术特点在于主机CPU输出的数据信号，经极性驱动电路驱动，控制大功率输出电路的开关，通过交替开关闭合两路开关转换二线制总线上电流方向，向分机发送命令数据，同时输出高电压大电流到总线上给分机供电。

 以上两专利采用了二芯线供电，发送数据速度较快；但有以下不足，1、使用高电压直流交替输出，使用大功率器件较多，增加了设计复杂度，对元器件的耐压要求也更高，提高了产品成本；2、对线径要求很高；3、主机发极性交替切换的码时，分机无法发送命令，尤其是大数据时，可能会影响到分机的呼叫；4、主机和分机通话时，其他分机呼叫，主机的极性交替发码会产生噪音；5、由于功率守恒，电源的大小、使用驱动芯片的功率决定了能接分机和门口机的数量有限，而且随着距离的加长，线上的压降也将加大，远端的分机和门口机可能会工作不稳定；6、较高的直流电压进行较快的极性交替输出，对外辐射较大，在医院医疗设备较多的场合下，可能产生不良影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种医用通讯呼叫系统专用对讲设备主机，适用于医院或养老院福利院等需用护理通讯系统的领域，特别的，适合应用于医院病房患者或与护士间的通讯呼叫对讲及医院排队叫号系统等。

本实用新型采用的技术方案为：一种医用通讯呼叫系统专用对讲设备，包括主机端和多个分机端，其创新点在于：所述呼叫对讲主机的壳体内置CPU、载波控制电路、大功率输出电路和调频解码电路；所述CPU的输出端连接载波控制电路的输入端，载波控制电路的输出端连接二线制总线，大功率输出电路的输入端连接电源，输出端连接二线制总线，调频解码电路的输入端连接二线制总线，输出端连接CPU和音频放大电路。

所述呼叫对讲分机设置载波解码电路、电压转电流V-I发码电路、调频音频电路；所述载波解码电路的输入端接二线制总线，输出端接分机CPU的输入端，分机CPU的输出端接V-I发码电路；调频音频电路的输出端接二线制总线。

进一步的，所述的载波控制电路包括载波编码发送芯片及外围元件，大功率输出电路包括大功率直流输出稳压器及外围元件，调频解码电路包括电流检测芯片及外围元件。

优选的，主机大功率输出电路包括一个大功率的直流输出稳压器和外围电路，直流输出稳压器的输入端INPUT接直流供电电源，调整端ADJUST接CPU控制的外围电路，输出端OUTPUT串接调频解码电路连接到二线制总线，外围电路用于提供直流输出稳压器必要的基准电压和开关控制等。

而且，主机大功率输出电路的ADJUST引脚通过电阻和三极管连接CPU的输出端；CPU输出的控制信号用来控制大功率输出电路的开关，在总线短路的情况下，可以关闭大功率输出电路。

进一步的，所述的主机载波控制电路包括载波编码发送芯片及外围元件，其输入端连接主机CPU的输出端，其输出端连接二线制总线。优选的，主机载波控制电路包括一个载波控制芯片和外围电路组成，主机CPU的输出端连接载波控制芯片的输入端DATA_IN，载波控制芯片的输出端OUTA、OUTB通过外围电路连接二线制总线。所述的载波控制电路的RESET引脚连接CPU的输出端，该端用来控制载波控制电路的使能和关断，在不发送数据的情况下，可以关闭载波控制电路。

进一步的，所述的主机调频解码电路一端连接二线制总线，一端连接CPU和音频放大电路。优选的，主机调频解码电路的输入端连接二线制总线，通过对分机电压转电流V-I发码电路发来的指令码进行解码将指令送主机CPU，通过对分机调频音频电路发来的调频音频进行解码，送主机的音频放大电路进行放大播放。

进一步的，所述的分机载波解码电路包括载波解码芯片及外围元件；电压转电流V-I发码电路由一个三极管和基级电阻、集电极电阻组成，调频音频电路包括调频解码芯片及外围元件组成。

优选的，分机载波解码电路由一个载波控制芯片和外围电路组成，其输入端BS1、BS2连接到二线制总线，输出端DATA_OUT连接至分机的CPU。

进一步的，所述的载波解码电路包括载波解码芯片及外围元件；其输入端连接分机的二线制总线，其输出端连接分机CPU的输入端。

进一步的，所述的电压转电流V-I发码电路的输入端接分机CPU的输出端，其输出端接二线制总线；调频音频电路的输入端接分机的MIC，其输出端接二线制总线。

优选的，分机电压转电流V-I发码电路包括一个NPN三极管和基级电阻、集电极电阻组成，分机的CPU接基级电阻一端，基级电阻另一端接三极管基极，三极管的集电极接集电极电阻一端，集电极电阻另一端接二线制总线正极，三极管的发射极接地。调频音频电路包括调频芯片及外围元件组成，分机的MIC音频送入调频音频电路的输入端，经转换后从输出端送到二线制总线正极。

实现原理：主机CPU输出命令数据，经载波控制电路处理，加载到二线制总线，以直流载波的方式将信号传送到二线制总线上，向分机发送命令数据，同时持续稳定地输出直流电压电流到总线上给分机供电。分机的载波解码电路从二线制总线上将直流载波信号接收下来并解码，送到分机的CPU处理，执行相应操作。主机CPU芯片用于输出控制命令和数据信号；大功率输出电路提供大功率的电流电压输出，给分机供电，并实现传输控制信号，数据信号，音频信号或视频信号，总线供电能力强，传输距离远，并且发送命令数据的速度快，信号稳定。

分机的电压转电流V-I发码电路用于将分机CPU输出的电压指令码转换为调频指令码，传送到主机；分机的调频音频电路用于将分机的音频信号转换为调频音频信号，发送到主机；主机的调频解码电路将分机发来的调频指令码和调频音频信号进行检测，分别解码为电压指令码送主机CPU处理，电压音频信号送音频处理电路进行处理。

本实用新型的有益效果如下：

（1）本实用新型的这种医用通讯呼叫系统专用对讲设备主机，适用于医院或养老院福利院等需用护理通讯系统的领域，特别的，适合应用于医院病房患者或与护士间的通讯呼叫对讲及医院排队叫号系统等。

（2）本实用新型克服现有技术主机供电能力差的缺点，经过整体优化设置能够持续稳定地提供直流大电流的电源输出，在正常情况下，不用外加电源，供电范围可适应10VDC—110VDC，总线供电能力强，传输距离远，发送命令数据的速度快，且信号稳定。

（3）本实用新型能持续稳定地提供直流电源输出，无需外加电源，由于其直流输出为持续供出，相比业界交变或极性电压切换的方式，还具有多个优点，1、电路简单可靠，元器件无冗余，成本低；2、主机发码的同时，不影响分机发码；3、主机发码的同时，不会中断和影响主分机等的通话及效果；4、对外辐射非常小，不会影响医院其他设备的正常运行。

（4）本实用新型采用大功率稳压器作为直流输出驱动，具有输出稳定可靠，抗干扰能力强，带载能力高，自带短路、过热、过流等保护的优点，且其输出可通过调整端控制，方便调整输出电压的大小。

（5）本实用新型采用的载波控制电路的应用比较广泛，且积累了丰富的使用经验，对发送数据的高速率和高可靠性提供了技术保障。

（6）本实用新型二线制总线大电流供电持续稳定输出，且载波幅度很小，因此不像极性转换或高电压切换的设计会产生很高的对外电磁辐射，对医疗设备的电磁影响很小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的电路原理框图。

图2为本实用新型实施例的主机电路原理图。

图3为本实用新型实施例的分机电路原理图。

具体实施方式

    如图1所示，壳体内置CPU、载波控制电路、大功率输出电路和调频解码电路，CPU的输出端连接载波控制电路的输入端，载波控制电路的输出端连接二线制总线，大功率输出电路的输入端连接电源，输出端连接二线制总线。分机设置载波解码电路和电压转电流V-I发码电路、调频音频电路，载波解码电路的输入端连接二线制总线，输出端接分机CPU的输入端，分机CPU的输出端接V-I发码电路，V-I发码电路、调频音频电路的输出端接二线制总线。

    主机安装在医院护士站，主机与分机之间通过二线制总线连接，主机CPU输出命令数据信号，经载波控制电路处理，加载到二线制总线，向分机发送命令数据，同时持续稳定地输出直流电压电流到总线上给分机供电。

如图2所示，为本实用新型实施例的主机电路原理图，IC1为载波控制芯片，IC3为大功率稳压器，R1、R2、R3、R4、R5、R7为电阻，C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7为电容，Q1为三极管；

 载波控制电路包括载波控制芯片IC1及电阻R3、R4、R5、R6、R7，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6；

    大功率输出电路包括大功率直流稳压器IC3及电阻R1、R2，三极管Q1；调频解码电路包括解码芯片及外围元件；

    载波控制电路的输入引脚DATA_IN连接主机CPU的命令数据输出端。主机CPU输出的使能信号连接载波控制电路的RESET引脚，用来控制载波控制电路的使能和关断；

大功率稳压器的调整端ADJUST由主机CPU通过电阻和三极管控制，在短路的情况下，可以关闭大功率稳压器；

调频解码电路通过对分机电压转电流V-I发码电路发来的指令码进行解码将指令送主机CPU，通过对分机调频音频电路发来的调频音频进行解码，送主机的音频放大电路进行放大播放；

    大功率稳压器的工作电压可选12VDC—80VDC，优选24VDC、36VDC、48VDC等常用电压级别。

 如图3所示，为本实用新型实施例的分机电路原理图，IC2为载波解码芯片，R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14为电阻，C8、C9、C10、C11、C12、C13为电容，Q2为三极管，D1、D2、D3、D4为二极管；

  载波解码电路包括载波控制芯片IC2及电阻R8、R9、R10、R11、R12，电容C8、C9、C10、C11、C12、C13；

电压转电流V-I发码电路包括电阻R13、R14，三极管Q2；

    载波解码电路的输出引脚DATA_OUT连接分机CPU的命令数据接收端。

    分机CPU输出的命令数据信号经电压转电流V-I发码电路处理转换后发送到总线；

分机的音频信号经调频音频电路处理转换后，发送到总线；

    二极管D1、D2、D3、D4组成桥式整流电路，使分机接总线时可以不分正负；稳压电路用于给分机CPU等供电。

工作原理：

主机CPU输出两组信号，一组控制载波控制电路使能工作和发送命令数据，一组控制大功率稳压器的导通和关断；主机CPU输入来自调频解码电路的输出信号。主机CPU通过发送高低电平码给载波控制电路，来给分机发送命令数据，RESET信号用于载波控制电路的使能和关断，DATA_IN信号用于发送命令数据，载波控制芯片将收到的命令数据转换为载波信号，加载到二线制总线上；正常工作时，主机CPU控制大功率稳压器持续稳定地输出直流电压到二线制总线，给分机供电，当总线发生短路故障时，主机CPU通过短路检测电路的输出做出响应，关断大功率稳压器；

调频解码电路通过对分机电压转电流V-I发码电路发来的指令码进行解码将指令送主机CPU，通过对分机调频音频电路发来的调频音频进行解码，送主机的音频放大电路，音频处理电路将收到的交变的分机音频信号进行放大滤波等处理后，送主机的听筒等进行放音；

分机的载波解码电路将从二线制总线上接收的载波信号解码，输出信号DATA_OUT给分机的CPU，分机根据命令数据执行相应操作；分机向主机发的高低电平码经V-I发码电路，转换为电流码送到主机，通过主机的调频解码电路转换和解码；分机要发送的电压音频信号经调频音频电路转换为电流音频信号，送到主机的调频解码电路转换为交变电压信号。

    主机的大功率稳压器IC3可选择器件较多，输入电压范围可从10VDC-110VDC，实际选择时，优选24VDC、36VDC、48VDC等常用电压规格。

    本实施例中IC1、IC2为载波控制解码芯片。

    在本实用新型设计方案中，其余元器件均采用常规的芯片及外围电路，元件均为市售元件，容易采购，因选择较多，在此不写具体型号，其它电路为现有医用通讯呼叫设备中常用电路，在此不再赘述；

     本实用新型设计方案中，由于采用了直流载波控制方式作为主机向分机的发码方式，因此可持续稳定地向二线制总线供电，且无需交替切换两总线电压，因此传输速率快，传输距离远，且对外基本无辐射，可以实现远距离带载多分机，高速传输命令数据和音频信号，甚至是视频信号，因此可广泛应用于医院病房通讯呼叫系统及医院排队叫号系统中。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型之权利范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种医用通讯呼叫系统专用对讲设备，包括主机端和多个分机端，其特征在于：所述呼叫对讲主机端的壳体内置CPU、载波控制电路、大功率输出电路和调频解码电路；所述CPU的输出端连接载波控制电路的输入端，载波控制电路的输出端连接二线制总线，大功率输出电路的输入端连接电源，输出端连接二线制总线，调频解码电路的输入端连接二线制总线，输出端连接CPU和音频放大电路；所述呼叫对讲分机设置载波解码电路、电压转电流V-I发码电路、调频音频电路；所述载波解码电路的输入端接二线制总线，输出端接分机CPU的输入端，分机CPU的输出端接V-I发码电路；调频音频电路的输出端接二线制总线。

2.根据权利要求1所述的医用通讯呼叫系统专用对讲设备主机，其特征在于：所述的载波控制电路包括载波编码发送芯片及外围元件，大功率输出电路包括大功率直流输出稳压器及外围元件，调频解码电路包括调频解码芯片及外围元件。

3.根据权利要求1所述的医用通讯呼叫系统专用对讲设备主机，其特征在于：所述的载波控制电路包括载波编码发送芯片及外围元件，其输入端连接主机CPU的输出端，其输出端连接二线制总线。

4.根据权利要求1所述的医用通讯呼叫系统专用对讲设备主机，其特征在于：所述的调频解码电路一端连接二线制总线，一端连接CPU和音频放大电路。

5.根据权利要求1所述的医用通讯呼叫系统专用对讲设备主机，其特征在于：所述的分机载波解码电路包括载波解码芯片及外围元件；电压转电流V-I发码电路由一个三极管和基级电阻、集电极电阻组成，调频音频电路包括调频芯片及外围元件组成。

6.根据权利要求1所述的医用通讯呼叫系统专用对讲设备主机，其特征在于：所述分机的载波解码电路包括载波解码芯片及外围元件；其输入端连接分机的二线制总线，其输出端连接分机CPU的输入端。

7.根据权利要求1所述的医用通讯呼叫系统专用对讲设备分机，其特征在于：所述的电压转电流V-I发码电路的输入端接分机CPU的输出端，其输出端接二线制总线；调频音频电路的输入端接分机的MIC，其输出端接二线制总线。