基于ZigBee的无线呼叫医疗监护系统

摘要：针对医疗领域的传统呼叫系统存在着布线繁琐、安装麻烦、成本高、易受环境干扰等问题，设计了一种基于ZigBee的无线呼叫医疗监护系统，并阐述了该系统的硬件设计和软件设计。该系统以ARM作为控制核心，CC2420芯片作为射频发送、接收模块，分别完成了协调器、终端控制器、显示报警以及温湿度传感器模块的设计。测试结果表明，该系统安装方便、可扩展性强，符合呼叫系统的发展趋势。
关键词：ZigBee；无线呼叫；ARM；CC2420

0 引言
无线呼叫系统是一种广泛应用于餐饮、休闲、医护、行政办公等场所的电子产品。目前，多数无线呼叫系统使用调幅(AM)和调频(FM)技术实现，其普遍存在信号不稳定、距离不够远、组网能力弱、高功耗等缺点。ZigBee凭借其低功耗、低成本、低速率、近距离、短时延、高容量、高安全、免执照频段、组网能力强等特点，弥补了调频器无线呼叫系统、调幅无线呼叫系统的各种缺陷。并且ZigBee技术可以嵌入各种设备，主要应用于自动控制和远程控制系统。本文介绍的医疗无线呼叫系统正是基于ZigBee技术，实现医疗领域的无线呼叫监控。

1 硬件设计
本系统由病人呼叫终端、ZigBee PAN协调器、ARM主控平台、声光报警器、LCD显示屏、上位机构成。系统结构如图1所示。

1．1 ZigeBee发送、接收节点
ZigeBee的发送节点，使用矩阵键盘实现相应的呼叫功能，当ZigeBee发送节点端的辅助芯片AVR单片机检测到有发送请求时，立即进入中断，从而控制CC2420发送相应数据。且当CC2420被激活之后，其会自动寻找周围ZigeBee网络并请求加入，当协调器允许节点加入后，节点即将所要发送的数据信息发送至协调器。
ZigeBee的接收节点(即PAN协调器)，主要由AVR单片机与CC2420组成，用以组建无线网络、接收节点信息。
1．2 控制核心
S3C2410处理器是Samsung公司生产的32位ARM微控制器。该处理器拥有：独立的16 KB指令Cache和16 KB数据Cache，MMU，支持TFT的LCD控制器，NAND闪存控制器，3路UART，4路DMA，4路带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个USB主机，1个USB设备，SD主机和MMC接口，2路SPI。其最高可运行在203 MHz。