专利名称：医用通讯呼叫设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种两线制总线医用通讯呼叫设备，具体应用于医院病房患者与护士 间通讯呼叫系统以及医院排队叫号系统。
背景技术：
传统的两线制总线医用通讯呼叫设备电路框图如图1所示，主机与各分机是两芯 线联网，输出为A、B两端，其中B端为接地端，A端信号如图2所示。主机发码是靠A端电 平高低发送数据，其不足之一是当主机通过两芯线发送数据时，线上为高低电平，此时给分 机供电困难；不足之二是高低电平传输速率低。专利号为ZL200720024467. 5的专利公开了 一种“两线制总线门诊智能分诊系 统”，包括分机和主机，分机和主机之间通过总线连接，分机内设置通话电路和控制电路，主 要技术特点在于分机内设置交流高阻电路，所述的总线采用两线制，交流高阻电路的输入 端连接两线制总线，输出端连接通话电路和控制电路的电源端，控制电路的输出端连接通 话电路的控制端，通话电路的输出端连接两线制总线。交流高阻电路使得两线制总线处于 高阻抗，交流高阻电路的输出端连接的后续电路处于低阻抗，传输信号就不会受到衰减，能 顺利将信号传送给分机，既可以提供各个分机的电源，又可以实现分机和主机之间的信号 传输。专利号为ZL200720024466. 0的专利公开了一种“门诊智能分诊系统”，包括分机
和主机，分机和主机之间通过总线连接，主机内设置音频处理、命令发送电路和音频发送电 路，主要技术特点在于设置总线输出电路，总线输出电路的输出端连接总线，所述的总线 输出电路采用三端可调集成稳压器以及外围电路组成。总线输出电路将来自命令发送电路 和音频发送电路的信号转换，通过两线制总线发送至各个分机。以上两个专利均采用了两线制总线，布线少，安装方便，易于控制，但未能解决采 用高低电平传送数据存在分机供电困难以及高低电平传输速率低的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术采用高低电平传送数据存在分机供电 困难以及高低电平传输速率低的缺陷，提供一种分机供电可靠、总线传输距离远，传输速率 高的两线制总线医用通讯呼叫设备。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种医用通讯呼叫设备，包括主机 和多个相同的分机，分机与主机之间通过两线制总线连接，其特征在于主机内部设置主机 CPU和输出控制电路，主机CPU输出数据信号，再经输出控制电路转换为两组极性完全相反 的正负电平信号后同两线制总线连接；分机设置正负电压检测电路，其输入同两线制总线 的一端连接，将接收到的正负电平信号进行检测后输出数据信号。 其中优选方案是所述主机输出控制电路由一个前置NPN型三极管和两个反向设置的功率运算放大器或音频功放以及外围电阻组成。所述分机的正负电压检测电路由一 NPN型三极管以及基极电阻和集电极电阻组 成，三极管的基极为输入，发射极接地，集电极为输出。本发明与现有技术比较，具有如下优点1、本发明由于设计采用了主机输出控制电路，将主机CPU输出数据信号转换为两 组极性完全相反的正负电平传输信号后进行传输的正负输出传输方式，两线制总线A、B两 输出端均是动态的，即A端输出为正时，B端输出为负；A端输出为负时，B端输出为正。这 样在主机发码期间，分机均能通过整流得到能源提供，分机供电可靠。2、本发明采用的正负输出的数据传输方式，具有传输距离远，传输速率高的优点。
图1为现有技术的两线制总线医用通讯呼叫设备的电路原理框图。图2为现有技术的高低电平数据信号波形示意图。图3为本发明实施例的电路原理框图。图4为本发明的正负电平传输信号波形示意图。图5为本发明的主机CPU数据输出及分机CPU数据输入信号波形示意6为本发明实施例的电路原理图。其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10电阻，B1、B2 三极管，F1、F2 功率运 算放大器，CPU 中央处理器，A、B 两线制总线。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。参照图1，现有技术的两线制总线医用通讯呼叫设备，包括主机和多个相同的分 机，分机与主机之间通过两线制总线连接，主机内部设置主机CPU和输出控制电路，主机 CPU的输出和输出控制电路的输入连接，输出控制电路的输出和两线制总线的A端连接，两 线制总线的B端与主机的接地端连接。两线制总线A端信号相对于地端(0电平)波形如图2 所示。主机发码是靠A端电平高低发送数据，其不足之一是当主机通过两芯线发送数据时， 线上为高电平、低电平变换，造成给分机供电困难和不稳定；不足之二是高低电平传输速率 低。通常，在分机的内部设置有极性转换电路、稳压电路、电压检测电路、分机CPU和显示 通话电路等其它电路，其中，极性转换电路采用二极管整流桥，整流桥的输入端连接两线制 总线，作用在于将二线制总线上不分极性的信号，转换成固定的正负极信号；分机内的电压 检测电路采用高低电压检测电路，其输入同二极管整流桥的输出正端连接，输出同分机CPU 连接，主机通过两线制总线发送高低电平数据，一方面实现分机和主机之间的信号传输，另 一方面通过极性转换电路的二极管整流桥和其输出连接的稳压电路，实现为分机的电路供 电二极管整流桥的输出正端经稳压电路稳压后输出分机供电电源，分别和分机CPU、电压 检测电路、显示通话等电路连接，二极管整流桥的输出负端作为分机供电的公共地端，分别 和高低电压检测电路、分机CPU、显示通话等电路连接。参照图3本发明实施例的电路原理框图，包括主机和多个相同的分机，主机内部 设置有主机CPU和主机输出控制电路，主机CPU的输出和主机输出控制电路的输入连接，主机输出控制电路的输出分别和两线制总线的A、B端连接。主机CPU输出数据信号的波形如图5所示，再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，然后通过两线制总线传送至分机，两线制总线A、B端传送的正负电平信号波形分别如图4中的VA、VB所示。分机内部设置极性转换电路、稳压电路、正负电压检测电路、分机CPU和显示通话等其它电路，极性转换电路采用二极管整流桥，整流桥的输入端连接两线制总线，二极管整流桥的输出正端经稳压电路稳压后输出分机供电电压，分别和正负电压检测电路、分机CPU、显示通话等电路连接，二极管整流桥的输出负端作为分机供电的公共地端，分别和正负电压检测电路、分机CPU、显示等电路连接。分机采用正负电压检测电路，其输入同两线制总线的一端连接，将接收到的正负电平信号进行检测后检出数据信号至分机CPU的输入端，分机CPU将处理后的数据信号输出至显示通话电路等其它电路。参照图6本发明实施例的电路原理图，主机采用正负15V供电电源，主机CPU数据输出信号波形如图5所示5V脉冲信号，主机输出控制电路由一个NPN型前置三极管和两个反向设置的功率运算放大器或音频功率放大器以及外围电阻组成主机输出控制电路分别采用大功率运放或音频功率放大器Fl、F2作为输出；主机正15V由电阻R5、R6分压后给Fl正输入端提供正电压，Fl的输入负端一方面经电阻R2接正15V电源，另一方面经电阻R4接至三极管Bl的集电极，同时还经电阻R3与Fl的输出端连接；三极管Bl的基极通过电阻Rl接到主机CPU的数据输出端，三极管Bl的发射极接地，保证当三极管Bl饱和导通时两线制总线的A端输出正电压，三极管Bl截止时A端输出负电压。大功率运放F2的正输入端接地，负输入端通过电阻R8连至输出端，负输入端同时通过电阻R7连至Fl输出端，使F2成为一反向放大器，使之保证F2的输出与Fl的输出幅值相等、方向相反，即当A端输出为正时B端为负，反之A端输出为负时B端为正；两线制总线A、B端信号\、Vb波形如图4所示，为两组极性完全相反的正负电平信号。本实施例中电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8的优选电阻值分别为12K、30K、10K、10K、 10Κ、10Κ、10Κ。在分机端，分机的正负电压检测电路由一 NPN型三极管Β2以及基极电阻R9和集电极电阻RlO组成，三极管Β2的基极为输入，发射极接分机参考地，集电极为输出。为保证分机电压检测电路所检出信号波形极性与主机CPU数据输出信号相一致，将两线制总线其中之一的B端即分机桥式整流的输入D端通过电阻R9接到正负电压检测电路中三极管B2的基极，三极管B2的集电极输出接至分机CPU数据输入端，同时经上拉电阻RlO接分机5V供电电源，三极管B2的发射极直接与分机地端连接。这样当主机A端信号电平为正时B端为负，也即分机的D端为负，三极管B2截止，其集电极输出高电平，当主机A端输出为负B端输出为正时，三极管B2输出低电平，从而实现了对两线制总线A、B端所传送正负电平信号中数据信号的检出，检出信号亦即分机CPU的数据输入信号波形如图5所示。本发明两线制总线医用通讯呼叫设备的工作过程如下主机CPU输出的高电平5V，低电平OV数字信号，其数据信号波形如图5所示。此信号通过电阻Rl加到三极管Bl的基极，控制其饱和导通与截止，饱和导通时通过电阻R2、R3、R4组成的电路控制大功率运放Fl的输出端A为正电压，反之，截止时控制其输出端A为负电压，其A端电压波形如图4中Va所示。运放Fl的A端通过电阻R7接至另一大功率运放F2的负输入端，当A端为高电压时，F2的输出端B端输出为低电压；A端为低电压时， B端输出为高电压，如图4中Vb波形所示，从而通过两个输出控制电路将CPU输出的高低电 平数据信号转换成了二线制总线A、B端的正负电平传输信号。在分机端，通过极性转换电路的桥式整流，无论A端为正还是B端为正，整流的输出C点总是高电平。这样无论在主机发码期间还是待机期间，整流输出C点总能得到高电 平，保证了分机稳压电路的供电。当A端为高电平时，B端为低电平，也就是分机的D端也为低电平，三极管B2截止， 分机的CPU输入为高电平。当A端为负B端为正时，三极管B2饱和导通，分机的CPU输入 端为低电平，得到的波形正好与主机CPU输出的波形相同，如图5所示。这样主机CPU的输出数据信号与分机CPU的输入数据信号完全相同，顺利实现了 数据信号通过两线制总线的传送和检出。本发明中，主机CPU、分机CPU主要用于控制生成和接收处理通讯数据信号，采用 常规芯片产品及其相应外围电路即可实现，主机输出控制电路所使用功率运算放大器或者 音频功放亦可采用市售元件，分机内所设置二极管整流桥电路、稳压电路、显示通话电路等 其它电路均为现有医用通讯呼叫设备的常用功能电路，其相互间的电路连接也为该领域普 通技术人员所掌握，作为现有技术在此不再赘述。本发明的设计方案中，由于采用了主机通过两线制总线发送两组极性完全相反的 正负电平信号的信号传输方式，无论主机输出A正B负还是B正A负，分机的稳压电路都能 保证有足够的高电压，从而保证了分机的供电；其次，主机使用正负电平输出传输速率高， 传输距离远，而且主机输出控制电路使用大功率运放或者音频功放，使主机的带载能力增 强，因而可广泛应用于医院病房通讯呼叫以及医院排队叫号系统。
权利要求
一种医用通讯呼叫设备，包括主机和多个相同的分机，分机与主机之间通过两线制总线连接，其特征在于主机内部设置主机CPU和输出控制电路，主机CPU输出数据信号，再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后同两线制总线连接；分机设置正负电压检测电路，其输入同两线制总线的一端连接，将接收到的正负电平信号进行检测后输出数据信号。
2.根据权利要求1所述的医用通讯呼叫设备，其特征在于，所述主机输出控制电路由 一个前置NPN型三极管和两个反向设置的功率运算放大器或音频功放以及外围电阻组成。
3.根据权利要求1所述的医用通讯呼叫设备，其特征在于，所述分机的正负电压检测 电路由一 NPN型三极管以及基极电阻和集电极电阻组成，三极管的基极为输入，发射极接 地，集电极为输出。
全文摘要
一种医用通讯呼叫设备，包括主机和多个相同的分机，分机与主机之间通过两线制总线连接，其特征在于主机内部设置主机CPU和输出控制电路，主机CPU输出数据信号，再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后同两线制总线连接；分机设置正负电压检测电路，其输入同两线制总线的一端连接，将接收到的正负电平信号进行检测后输出数据信号。本发明采用了将主机数据信号转换为两组极性完全相反的正负电平信号进行传输的方式，分机供电可靠，数据传输距离远，传输速率高，可广泛应用于医院病房通讯呼叫及医院排队叫号系统。
文档编号H04M11/00GK101800821SQ20101011940
公开日2010年8月11日 申请日期2010年1月23日 优先权日2010年1月23日
发明者耿玉泉 申请人:山东亚华电子有限公司