基于单片机病房呼叫器(亲测可用)课设
基于51单片机的病房呼叫系统
大庆师范学院本科生毕业论文基于单片机的病房呼叫系统院(系)物理与电气信息工程学院专业电子信息工程(自动化方向)研究方向控制学生姓名学号指导教师姓名指导教师职称2013年 5月 20 日摘要病房呼叫系统是住院病人及其家属在需要医务人员帮助时,请求值班护士进行护理的重要呼叫工具,它主要用于协助医院里的病人在病床上方便地呼叫值班人员,可以快速的将病人的请求传送给值班人员,是提高医院的病房护理水平的必备设备之一。
随着社会节奏的不断加快,医院行业的竞争越来越激烈,对经济效益的追逐成为很多私立医院的生存第一要位,提升服务水平和服务质量迫在眉睫,陪护问题一直是医患矛盾的主要体现,也是长期以来困扰广大医务服务者的大问题,使用病房呼叫系统,方便患者迅速而快捷的找到医生,以节约患者的珍贵时间系统的核心是at89c51单片机。
还有其它辅助硬件电路,矩阵键盘、LED显示电路.地址锁存器以及译码器等。
个个房间的病人要呼叫护士可以按自己床边的按键,此时值班室会有蜂鸣器响,相应的指示灯亮,并且在值班室的数码管上显示床位号。
信号通过矩阵键盘进行输入,在用高级语言编写程序时,对键盘信号的获取非常重要。
在本篇论文之中每个病房的病床旁都有一个呼叫按钮,当患者有需要医务人员帮助时,按下呼叫键,此时值班室的显示屏可显示此患者的床位号,多人使用时可以根据病人是否是重症病床而产生优先级别,医护人员按下“响应”键取消当前呼叫。
关键词:AT89C51;矩阵键盘;LED;病床呼叫;蜂鸣器AbstractWard call system inpatient request the duty doctor or nurse care emergency call communication tools, it is mainly used to assist patients in hospitals to easily call the duty officer in the bed, the patient's request sent to the staff on duty, necessary equipment to improve the level of hospital ward care. With the accelerating pace of social, increasingly fierce competition in the hospital industry, the pursuit of money to the survival of many private hospitals first, improve service levels and quality of service is imminent accompany the issue has been the main manifestation of the doctor-patient conflicts , is also a big problem has long plagued the majority of medical services, ward call system to facilitate the quick and fast patients to find a doctor to save the patient's precious time The core of the system is the AT89C51 microcontroller. As well as other auxiliary hardware circuit, matrix keyboard, LED display circuit address latch and decoder. Patients in all the room you want to call the nurse by his bedside button, the duty room will be the buzzer sounds, the corresponding indicator light, and the number of beds in the duty room of the digital tube display. Matrix keyboard input signal, which is the key to programming.In this design, each bed has a button, when patients are in urgent need, press the button, the display of the duty room to display the patient's bed number, people can use is based on the patient to the intensive care bed a priority, health care workers "Response" key is pressed to cancel the current call.Keywords: AT89C51; matrix keyboard; LED; Call of beds; buzzer目录第一章前言 (1)第二章系统整体设计 (2)2.1 功能与方案确定 (7)2.1.1 功能要求 (2)2.1.2 方案论证 (2)2.1.3 总体结构框图 (3)第三章系统硬件设计 (4)3.1 硬件构成示意图 (4)3.2 单片机简介 (4)3.3 主要单元模块介绍 (5)3.3.1 控制器AT89C51 (5)3.3.2键盘电路设计 (7)3.3.3显示电路设计 (8)3.3.4报警电路设计 (12)3.3.5控制电路设计 (13)第四章系统软件设计 (13)4.1 系统软件环境介绍 (13)4.1.1 KEIL_C (13)4.2 系统程序设计 (14)4.2.1 系统主程序流程图 (14)4.2.2 线反转法流程图 (15)第五章系统调试与结果 (16)5.1 硬件组成图及其功能说明 (17)5.2 功能实现组成图及其功能说明 (18)结论 (21)参考文献 (22)谢辞 (22)附录 (23)第一章前言病床呼叫系统是一种紧急呼叫工具,在医院等公共场所有着广泛的应用,用来保持住院病人和医务人员取得联系的重要呼叫工具,能够在很大程度上提高医院的人文服务质量,有利于创建和谐医院。
基于单片机的病床呼叫系统的设计课程设计
基于单片机的病床呼叫系统的设计摘要病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断、护理的紧急呼叫工具,它主要用于协助医院病员在病床上方便地呼叫医务人员,可将病人的请求快速传送给值班医生或护士,是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。
医院的竞争越来越激烈,商业医院的生存是第一位的,提升档次和服务质量迫在眉睫,陪护问题一直是医患矛盾的主体,也是长期困扰卫生系统服务质量的大问题,使用病房呼叫系统,方便病人更快找到医生,以节约病人的宝贵时间系统是基于51系列的单片机设计的病床呼叫系统。
该系统以AT89C51单片机为核心辅以矩阵键盘、LED显示电路和部分简单模拟和数字电路组成的能够实现病人和医护人员之间信息的传递。
每个病人要呼叫可以按键,同时会有蜂鸣器响,不同的数码管显示床位号,相应的指示灯亮。
这里主要矩阵键盘输入信号,这是编程的关键。
在该设计中每个病房都有一个按键,当患者有需要时,按下按键,此时值班室的显示屏可显示此患者的床位号,多人使用时可实现循环显示,医护人员按下“响应”键取消当前呼叫。
此系统能够为医院提供一个成本低、效率高、操作方便和易于安装维护的快捷系统。
关键词:AT89C51,矩阵键盘,LED,病床呼叫DESIGN OF WARDS CALL SYSTEMBASED ON MICROCONTROLLERABSTRACTWard call system is the patient's request to the doctor on duty or nurse emergency call tools for diagnosis, care, and it is mainly used to assist the hospital patient in the bed easily call the medical staff, the patient's request can be quickly sent to the duty doctor or nurse is to improve one of the essential equipment of hospital and ward level of care.Increasingly fierce competition in the hospital, commercial hospital survival is the first to enhance the grade and quality of service is imminent,accompany the issue has been the main body of the patient conflict, but also long-troubled health system quality of service issues, using the ward call system more convenient for patients to find a doctor to save the valuable time of the patient.The system is a ward call system based on the 51 series micro-chip design. The sy-stem uses AT89C51 micro-controller as the core, supplemented by matrix keybo ard, LED dot matrix display of a simple circuit and some analog and digital circuit s to achieve the transfer of information between patients and health care.In this design,each ward has a button, when patients in need, press the butto n, the display of the duty room to display the number of beds in this patient, people u se to achieve circular display, press the medical staff "response" to cancel the curre nt call. This system can provide a low cost, high efficiency, easy operation and eas y installation and maintenance system for the hospital.KEYWORD: AT89C51, matrix keyboard, LED, ward call目录前言 (1)第一章系统整体设计 (2)§1.1 功能与方案确定 (2)§1.1.1 功能要求 (2)§1.1.2 方案论证 (2)§1.1.3 总体结构框图 (3)§1.2 框架模块功能描述 (3)第二章系统硬件设计 (4)§2.1 硬件构成示意图 (4)§2.2 单片机介绍 (4)§2.3 主要单元模块介绍 (4)§2.3.1 控制器AT89C51 (4)§2.3.2键盘电路设计 (7)§2.3.3显示电路设计 (10)§2.3.3报警电路设计 (12)§2.3.4控制电路设计 (12)第三章系统软件设计 (13)§3.1 系统软件环境介绍 (13)§3.1.1 KEIL_C (13)§3.1.2 Protues ISIS (13)§3.2 系统程序设计 (15)§3.2.1 系统主程序流程图 (15)§3.2.2 显示程序流程图 (17)§3.2.3 键盘扫描流程图 (17)第四章系统调试与结果 (19)§4.1 硬件调试 (19)§4.2 软件调试 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (24)附录 (25)前言伴随着医疗体制改革的不断深化和医疗事业的飞速发展,越来越多的人们需要迅捷、方便地得到医院的各种各样的医疗服务,这必将使医院之间的竞争日趋激烈。
单片机病房呼叫系统设计
单片机病房呼叫系统设计摘要:一般来说,病房呼叫系统是方便于病人患者与医护人员灵活沟通的一种呼叫系统,是解决医护人员与病人患者之间信息反馈的一种手段。
病床呼叫系统的好坏直接关系到病人患者的生命安危,像今年的新冠型肺炎,没有一个灵活可靠的医疗系统真的不行。
本课题的任务是设计出基于STM32单片机的病床呼叫系统以及对它的各项功能进行控制的控制系统。
系统设计包括矩阵键盘,LCD12864液晶显示器显示电路,在该设计中每个病房都有一个按键,当患者有需要时,按下按键,此时值班室的显示屏可显示此患者的床位号,多人使用时可实现循环显示,医护人员按下“响应”键取消当前呼叫。
值班室与病房终端利用zigbee无线通信技术进行信息传输。
值班人员可以从LCD12864显示器显示病床的信息,护士站可以快速掌握消息。
软件部分用C语言进行编程,采用模块化设计思想。
该系统硬件电路简单,子程序具有通用性,完全符合设计要求。
关键词:STM32,病床呼叫系统,zigbee,LCD12864目录第1章绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3课题设计内容 (3)第2章系统的总体设计 (4)2.1系统核心硬件的选择 (4)2.1.1主控芯片的选择 (4)2.1.2显示模块的选择 (4)2.1.3无线模块的选择 (5)2.1.4按键模块的选择 (6)2.2系统总体方案 (6)第3章硬件电路设计 (8)3.1单片机STM32及最小系统 (8)3.2LCD12864液晶显示模块 (9)3.2.1LCD12864液晶显示屏的介绍 (9)3.2.2LCD12864的显示原理 (10)3.3zigbee模块设计 (11)3.4矩阵键盘的设计 (12)3.5电源电路的设计 (12)3.6报警模块电路设计 (13)第4章系统软件的设计 (15)4.1软件和工作分析 (15)4.2主程序设计 (15)4.3无线zigbee的连接程序设计 (16)4.4显示电路流程图 (17)第5章系统调试 (19)5.1硬件的焊接 (19)5.2系统硬件调试 (20)5.3实物测试 (21)附录 (23)第1章绪论1.1课题研究背景一般来说,病房呼叫系统是方便于病人患者与医护人员灵活沟通的一种呼叫系统,是解决医护人员与病人患者之间信息反馈的一种手段。
基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的设计
基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的设计现代医疗技术的快速发展为病房管理提供了更便捷、高效的解决方案。
病房呼叫系统作为一种重要的医疗设备,能够提高医护人员的工作效率,保障患者的生命安全。
本文旨在探讨,通过详细介绍系统的硬件搭建和软件编程,实现对病人的监控和及时呼叫,以提高病房管理的效率和质量。
第一章:病房呼叫系统的概述随着医疗技术的不断进步,病房呼叫系统作为一种重要的医疗设备,不仅可以提高医护人员的工作效率,还可以保障患者的生命安全。
病房呼叫系统通常包括呼叫按钮、显示器、呼叫接收器等部件,通过呼叫按钮的触发,医护人员可以及时了解患者的需求,并做出相应的处理。
基于AT89C51单片机的病房呼叫系统具有结构简单、性能稳定等特点,是目前比较常用的设计方案之一。
第二章:AT89C51单片机的介绍AT89C51单片机是一种经典的8位单片机,由美国Atmel公司生产,具有高性能、低功耗等优点。
AT89C51单片机广泛应用于各种嵌入式系统中,包括病房呼叫系统在内。
单片机通过外围设备的连接,可以实现各种功能,为病房呼叫系统的设计提供了强大的支持。
第三章:基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的硬件设计病房呼叫系统的硬件设计是整个系统设计的基础,包括呼叫按钮、显示器、呼叫接收器等部件。
在本章中,我们将详细介绍每个硬件部件的选型和连接方式,以及它们之间的工作原理。
通过对硬件设计的深入分析,可以确保系统的稳定性和可靠性。
第四章:基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的软件设计软件设计是病房呼叫系统的核心部分,在系统的功能实现和性能优化中扮演着重要的角色。
本章将详细介绍基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的软件设计思路和实现方法,包括系统的初始化、呼叫按钮的检测、呼叫信息的处理等。
通过对软件设计的深入研究,可以提高系统的灵活性和可扩展性。
第五章:基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的系统集成系统集成是指将硬件设计和软件设计相结合,构建完整的病房呼叫系统。
(7)单片机病房呼叫系统设计
院别
信息工程学院
专业
计算机科学与技术
班级
2013级本科、2015级专接本
课程设计题目
单片机病房呼叫系统
课程பைடு நூலகம்计
基
本
内
容
与
要
求
一、基本内容
核心是C51单片机,其它辅助硬件电路,矩阵键盘、LED显示电路、地址锁存器以及译码器等。个个房间的病人要呼叫护士可以按自己床边的按键,此时值班室会有蜂鸣器响,相应的指示灯亮,并且在值班室的数码管上显示床位号。信号通过矩阵键盘进行输入,在用高级语言编写程序时,对键盘信号的获取非常重要。多人使用时可以根据病人是否是重症病床而产生优先级别,医护人员按下“响应”键取消当前呼叫。
二、功能要求
1、根据课题,查阅相关资料
2、画出系统原理框图;
3、画出单元电路图;
4、编写相应部分程序;
5、撰写说明书。
三、设计成果要求
1、课程设计报告(2000字)
2、设计能够实现上述功能的protues电路图和keil c程序。
主
要
参
考
文
献
1、靳达.单片机应用系统开发实例导航北京:人民邮电出版社,2003.10
2、张俊谟.单片机中级教程原理与应用北京:北京航空航天大学出版社,2000.6
3、何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计(系统配置与接口技术)
进程安排
起止时间
完成内容
2015.12.16-2015.12.23
据任务书搜集相关的资料
2015.12.24-2015.12.30
设计并实现
2016.01.01-2016.01.01
撰写课程设计说明书
基于单片机的病房呼叫器的设计
病房呼叫器的设计一、内容和要求1、内容:完成矩阵按键的设计;LED数码管显示的设计;复位电路的设计;控制程序的编写等。
2、要求:(1)设计一个可容纳16张床位的病房呼叫系统;(2)要求每张床位都有一个按键,当患者需要一个护士时,按一下按钮,此时护士值班室内的呼叫系统版上显示该患者的床位号,并振铃;(3)当护士按下响应键时,取消当前呼叫。
二、目的和意义1、掌握AT89C51的结构特点、工作原理和使用方法。
2、掌握LED数码管显示数字的工作原理和方法。
3、掌握行列扫描矩阵键盘的的使用方法。
三、总体方案和设计思路图1电路设计框图本电路是由STC89C52单片机为控制核心,具有在线编程功能,低功耗,能在3V超低压工作;4*4矩阵按键电路采用行列扫描的方法判断是否有按键按下,用共阳极LED数码管将采集到的按键值显示出来,同时振铃电路响应报警;当复位按钮按下时,数码管显示零,振铃消失。
四、仿真电路设计1、4*4按键电路的设计STC89C51单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51单片机共有4个8位的I/O口(P0、P1、P2、P3),每一条I/O线都能独立地作输出或输入。
键盘在单片机应用系统中能实现向单片机输入数据、传送命令等功能,是人工干预单片机的主要手段。
矩阵式键盘用于按键数目较多的场合。
它由行线和列线构成,按键位于行列的交叉点上,通过对键的识别实现键的确认。
4*4矩阵按键的行线接P1口的低四位,列线接P1口的高四位。
按键的位置由行号和列号唯一确定,如图2所示:393837363534333210111213141716152821222324252627图2主控制系统2、数码管显示电路(1)LED 显示器工作原理LED 显示器工作于静态显示方式时,各位的共阴极或共阳极连接在一起并接地或接电源。
每位的段码线(a-dp )分别与一个锁存器输出相连。
之所以叫静态显示,是因为各个LED 的显示字符一经确定,相应锁存器锁存的段码输出将不变。
基于单片机病房呼叫器40;亲测可用41;课程设计
电子信息工程专业课程设计任务书题目:单片机病房呼叫系统设计设计内容设计一个单片机病房呼叫系统,可容64张床位地病房呼叫,每当患者需要呼叫护士时,按下按钮,此时护士值班室内地呼叫系统板上显示该患者地床位号,并振铃3秒.当护士按下“响应”键时,结束当前呼叫.设计步骤一、总体方案设计基于单片机地病房呼叫系统设计,附有复位电路,时钟电路,键盘电路等.复位电路是单片机地初始化操作,为摆脱困境,通过复位电路可以重新开始.时钟电路采用12MHz地晶振,作为系统地时钟源,具有较高地准确性.二、硬件选型工作:对所使用地电路元件应选择型号.三、硬件地设计和实现1. 选择所用地51单片机;2. 设计单片机最小系统,在此基础上进行扩展;3. 设计支持系统工作地外围电路;四、软件设计1.编写系统初始化和主程序模块;2.画出电路流程图;3.编写子程序;4.显示程序.五、编写课程设计说明书,绘制完整地系统电路图(A3幅面).课程设计说明书要求1. 课程设计说明书应书写在学院统一印制地课程设计(论文)说明书上,书写应认真,字迹工整,论文格式参考国家正式出版地书籍和论文编排.2. 论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切,并提出自己地见解和观点.3. 打印不少于12页(除附图外).4. 每组单独一个题目,每组上限5人.时间安排课程设计计划时间4周.课程设计题目于17周下发.课程设计完成后于20周三中午下班前送交电子信息办公室(实验楼三楼),届时指导教师安排短暂答辩.辅导时间和地点17~20周每周2、周3和周4.目录一、设计要求 (2)二、设计目地 (3)三、设计地具体实现 (4)3.1系统概述 (4)3.2单元电路设计 (5)3.2.1 单片机地引脚介绍 (5)3.2.2 单片机复位电路介绍 (7)3.2.3 时钟电路地介绍 (8)3.2.4 详细设计 (9)3.3软件程序设计 (12)3.3.1 系统软件地设计 (12)3.3.2 主程序流程图 (12)3.3.3子程序流程图 (13)3.3.4 源程序代码 (16)四、结论与展望 (20)五、心得体会及建议 (21)六、附录 (23)七、参考文献 (25)单片机病房呼叫系统设计报告一、设计要求.张床位地病房呼叫系统64、设计一个可容1.2、要求每个床位都有一个按钮,当患者需要呼叫护士时,按下按钮.此时护士值班室内地呼叫系统板上显示该患者地床位号,并振铃3秒..”键时,取消当前呼叫3、当护士按下“响应二、设计目地在大型机关,旅馆和医院中,常需要有一种内部联络和呼叫系统,以便在旅客(病员)和服务人员之间建立必要地联络,而一般地内部通话系统都比较少,经常使用地是比较便宜地呼叫指示,这种呼叫指示系统在提.示地同时,能够用数码管显示各呼叫地号码.病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理地紧急呼叫工具,它主要用于协助医院病员在病床上方便地呼叫医务人员,可将病人地请求快速传送给值班医生或护士,是提高医院和病房护理水平地必备设备之一.医院地竞争越来越激烈,商业医院地生存是第一位地,提升档次和服务质量迫在眉睫,陪护问题一直是医患矛盾地主体,也是长期困扰卫生系统服务质量地大问题,使用病房呼叫系统,方便病人更快找到医生,以节约病人地宝贵时间..因此该系统具有很大地应用前景和广阔地市场发展空间.本设计是以AT89C51为核心地病人呼叫系统,对该系统地硬件和软件结构进行了相应地描述.此系统主要由89C51单片机,按键,数码管,喇叭等组成.每个病人要呼叫可以按键,同时会有喇叭响,数码管显示不同床位号,相应地指示灯亮通过对病区地数据采集,实现医院医疗人员值班室和病人房之间地通信呼叫联系,具有使用方便、操作简单等特点.三、设计地具体实现3.1系统概述在本系统中,我采用单片机AT89C51为核心地系统主要包括2个部分:数据采集和数据地输出,数据地输出用来进行呼叫,编码使用单片机完成,数据采集负责接收分机发来地信号,并显示该患者地床位号,并响铃,主机上设有键盘可以取消当前呼叫..所示3.1其实现结构框图如图护士台病房显8*键AT89C56LE蜂鸣系统总体方案图图3.1由8×8键盘矩阵采集到地键值经过P1、P2口输入到单片机AT89C51中,然后通过P0口把相关信息传送到数码管显示.同时报警警示灯闪烁、报警声响起.医疗人员可以通过控制键盘操作,完成呼叫响应和信息查询等监护工作.3.2单元电路设计3.2.1 单片机地引脚介绍AT89C51可以说是最常用地51单片机了,下图介绍AT89C51地引脚.所示3.2如图.图资料.图3.2 AT89C51引脚图(1) RESET一般接2个元件:①接10K电阻到地,②接10μ电容到电.源EA / VPP一般情况下接高电平(这时(2) 使用MCU内部.)RAM/ROM.)MCU内部RAM/ROM(3) ALE / PROG一般情况下空着(这时使用PSEN.时)内部RAM/ROM(4)MCU一般情况下空着(当使用(5) P0内部没有上拉电阻,所以必要时需要在每个引脚外接5.1K左.右上拉电阻到电源(6) XTAL1是片内振荡器地反相放大器输入端,XTAL2则是输出端,使用外部振荡器时,外部振荡信号应直接加到XTAL1,而XTAL2悬空.内部方式时,时钟发生器对振荡脉冲二分频,如晶振为12MHz,时钟频率就为6MHz,晶振地频率可以在1MHz-24MHz内选择,电容取20PF左右..接地. VSS:GND(7) VDD:电源+5V引脚功能说明:①电源引脚5V值+(40脚)典:型.Vcc Vss(20脚):接低电平.:脚引口出输入输②.P0口:I/O双向口.作输入口时,应先软件置“1”.P1口:I/O双向口.作输入口时,应先软件置“1”.P2口:I/O双向口.作输入口时,应先软件置“1”.P3口:I/O双向口.作输入口时,应先软件置“1”.③控制引脚:PSENPROG EA/Vpp组成了、MSC-51 RST/Vpd、地控制ALE/、总线.RST/Vpd(9脚):复位信号输入端(高电平有效).第二功能:加+5V备用电源,可以实现掉电保护RAM信息不丢失.PROG (30脚):地址锁存信号输出ALE/端.:编程脉冲能第二功输入.PSEN(29脚):外部程序存储器读选通信号.EA/Vpp(31脚):外部程序存储器使能端.3.2.2 单片机复位电路介绍当MCS-51系列单片机地复位引脚RST出现两个机器周期以上地高电平时,单片机就执行复位操作.如果RST持续为高电平,单片机就处于循环复位状态.根据应用地要求,复位操作通常有两种基本地方式:上电复位和上电.或开关复位上电复位要求接通电源后,自动实现复位操作.常用地上电复位如下图3中所示.图中电容C1和电阻对电源+5V 来说构成微分电路.上电后,保持RST一段高电平时间,由于单片机内地等效电阻地作用,不用图中电阻,也能达到上电复位地操作功能.如下图3.3和3.4中所示.图 3.3 上电复位电路图 3.4 上电复位和按钮复位电路3.2.3 时钟电路地介绍采用时钟方式时,在XTAL1和XTAL2之间接入石英晶体振荡器(晶振)即可使内部振荡器起振,产生单片机工作所需地时钟脉冲.如图3.5所示.时钟是时序地基础,8951核片内由一个反相放大器构成振荡器,可以由它产生时钟,时钟可以由两种方式产生内部方式和外部方式.本系统采用内部方式,在XTAL1和XTAL2端外接石英晶体作为定时元件,内部反相放大器自激振荡,产生时钟.时钟发生器对振荡脉冲二分频.电容采用22nFMCS-51单片机时钟脉冲也可以由外部产生,但芯片地制造工艺不同,外部时钟源地输入方式有所不同.对于HMOS型芯片,外部振荡信号接至XIAL2引脚,XTAL1接地,XTAL2引脚对电源接入上拉电阻.而CHMOS型芯片,外部振荡信号接至XTAL1,XTAL2悬空.图3.5 时钟电路3.2.4 详细设计数码管显示模块(1)本系统采用了较为简单地由单片机直接驱动数码管地显示电路,由于51单片机P0口内部是漏极开路型(作I/O口用时),P0口内部没有设置上拉电阻,不接上拉电阻地话输出会不正常,比如输出高电平时得不到高电平.电路如图3.6.图3.6 单片机与数码管接口图报警电路设计(2)主机在接受到呼叫后,进行报警告知值班人员.报警分为两个部分,第一个部分是当有病床进行呼叫后值班台警示灯闪烁三次后保持常亮,显示为当前有病床呼叫;第二个部分是响铃三秒后自动停止,当值班人员听到响铃会知道当前有病床呼叫,观察显示面板可知是几号病床呼叫,从而进行快速处理.报警电路用单片机如图3.7所示.图3.7 报警电路设计图键盘模块电路设计(3)8×8键盘矩阵和64个LED警示灯模块组成,在键盘扫描和LED驱动部分,使用了LED显示电路原理图如图3.8所示.图3.8 键盘模块电路图键盘地工作方式介绍(4)键盘地工作方式应该根据实际应用系统中CPU地工作状况而定,其选取地原则是既要保证CPU 能及时响应按键操作,又不要过多占用CPU通常,键盘地工作方式有三种,即编程扫描、定时扫描和中.地工作时间.断扫描.:编程扫描方式编程扫描方式是利用CPU完成其他工作地空余时间,调用键盘扫描子程序来检验按键状态,响应键盘输入.执行键功能程序时,CPU不再享有键输入要求,直到CPU重新扫描键盘为止.:定时扫描方式定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次,她利用单片机内部地定时器产生一定时间(如20ms)地定时,定时时间到产生定时器溢出中断.CPU在中断服务程序中键盘进行扫描,并在有键按下时识别出该键并保存键号,然后在中断服务程序或主程序中执行该键地功能程序.:中断扫描方式本设计采用上述两种键盘扫描方式时,无论是否有键按下,CPU都要定时扫描键盘,而单片机应用系统工作时,并非经常需要键盘输入.因此,CPU经常处于空扫描状态,浪费CPU大量时间,CPU不扫描键盘,而有键按下时,通过相应电路产生中断请求,CPU相应中断,执行键盘扫描子程序,并识别键号.3.3软件程序设计3.3.1 系统软件地设计该系统软件主要完成以AT89C51为核心地数据地采集、处理和有线传输.采用模块化程序设计方法,将系统软件地设计主要分为显示模块,输入模块,输出模块.单片机扫描发射键,如果扫描到有发射键按下,系统便扫描拨码开关地状态以确定地址码,通过P1口和P2口开始地址码传送当服务台接收到呼叫信号后,护士值班室内地呼叫系统板上显示该患者地床位号,并振铃.当护士按下“响应”键时,结束当前呼叫.3.3.2 主程序流程图单片机扫描发射键,如果扫描到有发射键按下,系统便扫描拨码开关地状态以确定地址码,再进行中断初始化,去除键地延时抖动,分辨行、列值,进入死循环,这时病房指示灯点亮,服务台显示出床号并响铃,病.房等待服务台地回应,如果没有扫描到信号输入,则单片机始终处于初始状态.如图3.9所示.开初始化系有键按下病房指示灯亮,服台显示床号,并响服务台回停止结束图3.9 主程序流程图3.3.3子程序流程图子程序如图3.10是一个中断式键盘地流程图,当单片机收到信号后,中断入口开始初始化,去除键地延时抖动.而一般地削抖方式有软件和硬件两种,硬件削抖虽能够解决键抖动问题,但如果应用系统所需按键较多,本系统采用地是软件削抖,当检测出有键闭合时,先执行一个延时子程序产数毫秒地延时,待接通时地前沿抖动消失后再判别是否有键按下,分辨出行、列值.当按键释放时,也要经过数毫秒延时,待后沿抖动消失后再判别是否有键按下.中断入中断初始有键按延时去键抖分辨行、中断返子程序流程图图3.10中断程序:扫描键盘值void key(void){。
基于单片机的无线病房呼叫器设计
基于单片机的无线病房呼叫器设计关键字:AT89C51 无线呼叫单片机控制号码存储循环显示临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段,病房呼叫器是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理的紧急呼叫工具,可将病人的请求快速传送给值班医生或护士,并在值班室的监控中心电脑上留下准确完整的记录,是提高医院和病室护理水平的必备设备之一。
呼叫系统的优劣直接关系到病员的安危,历来受到各大医院的普遍重视。
它要求及时、准确可靠、简便可行、利于推广。
我国传统的病房呼叫系统采用的多是有线传输,存在着安装布线复杂,检查维修困难,抗干扰能力差,病房扩建不易及费用高,不雅观的缺陷。
为克服以上的不足,本研究介绍一种无线的病房呼叫器,其使用专用的射频模块,并使用单片机控制。
这样不但解决了复杂布线等问题,更能提高医疗服务水平,适应现代社会需求。
1 硬件电路设计本设计方案由呼叫器和主机构成,使用射频收发芯片,使系统工作在频段433 MHz 附近。
系统使用单片机编码/解码,每个呼叫器有一个唯一的识别码,并且识别码可以随时修改。
当用户按发射键后,识别码被发射出去,等待接收器的响应,主机接收到服务申请后,根据识别码鉴别出是由哪一台呼叫器发出的申请,并给出声音提示和显示呼叫器的识别号。
如果有几个呼叫器在短时间里同时呼叫,主机则按照先后顺序存储起来,再按顺序轮换显示。
呼叫分机和接收主机的连接组成框图如图1和图2所示。
分机由拨码开关来控制地址位的设置,当扫描到呼叫按钮按下时,其地址被读入单片机,经过处理后再送至发射芯片发射。
分机用来进行呼叫,使用单片机完成编码,分机的核心电路即是单片机与射频芯片的连接电路。
主机负责接收分机发来的信号,并进行解码、显示和报警。
主机上还设有键盘用于翻查、删除记录,所以主机上应接有键盘、显示和报警电路。
图1 呼叫分机原理框图图2 接收主机原理框图1.1 分机电路设计分机是由一个8位的拨码开关、单片机、无线收发芯片及相应外围电路构成。
基于MCS-51单片机的无线病房呼叫系统设计
基于MCS-51单片机的无线病房呼叫系统设计病房内的病人在需要帮助时,往往需要召唤护士或医生过来。
传统的病房呼叫系统需要患者按下固定的按钮来发出呼叫信号,然后护士或医生再前往病房提供帮助。
但是,这种传统的病房呼叫系统存在一些问题:按钮的位置不便于患者使用、传统的线控呼叫系统线缆松动、损坏问题较为复杂,有时甚至需要拆开地面进行维修。
为了解决这些问题,我们设计了一种基于MCS-51单片机的无线病房呼叫系统。
本系统主要由三个部分组成:患者端、医生端和中央处理器。
患者端:在病床旁边安装一个小型的无线呼叫按钮,当患者需要呼叫护士或医生时,只需按下按钮即可。
在按钮上,通过一个十六进制LED呈现当前的呼叫状态,同时,患者也可以手动关闭呼叫功能。
该按钮通过RF433MHz无线传输模块将信息发送给中央处理器。
医生端:当患者端发出呼叫信号时,医生端接收到此信号,并同时提醒医生的LED灯在医生工作站上闪烁。
医生可以查看文本消息,以便了解患者的要求,并根据需求有效的响应。
医生端通过RF433MHz无线传输模块接收来自中央处理器的信息,并在医生工作站上显示其它重要的数据和信息。
中央处理器:中央处理器是本系统的核心,它接收到患者端的呼叫信号,然后再将该信号分析、处理,并通过RF433MHz无线传输模块发送给医生端。
中央处理器还能够管理整个系统,包括呼叫按钮、医生端的工作站及相关的传感器等。
该系统可以有效的改进病人在病房内的治疗质量,该系统的主要优点是:1. 无需线缆就能够实现呼叫系统,系统简单易操作。
2. 该系统采用RF433MHz无线传输模块,具有长距离传输信号、传输可靠、干扰少的特点。
3. 该系统集成多种传感器,例如温湿度、氧气含量等,能够及时检测病人的身体情况。
4. 整个系统的运行状态和信息都可以通过医生端的显示屏实时查看。
综上所述,该无线病房呼叫系统采用了MCS-51单片机控制方案,由于其采用了RF433MHz无线传输模块,大大的提高了传输的可靠性和传输的效率,方便病人在病房内使用,并为医生提供有效的管理和监控手段。
单片机课程设计---单片机病房呼叫系统
单片机课程设计设计题目:单片机病房呼叫系统专业:电气工程及其自动化年级:08 级学号:20084450427姓名:指导教师:徐祖华2012 年01 月01 日摘要病床呼叫系统是一种应用于医院病房、养老院等地方,用来联系沟通医护人员和病员的专用呼叫系统,是提高医院水平的必备设备之一。
病床呼叫系统的优劣直接影响到病员的安危,历来受到各大医院的普遍重视。
它要求及时、准确可靠、简便可行、利于推广。
目前市场上存在着许多种型号不一功能各异的医院病房呼叫系统,主要为两大类:有线式和无线式。
无线式病房呼叫系统不存在铺设线路的问题,但是可靠性差,而且无线电波会干扰其他医疗仪器设备。
有线式的病房呼叫系统适合较小的医院病房使用,具有成本低,易于操作、安装和维护,而且具有可靠稳定,对其他医疗设备不会产生干扰的特点;但受到布线较多,影响美观,故不适宜较大的医院。
病床呼叫管理系统便于病员快捷的呼叫护士,缩短人工呼叫的时间。
当今病房呼叫系统正在逐步地向智能化发展,它可以和录像机一起使用,当病人按下开关时,在护士值班室的大屏幕能够观察病人的需要。
并且可以配备对讲机等设备,能够使病员及时快捷地与医护人员进行沟通。
本课程设计是基于AT89C52核心单片机的有线式病房呼叫系统。
为了便于操作仅仅开设了四个病房,但是其功能大致相同,都考虑了高优先级和低优先级,因此可以称为一个简易病房呼叫系统。
每个病床有一个呼叫开关按键,当病人有需要的时候,按下按键,此时监护室就会得到响应信号,在数码管显示相应的床位号,并且有警示灯亮起。
本次设计有运行简单,安装方便,成本低,稳定可靠的优点。
最后通过设计的系统还经过proteus软件的仿真,仿真结果证明了此设计的正确性和实用性。
关键字:AT89C52、病房呼叫、优先级、实验仿真。
目录摘要 (2)1 单片机的相关知识 (4)1.1单片机89C52的介绍 (4)2硬件部分 (6)2.1整体硬件电路 (6)2.1.1 复位电路 (8)2.1.2 晶振电路 (8)2.1.3 数显电路 (9)2.1.4 指示电路 (10)2.1.5 按键电路 (10)3 软件部分 (11)3.1Keil C软件的介绍 (11)3.2程序的设计流程 (12)3.3源程序代码 (13)4调试仿真 (16)4.1Proteus7的简单介绍 (16)4.2系统程序的调试及仿真 (16)5 心得体会 (21)参考文献 (22)复位1 单片机的相关知识1.1 单片机89C52的介绍图1.1 89C52芯片引脚图引脚功能VCC :供电电压。
基于51单片机的病房呼叫系统的设计设计本科毕业论文
摘要为使医疗人员实现更好、更便捷和病人之间的沟通,提升了医院服务水平和质量,本文主要以AT89S51为核心的病房呼叫系统,该系统主要由蜂鸣器,数码管,指示灯,按键及单片机组成。
当病房的病人需要帮助时,可以按下呼叫的按钮,值班室的值班人员可在显示器上看到相对应的房号和床号,然后再安排并落实病人的需求。
如果有多人同时的按下按钮的时候,可以按照实际的情况来安排,尽量先解决重病房的病人需求。
另外该系统采用的是有线的,优点是安全可靠,不干扰其它医疗电子设备的正常运行,缺点是安装的时候繁琐,设备的维护不方便,时效性也比较低。
关键词:病房呼叫;单片机; 串口显示AbstractTo realize better and more convenient medical staff and patients to communicate between, improve the level and quality of service in hospital, thisarticle who nasty ward calling system with AT89S51 as the core, the system is mainly composed of a buzzer, digital tube, lights, buttons and single chip microcomputer. When ward patients need help, you can press the call button, the duty room attendants can be seen on the display number corresponding to the room and bed, and then arrange and implement the patient's needs. If there are many people at the same time, press the button, can according to the actual situation to arrange, as far as possible to solve the heavy ward patients needs. Inaddition, the system USES a cable, the advantage is safe and reliable, does notinterfere with the normal operation of other medical electronic equipment, thedisadvantage is that when installing trival, equipment maintenance is not convenient, timeliness is also low.Keywords:ward call;Single chip microcomputer; serial port display1 绪论 (1)2 系统硬件设计 (1)2.1 单片机介绍 (1)2.2系统原理 (2)2.3 主要元器件介绍 (2)2.4 各模块设计 (4)2.4.1 LED显示模块设计 (4)2.4.2 键盘模块设计 (4)2.4.3 声音模块设计 (4)2.4.4 接口电路设计 (4)2.5 单片机控制电路 (5)3 系统软件设计 (5)3.1 系统总流程图 (5)3.2 各模块功能设计 (6)3.3 系统平台 (9)3.3.1 汇编语言 (9)3.3.2伟福软件 (10)3.4 计数器延时设定 (11)3.4.1 计数器硬件延时 (11)3.4.2 软件延时 (12)4 系统测试 (12)4.1 系统硬件调试 (12)4.2 系统软件调试 (13)5 结论 (13)参考文献 (14)附录 (15)致谢 (22)随着社会的不断发展,科学技术的不断进步,越来越多的人对医疗服务行业更加的注重,想要扎根立足这个行业,首先要提高医院病人和医务人员的沟通,使之更加的及时,简单,可靠。
基于单片机的医院病房呼叫系统课程设计 精品
《智能仪表课程设计》课程设计课题名称医院病房呼叫系统姓名学号所在班级指导教师扬州大学能源与动力工程学院二〇一〇年九月总目录第一部分:任务书第二部分:课程设计报告第三部分:附录第一部分任务书《智能仪表课程设计》任务书一、课题名称医院病房呼叫系统设计。
二、设计内容及设计要求利用单片机和总线通信实现医院病房的呼叫,具有下面的功能:1. 在病人病床处设置按钮开关,每个病床的开关分为紧急按钮和正常按钮两部分,按钮启动时,按钮旁的指示灯亮,提示病人按钮已按下,其中绿色代表正常呼叫,红色代表紧急呼叫。
2. 护士一边,当病人按下按钮时,警报灯亮,并伴随蜂鸣,显示板上病人对应位置的灯亮,其中一般呼叫绿灯亮,紧急呼叫红灯亮,亮灯时伴有闪烁。
3. 护士接到呼叫后,到病房并关闭呼叫4. 由于病床数量众多,一方面单片机接口有限,另一方面线路过多不符合实际,所以选用总线通信方式,考虑到传输距离和速度RS-485串口通信更具优势。
三、时间安排第一周:星期一~星期二:布置任务,熟悉资料,确定仪表的功能要求、性能指标。
熟悉实验板原理图和印刷板图。
星期三~星期五:进行仪表的方案选择,确定主要芯片、工作方式、输入输出信号的接口方式、键盘和显示方式、以及通信方式。
进行硬件设计和元器件选择,画出硬件原理图。
第二周:星期一~星期五:根据硬件原理图,焊接硬件电路;测试硬件电路的功能;软件设计,包括软件需求说明、软件结构框图、主要软件功能模块的流程图;编写程序。
第三周:星期一~星期三:调试程序,联调软件和硬件。
星期四~星期五:写课程设计报告。
四、应交成果应交成果包括:⏹纸质课程设计报告和电子文档;⏹硬件原理图的Protel文件,程序;⏹可以演示的硬件和软件成果。
五、课程报告内容课程设计报告应包括下列部分:⏹课程设计任务书⏹仪表的功能要求、性能指标要求。
⏹方案选择:提出多种方案,进行方案比较,说明选定方案的理由,描述硬件和软件的功能分工。
⏹硬件设计:包括硬件结构框图、原理图及其各个主要环节的工作原理说明,元器件选择的计算方法或者理由,利用提供的实验板焊接元器件。
基于单片机的病房呼叫系统设计-论文
本科毕业设计(论文)题目基于单片机的病房呼叫系统设计姓名专业学号指导教师郑州科技学院信息工程学院二○一五年六月目录摘要 (I)Abstract ....................................................................................................................... I I 1 绪论. (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 国内外的研究状况 (1)1.3 无线通信技术 (2)1.3.1 IrDA红外无线技术 (2)1.3.2 蓝牙技术 (3)1.3.3 超宽频(UWB)技术 (3)1.3.4 Wi-Fi(IEEE802.11)技术 (4)1.3.5 Zigbee技术 (4)2 系统的整体设计 (5)2.1 病房呼叫系统的设计要求 (5)2.2 方案论证 (5)2.3 方案选择 (7)2.4 整体设计思路 (8)3 系统的硬件设计 (9)3.1 呼叫发射终端的硬件设计与实现 (9)3.2 接收显示终端的硬件设计与实现 (10)3.2.1 单片机的选择 (10)3.2.2 无线接收模块 (12)3.2.3 显示电路 (14)3.2.4 报警电路 (16)3.2.5 查看、清零电路 (17)4 系统的软件设计 (18)4.1 主程序设计 (18)4.2 数据检测模块程序设计 (18)4.3 显示报警模块程序设计 (19)5 系统调试及实验结果分析 (20)5.1 软件调试 (20)5.2 硬件调试 (21)5.3 实验结果分析 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录1 系统总体电路图 (27)附录2 元器件清单 (28)附录3 实物图 (29)附录4 源程序 (30)基于单片机的病房呼叫系统设计摘要医疗呼叫系统是提高医院医疗服务水平和质量的一个重要组成部分,医院医务人员与病人之间信息沟通是医疗呼叫系统的主要功能。
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电子信息工程专业课程设计任务书题目:单片机病房呼叫系统设计设计内容设计一个单片机病房呼叫系统,可容64张床位的病房呼叫,每当患者需要呼叫护士时,按下按钮,此时护士值班室内的呼叫系统板上显示该患者的床位号,并振铃3秒。
当护士按下“响应”键时,结束当前呼叫。
设计步骤一、总体方案设计基于单片机的病房呼叫系统设计,附有复位电路,时钟电路,键盘电路等。
复位电路是单片机的初始化操作,为摆脱困境,通过复位电路可以重新开始。
时钟电路采用12MHz的晶振,作为系统的时钟源,具有较高的准确性。
二、硬件选型工作:对所使用的电路元件应选择型号。
三、硬件的设计和实现1. 选择所用的51单片机;2. 设计单片机最小系统,在此基础上进行扩展;3. 设计支持系统工作的外围电路;四、软件设计1.编写系统初始化和主程序模块;2.画出电路流程图;3.编写子程序;4.显示程序。
五、编写课程设计说明书,绘制完整的系统电路图(A3幅面)。
课程设计说明书要求1. 课程设计说明书应书写在学院统一印制的课程设计(论文)说明书上,书写应认真,字迹工整,论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。
2. 论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切,并提出自己的见解和观点。
3. 打印不少于12页(除附图外)。
4. 每组单独一个题目,每组上限5人。
时间安排课程设计计划时间4周。
课程设计题目于17周下发。
课程设计完成后于20周三中午下班前送交电子信息办公室(实验楼三楼),届时指导教师安排短暂答辩。
辅导时间和地点17~20周每周2、周3和周4。
目录一、设计要求 (3)二、设计目的 (4)三、设计的具体实现 (5)3.1系统概述 (5)3.2单元电路设计 (6)3.2.1 单片机的引脚介绍 (6)3.2.2 单片机复位电路介绍 (7)3.2.3 时钟电路的介绍 (8)3.2.4 详细设计 (10)3.3软件程序设计 (12)3.3.1 系统软件的设计 (12)3.3.2 主程序流程图 (13)3.3.3子程序流程图 (13)3.3.4 源程序代码 (16)四、结论与展望 (21)五、心得体会及建议 (22)六、附录 (24)七、参考文献 (26)单片机病房呼叫系统设计报告一、设计要求1、设计一个可容64张床位的病房呼叫系统。
2、要求每个床位都有一个按钮,当患者需要呼叫护士时,按下按钮。
此时护士值班室内的呼叫系统板上显示该患者的床位号,并振铃3秒。
3、当护士按下“响应”键时,取消当前呼叫。
二、设计目的在大型机关,旅馆和医院中,常需要有一种内部联络和呼叫系统,以便在旅客(病员)和服务人员之间建立必要的联络,而一般的内部通话系统都比较少,经常使用的是比较便宜的呼叫指示,这种呼叫指示系统在提示的同时,能够用数码管显示各呼叫的号码。
病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理的紧急呼叫工具,它主要用于协助医院病员在病床上方便地呼叫医务人员,可将病人的请求快速传送给值班医生或护士,是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。
医院的竞争越来越激烈,商业医院的生存是第一位的,提升档次和服务质量迫在眉睫,陪护问题一直是医患矛盾的主体,也是长期困扰卫生系统服务质量的大问题,使用病房呼叫系统,方便病人更快找到医生,以节约病人的宝贵时间。
因此该系统具有很大的应用前景和广阔的市场发展空间。
本设计是以AT89C51为核心的病人呼叫系统,对该系统的硬件和软件结构进行了相应的描述。
此系统主要由89C51单片机,按键,数码管,喇叭等组成。
每个病人要呼叫可以按键,同时会有喇叭响,数码管显示不同床位号,相应的指示灯亮通过对病区的数据采集,实现医院医疗人员值班室和病人房之间的通信呼叫联系,具有使用方便、操作简单等特点。
三、设计的具体实现3.1系统概述在本系统中,我采用单片机AT89C51为核心的系统主要包括2个部分:数据采集和数据的输出,数据的输出用来进行呼叫,编码使用单片机完成,数据采集负责接收分机发来的信号,并显示该患者的床位号,并响铃,主机上设有键盘可以取消当前呼叫。
其实现结构框图如图3.1所示。
图3.1 系统总体方案图由8×8键盘矩阵采集到的键值经过P1、P2口输入到单片机AT89C51中,然后通过P0口把相关信息传送到数码管显示。
同时报警警示灯闪烁、报警声响起。
医疗人员可以通过控制键盘操作,完成呼叫响应和信息查询等监护工作。
3.2单元电路设计3.2.1 单片机的引脚介绍AT89C51可以说是最常用的51单片机了,下图介绍AT89C51的引脚图资料。
如图3.2所示。
图3.2 AT89C51引脚图(1) RESET一般接2个元件:①接10K电阻到地,②接10μ电容到电源。
(2) EA / VPP一般情况下接高电平(这时使用MCU内部RAM/ROM)。
(3) ALE / PROG一般情况下空着(这时使用MCU内部RAM/ROM)。
(4)PSEN一般情况下空着(当使用MCU内部RAM/ROM时)。
(5) P0内部没有上拉电阻,所以必要时需要在每个引脚外接5.1K左右上拉电阻到电源。
(6) XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端,XTAL2则是输出端,使用外部振荡器时,外部振荡信号应直接加到XTAL1,而XTAL2悬空。
内部方式时,时钟发生器对振荡脉冲二分频,如晶振为12MHz,时钟频率就为6MHz,晶振的频率可以在1MHz-24MHz 内选择,电容取20PF左右。
(7) VDD:电源+5V。
VSS:GND接地。
引脚功能说明:①电源引脚Vcc(40脚):典型值+5V。
Vss(20脚):接低电平。
②输入输出口引脚:P0口:I/O双向口。
作输入口时,应先软件置“ 1”。
P1口:I/O双向口。
作输入口时,应先软件置“ 1”。
P2口:I/O双向口。
作输入口时,应先软件置“ 1”。
P3口:I/O双向口。
作输入口时,应先软件置“ 1”。
③控制引脚:RST/Vpd、ALE/PROG、PSEN、EA/Vpp组成了MSC-51的控制总线。
RST/Vpd(9脚):复位信号输入端(高电平有效)。
第二功能:加+5V备用电源,可以实现掉电保护RAM信息不丢失。
ALE/PROG (30脚):地址锁存信号输出端。
第二功能:编程脉冲输入。
PSEN(29脚):外部程序存储器读选通信号。
EA/Vpp(31脚):外部程序存储器使能端。
3.2.2 单片机复位电路介绍当MCS-51系列单片机的复位引脚RST出现两个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。
如果RST持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。
根据应用的要求,复位操作通常有两种基本的方式:上电复位和上电或开关复位。
上电复位要求接通电源后,自动实现复位操作。
常用的上电复位如下图3中所示。
图中电容C1和电阻对电源+5V来说构成微分电路。
上电后,保持RST一段高电平时间,由于单片机内的等效电阻的作用,不用图中电阻,也能达到上电复位的操作功能。
如下图3.3和3.4中所示。
图 3.3 上电复位电路图 3.4 上电复位和按钮复位电路3.2.3 时钟电路的介绍采用时钟方式时,在XTAL1和XTAL2之间接入石英晶体振荡器(晶振)即可使内部振荡器起振,产生单片机工作所需的时钟脉冲。
如图3.5所示。
时钟是时序的基础,8951核片内由一个反相放大器构成振荡器,可以由它产生时钟,时钟可以由两种方式产生内部方式和外部方式。
本系统采用内部方式,在XTAL1和XTAL2端外接石英晶体作为定时元件,内部反相放大器自激振荡,产生时钟。
时钟发生器对振荡脉冲二分频。
电容采用22nFMCS-51单片机时钟脉冲也可以由外部产生,但芯片的制造工艺不同,外部时钟源的输入方式有所不同。
对于HMOS型芯片,外部振荡信号接至XIAL2引脚,XTAL1接地,XTAL2引脚对电源接入上拉电阻。
而CHMOS型芯片,外部振荡信号接至XTAL1,XTAL2悬空。
图3.5 时钟电路3.2.4 详细设计(1) 数码管显示模块本系统采用了较为简单的由单片机直接驱动数码管的显示电路,由于51单片机P0口内部是漏极开路型(作I/O口用时),P0口内部没有设置上拉电阻,不接上拉电阻的话输出会不正常,比如输出高电平时得不到高电平。
电路如图3.6。
图3.6 单片机与数码管接口图(2)报警电路设计主机在接受到呼叫后,进行报警告知值班人员。
报警分为两个部分,第一个部分是当有病床进行呼叫后值班台警示灯闪烁三次后保持常亮,显示为当前有病床呼叫;第二个部分是响铃三秒后自动停止,当值班人员听到响铃会知道当前有病床呼叫,观察显示面板可知是几号病床呼叫,从而进行快速处理。
报警电路用单片机如图3.7所示。
图3.7 报警电路设计图(3) 键盘模块电路设计8×8键盘矩阵和64个LED警示灯模块组成,在键盘扫描和LED驱动部分,使用了LED显示电路原理图如图3.8所示。
图3.8 键盘模块电路图(4) 键盘的工作方式介绍键盘的工作方式应该根据实际应用系统中CPU的工作状况而定,其选取的原则是既要保证CPU能及时响应按键操作,又不要过多占用CPU的工作时间。
通常,键盘的工作方式有三种,即编程扫描、定时扫描和中断扫描。
编程扫描方式:编程扫描方式是利用CPU完成其他工作的空余时间,调用键盘扫描子程序来检验按键状态,响应键盘输入。
执行键功能程序时,CPU不再享有键输入要求,直到CPU重新扫描键盘为止。
定时扫描方式:定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次,她利用单片机内部的定时器产生一定时间(如20ms)的定时,定时时间到产生定时器溢出中断。
CPU在中断服务程序中键盘进行扫描,并在有键按下时识别出该键并保存键号,然后在中断服务程序或主程序中执行该键的功能程序。
中断扫描方式:本设计采用上述两种键盘扫描方式时,无论是否有键按下,CPU都要定时扫描键盘,而单片机应用系统工作时,并非经常需要键盘输入。
因此,CPU经常处于空扫描状态,浪费CPU大量时间,CPU不扫描键盘,而有键按下时,通过相应电路产生中断请求,CPU相应中断,执行键盘扫描子程序,并识别键号。
3.3软件程序设计3.3.1 系统软件的设计该系统软件主要完成以AT89C51为核心的数据的采集、处理和有线传输。
采用模块化程序设计方法,将系统软件的设计主要分为显示模块,输入模块,输出模块。
单片机扫描发射键,如果扫描到有发射键按下,系统便扫描拨码开关的状态以确定地址码,通过P1口和P2口开始地址码传送当服务台接收到呼叫信号后,护士值班室内的呼叫系统板上显示该患者的床位号,并振铃。
当护士按下“响应”键时,结束当前呼叫。
3.3.2 主程序流程图单片机扫描发射键,如果扫描到有发射键按下,系统便扫描拨码开关的状态以确定地址码,再进行中断初始化,去除键的延时抖动,分辨行、列值,进入死循环,这时病房指示灯点亮,服务台显示出床号并响铃,病房等待服务台的回应,如果没有扫描到信号输入,则单片机始终处于初始状态。