畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于at89s51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)病房無線呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本科畢業(yè)論文基于AT89S51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)病房無線呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)號(hào)091011668姓名指導(dǎo)教師職稱副教授論文提交日期二一三年六月摘要病房呼叫系統(tǒng)主要是將病人的請求快速傳送給值班醫(yī)生或護(hù)士,用于協(xié)助醫(yī)院病員在病床上方便地呼叫醫(yī)務(wù)人員。該系統(tǒng)不僅是傳送臨床信息的重要手段,它也是提高醫(yī)院和病室護(hù)理水平的必備設(shè)備之一。呼叫系統(tǒng)要求及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠、簡便可行。當(dāng)呼叫源有呼叫信號(hào)時(shí),在系統(tǒng)上有相應(yīng)的聲、光呼叫信號(hào)指示,并能顯示出呼叫號(hào)碼。本系統(tǒng)主要由AT89S51單片機(jī)為主接器件設(shè)計(jì)的，介紹了電路設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)方法，并給出了系統(tǒng)框圖，硬件電路及部分程序設(shè)計(jì)，該呼叫系統(tǒng)使用了高集成度射頻無線收發(fā)芯片進(jìn)行傳輸，不僅僅避免了傳統(tǒng)的有線尋呼系統(tǒng)布線復(fù)雜的問題，而且使整個(gè)電路簡捷、性能穩(wěn)定。關(guān)鍵詞AT89S51無線呼叫系統(tǒng)ABSTRACTWARDCALLINGSYSTEMISANIMPORTANTMEANSTOTRANSFERTHECLINICALINFORMATIONPATIENTSREQUESTCANBEQUICKLYTRANSMITTEDTODOCTORORNURSEONDUTYITSMAINLYUSEDTOHELPPATIENTSCALLMEDICALPERSONCONVENIENTLY,WHICHISTHENECESSARYEQUIPMENTOFIMPROVINGHOSPITALWARDNURSINGLEVELCALLINGSYSTEMNEEDSHAVETHECHARACTERISTICOFTIMELY,ACCURATE,RELIABLE,SIMPLEANDFEASIBLEWHENTHECALLINGSOURCEHASTHECALLINGSIGNAL,THESYSTEMHASTHECORRESPONDINGSOUND,INDICATINGLIGHTCALLSIGNALANDITCANDEMONSTRATESTHECALLNUMBERTHISSYSTEMMAINLYCONSISTSOFAT89S51SINGLECHIPMICROCOMPUTERASTHECOREDESIGN,INTRODUCESTHEIMPLEMENTMETHODOFCIRCUITDESIGNANDSOFTWARE,ANDGIVESTHESYSTEMBLOCKDIAGRAM,HARDWARECIRCUITANDPROGRAMDESIGN,THESYSTEMUSESAHIGHDEGREEOFINTEGRATIONOFRFTRANSCEIVERCHIPFRANCHISEFORTRANSMISSION,NOTONLYITAVOIDSTHETRADITIONALWIREDPAGINGSYSTEMWIRINGCOMPLEXITYPROBLEMS,BUTALSOTHEWHOLECIRCUITISSIMPLE,STABLEANDPERFORMANCEKEYWORDSAT89S51WIRELESSCALLINGSYSTEM目錄1引言711背景及意義712研究內(nèi)容213實(shí)現(xiàn)功能22開發(fā)工具和開發(fā)環(huán)境的介紹321開發(fā)使用主要硬件介紹3211單片機(jī)AT89S51簡介3212無線收發(fā)模塊2262/2272422實(shí)現(xiàn)平臺(tái)介紹7221KIELC51軟件介紹及使用7223PROTEL99SE軟件及設(shè)計(jì)圖73總體設(shè)計(jì)1031系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)10311系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案10312系統(tǒng)原理框架圖10313系統(tǒng)總體電路圖1132硬件部分詳細(xì)設(shè)計(jì)12321各模塊連接圖12322LED顯示屏模塊電路設(shè)計(jì)12323蜂鳴器報(bào)警模塊電路設(shè)計(jì)13324二極管提示燈模塊電路設(shè)計(jì)14325無線接收模塊電路設(shè)計(jì)1433軟件部分詳細(xì)設(shè)計(jì)14331系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)流程圖14332初始化實(shí)現(xiàn)15333顯示模塊功能實(shí)現(xiàn)15334二極管指示燈模塊功能實(shí)現(xiàn)16335蜂鳴器報(bào)警模塊功能實(shí)現(xiàn)17335無線接收模塊功能實(shí)現(xiàn)17336四個(gè)報(bào)警模塊實(shí)現(xiàn)相互獨(dú)立1741系統(tǒng)硬件測試1742系統(tǒng)軟件測試1743出現(xiàn)的問題及解決辦法17結(jié)束語18致謝19參考文獻(xiàn)20附錄21一使用器件21二實(shí)物圖221引言11背景及意義近年來隨著科技的飛速發(fā)展，一個(gè)以微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為先導(dǎo)的信息革命正在蓬勃發(fā)展。單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)分支，正在不斷的應(yīng)用到實(shí)際生活中，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測的更新。伴隨著醫(yī)療體制改革的不斷深化和醫(yī)療事業(yè)的飛速發(fā)展，越來越多的人們需要迅捷、方便地得到醫(yī)院的各種各樣的醫(yī)療服務(wù)，這必將使醫(yī)院之間的競爭日趨激烈。這使得衡量一個(gè)醫(yī)院的綜合水平高低，不再僅僅局限于軟、硬件的建設(shè)上，更要比服務(wù)。原有的服務(wù)體系已不足以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)需求，謀求適合現(xiàn)代社會(huì)需求的客戶服務(wù)系統(tǒng)，是所有企事業(yè)單位計(jì)劃做或正在做的工作。這些工作有利于改善服務(wù)量，提高效率并增加企業(yè)效益，從而贏得良好的社會(huì)聲譽(yù)。如何利用先進(jìn)的信息技術(shù)為醫(yī)院服務(wù)，更大程度的提高醫(yī)院的服務(wù)質(zhì)量及利潤，是醫(yī)院信息化建設(shè)中的一個(gè)重要著眼點(diǎn)。醫(yī)院的競爭越來越激烈，商業(yè)醫(yī)院的生存是第一位的，提升檔次和服務(wù)質(zhì)量迫在眉睫，陪護(hù)問題一直是醫(yī)患矛盾的主體，也是長期困擾衛(wèi)生系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的大問題，使用病房呼叫系統(tǒng)，方便病人更快找到醫(yī)生，以節(jié)約病人的寶貴時(shí)間。病房呼叫系統(tǒng)只是醫(yī)院管理系統(tǒng)中的一小部分，隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)的發(fā)展，醫(yī)院管理系統(tǒng)也向標(biāo)準(zhǔn)化，系統(tǒng)化，局域網(wǎng)絡(luò)，集中式數(shù)據(jù)庫，自頂向下的一體化設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的共享以及電子病例等方面發(fā)展。醫(yī)院管理系統(tǒng)的發(fā)展要適應(yīng)醫(yī)療制度改革形勢的需要提供支持醫(yī)療保險(xiǎn)賬目核算，藥品醫(yī)療分開管理，分別核算，營利性醫(yī)院與非營利性醫(yī)院的不同管理算法。系統(tǒng)的建設(shè)將本著“以患者為中心”的原則，以方便患者,提高就診效率為目的，力爭為患者提供最滿意的服務(wù)，同時(shí)也將提高醫(yī)療的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。呼叫系統(tǒng)的優(yōu)劣直接關(guān)系到病員的安危，也可減少醫(yī)護(hù)人員巡視病床的辛勞，能放心地、高效地處理其它醫(yī)護(hù)問題,歷來受到各大醫(yī)院的普遍重視,已成為各醫(yī)院現(xiàn)代化的標(biāo)志。鑒于此,設(shè)計(jì)及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠、簡便可行、利于推廣的呼叫系統(tǒng)有很高的應(yīng)用價(jià)值和意義。12研究內(nèi)容（1）熟悉AT89S81芯片，掌握使用芯片的關(guān)鍵技術(shù)，熟練運(yùn)用芯片。（2）利用AT89S51單片機(jī)模擬病房呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。（3）完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的流程圖、原理圖、PCB板圖等。（4）要求設(shè)計(jì)四個(gè)指示燈顯示，四個(gè)蜂鳴器報(bào)警，并且用數(shù)碼管顯示報(bào)警床位的序號(hào)。（5）要求使用無線收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)四個(gè)病房的按鍵功能，使電路設(shè)計(jì)更加簡捷（6）要求數(shù)碼管顯示電路用串口實(shí)現(xiàn)，節(jié)省I/O口資料（7）完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論說明及得到的結(jié)論。13實(shí)現(xiàn)功能（1）當(dāng)病床呼叫時(shí)，顯示呼叫病人所在的病床號(hào)；相應(yīng)的指示燈亮、蜂鳴器報(bào)警10秒鐘；（2）多個(gè)病床呼叫護(hù)士站時(shí)，可分時(shí)顯示呼叫病人所在的病床號(hào)相應(yīng)的指示燈亮，蜂鳴器報(bào)警10秒鐘；（3）顯示屏最多可同時(shí)顯示4個(gè)病人的病床號(hào)2開發(fā)工具和開發(fā)環(huán)境的介紹21開發(fā)使用主要硬件介紹211單片機(jī)AT89S51簡介在本科階段學(xué)習(xí)的是AT89C51單片機(jī)，而這次設(shè)計(jì)卻采用的是AT89S51單片機(jī)，這兩個(gè)系列的單片機(jī)在基本原理上是相同的，但AT89S51系列單片機(jī)是C51的升級(jí)產(chǎn)品，一方面解決了功能少，速度慢，RAM/ROM小，性能不夠穩(wěn)定的缺點(diǎn)。另一方面S51單片機(jī)下載程序方便，采用ISP下載方式，而C51下載程序比較麻煩，需要專用的下載器。212無線收發(fā)模塊2262/2272PT2262/2272是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/2272最多可有12位A0A11三態(tài)地址端管腳懸空,接高電平,接低電平,任意組合可提供531441地址碼,PT2262最多可有6位D0D5數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHZ的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315MHZ的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315MHZ的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100的調(diào)幅。PT2262/2272特點(diǎn)CMOS工藝制造，低功耗，外部元器件少，RC振蕩電阻，工作電壓范圍寬2615V，數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位，地址碼最多可達(dá)531441種。應(yīng)用范圍車輛防盜系統(tǒng)、家庭防盜系統(tǒng)、遙控玩具、其他電器遙控。2123基于PT2262的無線編碼模塊編碼發(fā)射模塊外形小巧、美觀，與很多車輛防盜系統(tǒng)中的遙控器一樣。根據(jù)功能的多少按鍵數(shù)也不一樣，我們本章所用的發(fā)射模塊為A、B、C、D四個(gè)按鍵。編碼發(fā)射模塊主要由PT2262編碼IC和高頻調(diào)制、功率放大電路組成，常用的編碼發(fā)射模塊實(shí)物和內(nèi)部框圖如圖27和圖28所示。遙控發(fā)射器工作電壓為DC12V電池供電，尺寸MM583914,工作頻率315MHZ,工作電流MA13編碼類型固定碼板上焊盤跳接設(shè)置應(yīng)用說明與各類型帶解碼功能的接收模塊聯(lián)合使用，解碼輸出后進(jìn)行相應(yīng)控制，如采用單片機(jī)進(jìn)行讀取接收并解碼數(shù)據(jù)然后控制相應(yīng)的燈或電源開關(guān)。圖1無線模塊實(shí)物圖圖2無線編碼模塊原理圖其中編碼部分電路由PT2262編碼IC來組成，具體電路見圖3所示。圖3PT2262編碼原理圖2123基于PT2272的無線解碼模塊解碼接收模塊包括接收頭和解碼芯片PT2272兩部分組成。接收頭將收到的信號(hào)輸入PT2272的14腳（DIN），PT2272再將收到的信號(hào)解碼。解碼接收模塊和電路原理圖如圖210，接收板實(shí)物如圖211所示。接收板工作電壓為DC5V，接收靈敏度103DBM,尺寸MM49207,工作頻率315MHZ,工作電流5MA,編碼類型固定碼板上焊盤跳接設(shè)置應(yīng)用說明與各類型遙控器配合使用，解碼輸出后進(jìn)行相應(yīng)控制，如采用單片機(jī)進(jìn)行讀取接收并解碼數(shù)據(jù)然后控制相應(yīng)的燈或電源開關(guān)。圖4PT2272電路原理圖圖5PT2272實(shí)物圖無線收發(fā)模塊的地址碼設(shè)定在通常使用中，一般采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼芯片PT2262和解碼芯片PT2272的第18腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，地址編碼不重復(fù)度為386561組，只有發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同，才能配對(duì)使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時(shí)遙控模塊的PT2262和PT2272的八位地址編碼端全部懸空，這樣用戶可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶如果想改變地址編碼，只要將PT2262和PT2272的18腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機(jī)的PT2262的第2腳接地，第3腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的PT2272只要也第2腳接地，第3腳接正電源，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對(duì)接收。地址設(shè)置跳線如圖212所示，用戶可以在PCB板上直接將地址引腳（PCB板中間8個(gè)過孔焊盤）與L（低電平）或H（高電平）相連，從而實(shí)現(xiàn)地址設(shè)置。PT2262與PT2272地址設(shè)置要完全一樣。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收機(jī)對(duì)應(yīng)的D1D4端輸出約4V互鎖高電平控制信號(hào)，同時(shí)VT端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。OOOOOOOOL11111111H圖6地址設(shè)置跳線設(shè)置圖22實(shí)現(xiàn)平臺(tái)介紹221KIELC51軟件介紹及使用2211軟件簡介支持8051微控制器體系結(jié)構(gòu)的KEIL開發(fā)工具，適合每個(gè)階段的開發(fā)人員，不管是專業(yè)的應(yīng)用工程師，還是剛學(xué)習(xí)嵌入式軟件開發(fā)的學(xué)生。產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的KEILC編譯器、宏匯編器、調(diào)試器、實(shí)時(shí)內(nèi)核、單板計(jì)算機(jī)和仿真器，支持所有的251系列微控制器，幫助你如期完成項(xiàng)目進(jìn)度。2212軟件編譯圖7編譯實(shí)現(xiàn)過程223PROTEL99SE軟件及設(shè)計(jì)圖2231軟件簡介（1）PROTEL99SE是PROTEL公司近10年來致力于WINDOWS平臺(tái)開發(fā)的最新結(jié)晶，能實(shí)現(xiàn)從電學(xué)概念設(shè)計(jì)到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及這之間的所有分析、驗(yàn)證和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理。因而今天的PROTEL最新產(chǎn)品已不是單純的PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)工具，而是一個(gè)系統(tǒng)工具，覆蓋了以PCB為核心的整個(gè)物理設(shè)計(jì)。最新版本的PROTEL軟件可以毫無障礙地讀ORAD、PADS、ACCELPCAD等知名EDA公司設(shè)計(jì)文件，以便用戶順利過渡到新的EDA平臺(tái)。（2）PROTEL99SE共分5個(gè)模塊，分別是原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)（包含信號(hào)完整性分析）、自動(dòng)布線器、原理圖混合信號(hào)仿真、PLD設(shè)計(jì)。以下介紹一些PROTEL99SE的部分最新功能可生成30多種格式的電氣連接網(wǎng)絡(luò)表；強(qiáng)大的全局編輯功能；在原理圖中選擇一級(jí)器件，PCB中同樣的器件也將被選中；同時(shí)運(yùn)行原理圖和PCB，在打開的原理圖和PCB圖間允許雙向交叉查找元器件、引腳、網(wǎng)絡(luò)；既可以進(jìn)行正向注釋元器件標(biāo)號(hào)（由原理圖到PCB），也可以進(jìn)行反向注釋（由PCB到原理圖），以保持電氣原理圖和PCB在設(shè)計(jì)上的一致性；滿足國際化設(shè)計(jì)要求（包括國標(biāo)標(biāo)題欄輸出，GB4728國標(biāo)庫）；方便易用的數(shù)模混合仿真（兼容SPICE3F5）；支持用CUPL語言和原理圖設(shè)計(jì)PLD，生成標(biāo)準(zhǔn)的JED下載文件；PCB可設(shè)計(jì)32個(gè)信號(hào)層，16個(gè)電源地層和16個(gè)機(jī)械加工層；強(qiáng)大的“規(guī)則驅(qū)動(dòng)”設(shè)計(jì)環(huán)境，符合在線的和批處理的設(shè)計(jì)規(guī)則檢查；智能覆銅功能，鈾可以自動(dòng)重鋪；提供大量的工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)電路板做為設(shè)計(jì)模版；放置漢字功能；可以輸入和輸出DXF、DWG格式文件，實(shí)現(xiàn)和AUTOCAD等軟件的數(shù)據(jù)交換；智能封裝導(dǎo)航（對(duì)于建立復(fù)雜的PGA、BGA封裝很有用）；方便的打印預(yù)覽功能，不用修改PCB文件就可以直接控制打印結(jié)果；獨(dú)特的3D顯示可以在制板之前看到裝配事物的效果；強(qiáng)大的CAM處理使您輕松實(shí)現(xiàn)輸出光繪文件、材料清單、鉆孔文件、貼片機(jī)文件、測試點(diǎn)報(bào)告等；經(jīng)過充分驗(yàn)證的傳輸線特性和仿真精確計(jì)算的算法，信號(hào)完整性分析直接從PCB啟動(dòng)；反射和串?dāng)_仿真的波形顯示結(jié)果與便利的測量工具相結(jié)合；專家導(dǎo)航幫您解決信號(hào)完整性問題。2232PROTEL99SE原理圖繪制過程（1）設(shè)計(jì)圖紙大小首先要構(gòu)思好零件圖，設(shè)計(jì)好圖紙大小。圖紙大小是根據(jù)電路圖的規(guī)模和復(fù)雜程度而定的，設(shè)置合適的圖紙大小是設(shè)計(jì)好原理圖的第一步。（2）設(shè)置PROTEL99SE/SCHEMATIC設(shè)計(jì)環(huán)境包括設(shè)置格點(diǎn)大小和類型，光標(biāo)類型等等，大多數(shù)參數(shù)也可以使用系統(tǒng)默認(rèn)值。（3）旋轉(zhuǎn)零件用戶根據(jù)電路圖的需要，將零件從零件庫里取出放置到圖紙上，并對(duì)放置零件的序號(hào)、零件封裝進(jìn)行定義和設(shè)定等工作。（4）原理圖布線利用PROTEL99SE/SCHEMATIC提供的各種工具，將圖紙上的元件用具有電氣意義的導(dǎo)線、符號(hào)連接起來，構(gòu)成一個(gè)完整的原理圖。（5）調(diào)整線路將初步繪制好的電路圖作進(jìn)一步的調(diào)整和修改，使得原理圖更加美觀。（6）檢查原理圖使用PORTEL99SE的電氣規(guī)則，即執(zhí)行菜單命令TOOL/REC對(duì)畫好的電路原理圖進(jìn)行電氣規(guī)則檢查。若有錯(cuò)誤，根據(jù)錯(cuò)誤情況進(jìn)行改正。（7）報(bào)表輸出通過PROTEL99SE/SCHEMATIC提供的各種報(bào)表工具生成各種報(bào)表，其中最重要的報(bào)表是網(wǎng)絡(luò)表，網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計(jì)和印刷電路板設(shè)計(jì)之間的橋梁，執(zhí)行菜單命令DESIGN/CREATENETLIST可以生成具有元件名、元件封裝、參數(shù)及元件之間連接關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)表。（8）文件保存及打印輸出最后的步驟是文件保存及打印輸出。2233使用PRITEL99SE繪制的無線病房呼叫系統(tǒng)的原理圖圖8PCB版圖3總體設(shè)計(jì)31系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)311系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)以AT89S51單片機(jī)為核心，通過無線接收模塊獲得病人呼叫信號(hào)，通過該單片機(jī)操作病房顯示電路（利用病房顯示驅(qū)動(dòng)電路），蜂鳴器報(bào)警電路，二極管指示燈電路。當(dāng)在初始化時(shí)，數(shù)碼管顯示全零，蜂鳴器報(bào)警電路，指示燈電路均不工作。當(dāng)病人按下手中的遙控器時(shí)，相應(yīng)的數(shù)碼管則顯示對(duì)應(yīng)的病床號(hào)，對(duì)應(yīng)的蜂鳴器報(bào)警，指示燈顯示。312系統(tǒng)原理框架圖原理無線發(fā)射模塊發(fā)射出報(bào)警信號(hào)，通過無線接收模塊接收，傳個(gè)AT89S51單片機(jī)，通過對(duì)數(shù)據(jù)處理把信號(hào)通過指示燈電路，蜂鳴器電路，數(shù)碼顯示電路做出響應(yīng)。各個(gè)模塊的電路通過單片機(jī)的I/O口連接圖9系統(tǒng)原理框架圖313系統(tǒng)總體電路圖該電路圖就是設(shè)計(jì)的各模塊詳細(xì)的電路圖，并標(biāo)注了所使用器件的型號(hào)，引腳圖10系統(tǒng)總體電路圖32硬件部分詳細(xì)設(shè)計(jì)321各模塊連接圖該無線病房呼叫系統(tǒng)以AT89S51單片機(jī)為核心，通過其端口分別連接四個(gè)蜂鳴器報(bào)警器，四個(gè)數(shù)碼管顯示，四個(gè)指示燈，和一個(gè)無線接收設(shè)備圖11模塊連接圖322LED顯示屏模塊電路設(shè)計(jì)3221使用器件（1）共陰數(shù)碼管介紹數(shù)碼管由七個(gè)條狀和一個(gè)點(diǎn)狀發(fā)光二極管管芯制成，稱為七段數(shù)碼管。根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，可分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管兩種。共陽共陰，是針對(duì)數(shù)碼管的公共腳而說的。簡單來說就是里面的二極管連接方向相反。共陰極數(shù)碼管就是二極管的負(fù)極并在一起為公共端，正極分別代表AH；正常工作時(shí)，負(fù)極要接低電平，AH接高電平，使二極管導(dǎo)通，就可點(diǎn)亮AH。共陽極數(shù)碼管就是二極管的正極并在一起為公共端，負(fù)極分別代表AH。正常工作時(shí)，正極要接高電平，AH接低電平電平，使二極管導(dǎo)通，就可點(diǎn)亮AH。判斷方法用兩節(jié)電池一根電線，測試如點(diǎn)亮了，負(fù)極不動(dòng)，正極分別接其它端，如果也都能亮就是共陰。如果正極不動(dòng)，負(fù)極分別接其它端都能亮就是共陽（2）74HC16474HC164是串入并出器件,串入是一位一位進(jìn)的,先進(jìn)入的后出。例如數(shù)碼管要顯示數(shù)字1,數(shù)字1共陰數(shù)碼管的并口代碼是06,二進(jìn)制是00000110,所以要顛過來送數(shù),先送高位后出高位,為01100000,代碼為60,這樣才能顯示數(shù)字13222電路設(shè)計(jì)主要由74HC164和數(shù)碼管組成的,通過串口輸入和串口輸出把號(hào)碼顯示到數(shù)碼管上，由于原串口已被分配給提示燈電路，通過P1、P2口模擬了4個(gè)串口，由4個(gè)74HC164來實(shí)現(xiàn)，在程序中主要是用循環(huán)來實(shí)現(xiàn)給一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，輸入一個(gè)數(shù)據(jù)，當(dāng)有病人按下手中的呼救器時(shí)，數(shù)碼管將顯示出是幾號(hào)床位上的病人呼叫,而且一直在顯示,直到有護(hù)士發(fā)現(xiàn)，將其復(fù)位。數(shù)碼管顯示電路如下圖12數(shù)碼管顯示電路323蜂鳴器報(bào)警模塊電路設(shè)計(jì)蜂鳴器報(bào)警電路是由47K電阻，三極管，蜂鳴器三部分組成。蜂鳴器報(bào)警電路占用了四個(gè)I/O口，分別接在P2口的P24P27引腳上。三極管起開關(guān)作用，當(dāng)基極處于高電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲，當(dāng)基極處于低電平時(shí)，三極管關(guān)斷，蜂鳴器不發(fā)出報(bào)警。蜂鳴器如圖24所示圖13蜂鳴器電路圖324二極管提示燈模塊電路設(shè)計(jì)指示燈電路由1K電阻和發(fā)光二極管組成，其中發(fā)光二極管陰極接AT89S51單片機(jī)的4個(gè)I/O口，分別接在P3口的P34P37引腳上，發(fā)光二極管陽極與電源間接電阻是為了防止電流過大燒壞二極管設(shè)置的。圖14提示燈電路325無線接收模塊電路設(shè)計(jì)無線接收模塊電路由三極管和無線接收設(shè)備組成，分別占用了4個(gè)I/O口，接在P1口的P14P17口上圖15無線收發(fā)模塊33軟件部分詳細(xì)設(shè)計(jì)331系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)流程圖程序?qū)崿F(xiàn)思路當(dāng)有病房呼叫的報(bào)警信號(hào)時(shí)，通過寫一個(gè)簡單循環(huán)語句判斷是哪個(gè)病房的鍵按下的，當(dāng)是判斷出是一號(hào)病房按下時(shí)，則退出循環(huán)，一號(hào)病房對(duì)應(yīng)的指示燈亮，蜂鳴器報(bào)警，數(shù)碼顯示管顯示病房號(hào)，若不是時(shí)，則繼續(xù)進(jìn)入循環(huán)程序，判斷是否是二號(hào)病房，依次進(jìn)行判斷，并且時(shí)刻判斷。3號(hào)病房鍵按下判斷是哪個(gè)病房鍵按下2號(hào)病房鍵按下程序初始化1號(hào)病房鍵按下4號(hào)病房鍵按下數(shù)碼管顯示病房號(hào)指示燈亮蜂鳴器報(bào)警數(shù)碼管顯示病房號(hào)指示燈亮蜂鳴器報(bào)警數(shù)碼管顯示病房號(hào)指示燈亮蜂鳴器報(bào)警數(shù)碼管顯示病房號(hào)指示燈亮蜂鳴器報(bào)警圖16流程圖332初始化實(shí)現(xiàn)在判斷哪個(gè)病房呼叫前要首先將程序初始化，數(shù)碼顯示管全部顯示為零，發(fā)光二極管熄滅，指示燈不亮，并且判斷是否有按鍵按下代碼實(shí)現(xiàn)如下BEGINMOVTMOD,10HMOVTH1,3CHMOVTL1,0B0HSETBET1SETBTR1CLRBC1CLRBC2CLRBC3CLRBC4CLRFLAG1CLRFLAG2CLRFLAG3CLRFLAG4333顯示模塊功能實(shí)現(xiàn)當(dāng)有按鍵按下時(shí)，就會(huì)調(diào)用顯示子程序，在電路圖中使用的是串行方式，假如現(xiàn)在是2號(hào)床位上的病人呼叫，則在數(shù)碼管上應(yīng)顯示“2”，串行方式中，數(shù)碼管上顯示的數(shù)字是先成二進(jìn)制數(shù)，再一位一位地輸進(jìn)去的，然后才顯示數(shù)字。這里是在模擬串口，因?yàn)樵搯纹瑱C(jī)中只有一個(gè)串口，而這里要用多個(gè)串口。當(dāng)這段程序執(zhí)行完以后，再進(jìn)入循環(huán)。十進(jìn)制數(shù)與相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換表如表1所示。表1十進(jìn)制與二進(jìn)制轉(zhuǎn)換表顯示數(shù)值A(chǔ)BCDEFGDP驅(qū)動(dòng)代碼（16進(jìn)制）0123451111110001100000110110101111001001100110101101103FH06H5BH4FH66H6DH串口顯示代碼TABDB0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H334二極管指示燈模塊功能實(shí)現(xiàn)通過不斷的掃描無線接收模塊所接的I/O口是高電平還是低電平來判斷是否有病人呼叫，當(dāng)是低電平時(shí)，病床數(shù)碼管將顯示數(shù)據(jù)送表首地址，找出顯示數(shù)字的串口代碼，從而通過循環(huán)判斷是幾號(hào)病房在呼叫。實(shí)現(xiàn)代碼如下STARTCLRCMOVDPTR,TABMOVA,R0MOVCA,ADPTRMOVR1,9S1CJNER0,1,S2S2CJNER0,2,S3SJMPSS2S3CJNER0,3,S4SJMPSS3S4CJNER0,4,S1LJMPSS4335蜂鳴器報(bào)警模塊功能實(shí)現(xiàn)如果有病人呼叫，即有按鍵按下，那么相應(yīng)的蜂鳴器所接的I/O口也設(shè)置為高電平，而且每一個(gè)蜂鳴器發(fā)出的聲音是不一樣的，同時(shí)與床位號(hào)對(duì)應(yīng)的指示燈也會(huì)亮。在程序中只用一條語句即可實(shí)現(xiàn)CLRP24，因?yàn)樵诒倦娐吩O(shè)計(jì)時(shí)，每個(gè)引腳都是低電平有效的，所以在清零時(shí)蜂鳴器才能發(fā)出聲音。335無線接收模塊功能實(shí)現(xiàn)336四個(gè)報(bào)警模塊實(shí)現(xiàn)相互獨(dú)立設(shè)計(jì)思路把定時(shí)器當(dāng)鐘表用，時(shí)鐘總在不停的走，判斷有病房呼叫了，開始聲光報(bào)警10S，四路報(bào)警相互獨(dú)立，誰不干擾誰實(shí)現(xiàn)代碼如下WS1MOVA,R7ADDA,200MOV31H,ASETBBC1SETBFLAG1LJMPTT24系統(tǒng)測試以及實(shí)現(xiàn)過程中出現(xiàn)的問題41系統(tǒng)硬件測試1靜態(tài)檢查。根據(jù)硬件電路圖核對(duì)元器件的型號(hào)、極性、安裝是否正確，檢查硬件電路連線是否與電路圖一致，有無短路、虛焊等現(xiàn)象。2通電檢查。通電檢查時(shí)，可以模擬各種輸入信號(hào)分別送入電路的各有關(guān)部分，觀察I/O口的動(dòng)作情況，查看電路板上有無元器件、冒煙、異味等現(xiàn)象，各相關(guān)設(shè)備的動(dòng)作是否符合要求，整個(gè)系統(tǒng)的功能是否符合要求。42系統(tǒng)軟件測試程序模塊編寫完成后，通過匯編或編譯后，在開發(fā)系統(tǒng)上進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試時(shí)應(yīng)先分別調(diào)試各模塊子程序，調(diào)試通過后，在調(diào)試中斷服務(wù)子程序最好調(diào)試主程序，并將各部分進(jìn)行聯(lián)調(diào)。43出現(xiàn)的問題及解決辦法在操作過程中注意以下幾個(gè)問題（1）焊接電路時(shí)一定要焊實(shí)，有些焊接的地方表面上是焊上了，但實(shí)際上里面是空的，影響電路的通暢。（2）當(dāng)顯示界面不顯示時(shí)，最有可能是電路問題，應(yīng)當(dāng)好好檢查一下電路是否焊好，器件的正負(fù)極是否接反，器件是否是壞的等問題。（3）若是一切電路正常，當(dāng)出現(xiàn)遙控系統(tǒng)無法進(jìn)行遙控時(shí)應(yīng)當(dāng)檢查電源電壓是否過低，可能是電壓過低無法正常啟動(dòng)設(shè)備，應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換電源。（4）編寫的程序在編譯過成中一定要設(shè)置一下編譯器，否則出現(xiàn)不了HEX文件（5）燒寫過程中燒寫的事HEX文件，燒寫時(shí)還要注意不要把AT89S51弄反，否則無法處理器很容易被燒壞。結(jié)束語該無線病房呼叫系統(tǒng)是以AT89S51單片機(jī)設(shè)計(jì)的，由收發(fā)模塊，顯示模塊，報(bào)警模塊，指示燈模塊這幾部分組成，當(dāng)有病房的病人呼叫時(shí)，按下手中的遙控（發(fā)射設(shè)備），在醫(yī)療監(jiān)控室內(nèi)的顯示屏上就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的病房的病床號(hào)，同時(shí)報(bào)警器緊急報(bào)警，及時(shí)的通知醫(yī)生進(jìn)行救治。不足之處，該系統(tǒng)不能自動(dòng)復(fù)位，當(dāng)病房號(hào)顯示完后，不能夠循環(huán)進(jìn)行下一輪的呼叫工作（不能循環(huán)進(jìn)行）；其次就是系統(tǒng)用到的器件的個(gè)數(shù)比較多，比如說數(shù)碼管以及蜂鳴器，指示燈都是四個(gè)，都比較繁瑣；再次就是沒有實(shí)現(xiàn)病人與護(hù)士之間的對(duì)話功能，如果能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)功能那么將為病人提供更好的服務(wù)，最后不知道為什么接收距離太短，可能是收發(fā)器的問題。致謝本論文是在張永安老師的精心指導(dǎo)下完成了，在寫的過