【正文】 tial and other public service establishments rational allocation of work efficiency and resources, multi call systems gradually into many public service establishments. Call the hospital multifunction machine is a good example, it has changed the traditional style of the call loud cry shortness makes the call bees simple and fast. The design calls hospital multifunction machine as a design blueprint, the use of singlechip expertise to design analog multifunction call the hospital to call the hospital machine. The designs are the main extension 52 microcontroller core, using NRF24L01 wireless data transceiver module, NS73 as a voice transmitter core, RAD5807 as a voice receiver chip, DS1302 as the clock source, AT24C02 store call records, LCD12864 display call status and other information. Software section, use the Keil C51 language preparation of the corresponding analysis, control software program. Selection, hardware rendering electronic ponents, programming, hardware and software FBI, most plete local calls. And key system with voice calls, voice and touch response, call display and call history stored queries and other functions to meet the hospital 39。 NS73。 該系統(tǒng) 是一種應(yīng)用于醫(yī)院病房、養(yǎng)老院 、 KTV 等地方，用于醫(yī)護(hù)人員與病員溝通聯(lián)系的專用呼叫系統(tǒng)，是提高醫(yī)院服務(wù)水平的必備設(shè)備之一。 呼叫機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展 目前市場上存在著許多種型號不一功能各異的醫(yī)院病房呼叫系統(tǒng)；按呼叫方式來分類，主要分為按鍵呼叫和語音呼叫兩大類。本文設(shè)計的是無線式兼容按鍵和語音兩種方式的呼叫系統(tǒng)，適合中大型的醫(yī)院病房使用，具有成本低，易于操作、安裝和維護(hù)，而且具有可靠穩(wěn)定，對其他醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)生干擾小等特點。 課題的研究方法 隨著社會的發(fā)展，智能化程度的逐漸提高。 該多功能呼叫機(jī)主機(jī)使用兩片 STC89C52RC 主控芯片搭建控制模塊，命名為 MCU1 和 MCU2； MCU1 作為無線數(shù)據(jù)收發(fā)和語音收發(fā)的控制芯片， MCU2作為呼叫數(shù)據(jù)存儲 /讀取、實時時間讀取 /寫入，信息顯示的控制芯片， MCU1和 MCU2 之間進(jìn)行串口通信，傳輸呼叫信息。 MCU3 同樣以 STC89C52RC 作為主控芯片搭建控制模塊。本設(shè)計以 1個樓層， 1個護(hù)士站主機(jī)， 2個病房分別 1 個分機(jī)，每病房 3 個病員來模擬呼叫系統(tǒng)； 基本功能 第 3 頁 共 44 頁 設(shè)計一個具有按鍵呼叫方式、使用無線傳輸呼叫方式信息及內(nèi)容信息，使用顯示屏顯示當(dāng)前狀態(tài)的醫(yī)院多功能呼叫機(jī)。 3） LED 提示模塊：設(shè)計使用 8 個 LED，代表呼叫、回復(fù)狀態(tài)的提醒。便于呼叫信息的寫入和讀出顯示 7）按鍵調(diào)整模塊：設(shè)計使用 4 腳按鍵，完成呼叫、調(diào)整、查詢功能。 4）編寫按鍵呼叫、調(diào)整、查詢、串口通信子程序。 main . cNRF 24 L 01 .c 無線程序按鍵回復(fù)程序語音處收發(fā)程序串口通信程序test . c按鍵調(diào)整程序12864 . c顯示程序DS 1302 . c時鐘程序AT 24 C 02 . c存儲程序串口通信程序MCU 1STC 89 C 52 RC單片機(jī)語音接收語音發(fā)送無線收發(fā)回復(fù)模塊ASM 1117（ 5 . 0 ）ASM 1117（ 3 . 3 V ）9 V 電源LED 提示MCU 2STC 89 C 52 RC 單片機(jī)9 V 電源ASM 1117（ 5 . 0 ）液晶顯示時鐘芯片存儲芯片按鍵STC15 L 104STC15 L 104 第 5 頁 共 44 頁 圖 23 分機(jī)硬件系統(tǒng)框圖 圖 24 分機(jī)軟件結(jié)構(gòu)圖 硬件方案選擇和論證 主控芯片模塊 方案 1：使用 51 系列宏晶公司 STC89C52RC 作為主控芯片，其片內(nèi) ROM全都采用 FlashROM：能以 3V的超低電壓工作，與 MCS51 系列單片機(jī)完全兼容，該芯片內(nèi)部存儲器為 8KB ROM 存儲空間，同時具有 89C51 的功能，具有在線編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對電路進(jìn)行調(diào)試時，由于程序的錯誤修改或程序的新增功能需要燒入程序時，不需要對芯片進(jìn)行多次插拔，所以不會對芯片造成損壞。而且其配套編程軟件 IAR 早已成熟，有很多開源代碼，對編程幫助很大。當(dāng)為發(fā)送模式時：使用高頻電路將拾音器采集、濾波、音頻放大、振蕩調(diào)制和高頻放大后的模擬信號通過帶通濾波器和天線后發(fā)送。 方案 3：使用挪威 Nordic 公司基于 SPI 協(xié)議的 NRF24L01+射頻收發(fā)芯片，工作于 ~ 的 ISM 頻段， NRF24L01+工作電壓為 ~，內(nèi)置硬件 CRC 檢錯，處于發(fā)送模式時（ 0dBm）工作電流為 ，處于接收模式時（ 2Mbps）工作電流為 ，休眠電流為 ，空中傳輸率有 250kbps、1Mbps 和 2Mbps 三模式，未集成 MCU，無內(nèi)部存儲器。 方案 2：使用斜率連續(xù)可變增量（ cvsd）雙工音頻調(diào)制芯片 CMX639。 方案 4：使用 NS73 作為 FM 發(fā)射芯片， STD15L104 為控制芯片組成語音發(fā)送模塊，以 RAD5807 作為接收芯片， STC15L104 為控制芯片搭建語音接收模塊。整個模塊幾乎不需要外置主控單片機(jī)對其軟件控制易調(diào)試，價格適中。 方案 2：采用 DALLAS 的 DS1302 時鐘芯片。 DS1302 用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點的記錄上，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時間同時記錄 [3]。PROM 存儲器，復(fù)位控制器和看門狗定時器一體的芯片。 可保存數(shù)據(jù) 100 年 。 綜上，存 儲芯片選擇 AT24C02。 方案 2： ASM1117 是一個低壓差電壓調(diào)節(jié)器系列。1%以內(nèi) [4]。 方案 3：采用 LCD12864 液晶顯示屏， 12864 液晶顯示屏的顯示信息的種類和數(shù)量都夠多，可顯示大量文字，圖形 [5]，顯示多樣，清晰可見。 主要做串口初始化、時鐘、顯示、存儲、調(diào)整的控制之用。 語音收發(fā)程序設(shè)計 語音收發(fā)的程序?qū)懭?STC15L104 單片機(jī)，語音發(fā)送模塊由 NS73 初始化、NS73 模式設(shè)定、 NS73 發(fā)送數(shù)據(jù)程序構(gòu)成； 語音接收模塊由 RDA 讀、寫寄存器、上電初始化、 IIC 接收、發(fā)送、等子程序構(gòu)成。 函數(shù)設(shè)計 函數(shù)主要由初始化、忙檢測、寫命令、寫數(shù)據(jù)、清屏、讀數(shù)據(jù)、寫數(shù)據(jù)、 顯示初始界面、顯示無呼叫界面、顯示呼叫界面、顯示查詢界面、顯示調(diào)整界面子程序構(gòu)成。電平轉(zhuǎn)換電路選擇 和 作為轉(zhuǎn)換芯片。 ASM1117 包含 1 個齊納調(diào)節(jié)的帶隙參考電壓以 并且通過輸入端和輸出端的濾波 確保輸 輸出 精度在 177。 第 11 頁 共 44 頁 圖 32 語音發(fā)送模塊電氣原理圖 語音接收模塊電路 STC15L104 將 RDA5807 的接收頻率設(shè)定為 100MHz，接收 NS73 發(fā)送模塊發(fā)送的 語音信號。 NRF24L01+模塊外部有 8 個引腳，簡易引腳圖如圖 34 和 35 所示。當(dāng)對方接 收到數(shù)據(jù)后，發(fā)送方會再次將數(shù)據(jù)重發(fā)，接收方將數(shù)據(jù)與上一次接收到的 數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如是相同則丟棄此次接收數(shù)據(jù)，如不 第 13 頁 共 44 頁 同，則表明上次數(shù)據(jù)發(fā)送不成功，接收此次數(shù)據(jù)。 本單片機(jī)是線收發(fā)控制、語音模塊控制、 LED 提示報警控制、串口通信的主控芯片。 I/0 口分配： ：按鍵 ； ：按鍵 ； ：按鍵； ： LED； ： CMX639 數(shù)字信號輸出端口 ； ： CMX639 編碼數(shù)字時鐘； ： CMX639 時鐘模式 1； ： CMX639 時鐘模式 2； ： CMX639 編碼壓縮算法選擇； ： CMX639 譯碼數(shù)字時鐘； ： CMX639 數(shù)字信號輸入端口； ： CMX639 功率節(jié)省端口 ： CMX639 數(shù)據(jù)使能端； ： NRF24L01 片選端口 ： SPI 從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入端口： ： SPI 時鐘端口 ： SPI 從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出端口； ： SPI 時鐘端口； ：收發(fā)模式控制端口； ： NS73 發(fā)送指示端口 串口通信端口； ： RDA5807 接收指示端口 圖 39 無線語音主控模塊電氣原理圖 時鐘模塊電路 采用 DS1302 時鐘芯片，其中 VCC1 為后備電源， VCC2 為主電源，在主 第 15 頁 共 44 頁 電源關(guān)閉的情況下，也能通過紐扣電磁等電源供電也能保持時鐘芯片的繼續(xù)運行。 4 個按鍵的功能分別為：模式選擇、信息加 1/查詢呼叫記錄、信息減 信息確認(rèn) /退出查詢模式。 具體電路原理圖如圖 312 所示。 具體電路原理圖如圖 314 所示。每個按鍵 /開關(guān)對應(yīng)功能如表 34 所示。 IO資源分配完全和主機(jī)無線語音主控模塊相同，在此不重復(fù)介紹。鑒于軟件設(shè)計的復(fù)雜性和規(guī)模性，我們采用 KEIL 編譯器支持的 C 語言編程，放棄了效率高但可讀性不強(qiáng)的匯編語言。 （ 4）信息顯示函數(shù)。無 線語音系統(tǒng)可分為主程序模塊和無線收發(fā)模塊。 分機(jī)軟件系統(tǒng)由分機(jī) 1 系統(tǒng)和分機(jī) 2 系統(tǒng)構(gòu)成，由于分機(jī) 1 和分機(jī) 2 幾乎完全相同，以下以分機(jī) 1 為例介紹。 圖 41 主機(jī)無線語音系統(tǒng)程序流程圖 主機(jī)信息顯示主控系統(tǒng)可分為主程序模塊（包含按鍵調(diào)整、串口通信模塊）、時鐘模塊、顯示模塊、存儲模塊。此主控系統(tǒng)是分 機(jī)與主機(jī)無線通信的單片機(jī)控制系統(tǒng)。在發(fā)送子程序中，進(jìn)行初始化之后，單片機(jī)寫入命令， NRF24L01 裝載發(fā)送端地址、發(fā)送數(shù)據(jù)、設(shè)置模式后發(fā)送，在接收子程序中， 初始化后，設(shè)置 NRF24L01為 接收模式，讀取接收數(shù)據(jù)指定的寄存器，判斷是否接收到數(shù)據(jù)。 NRF24L01 設(shè)置模式和讀寄存器子程序流程圖如圖 45 所示。 i8。 SCK = 1。 呼叫子程序 呼叫子程序通過按鍵掃描來判斷呼叫按鍵按下與否作為是否呼叫的標(biāo)準(zhǔn)。串口發(fā)送數(shù)據(jù)程序過于簡單，此處以代碼說明。單片機(jī)從 1302 中讀取實時信息并給12864 顯示。整個過程有 SCL（時鐘總線）和 SDA（數(shù)據(jù)總線）完成。從而實現(xiàn)液晶屏對數(shù)據(jù)的顯示功能。ser _ flag == 1 ?根據(jù)接收數(shù)據(jù)值給呼叫病房號 、病員號賦值YN中斷開始中斷結(jié)束讀取通信數(shù)值RI = 0 。 write_lcd_mand(0X30)。 } 時間調(diào)整子程序 按鍵模塊通過對按鍵的選擇從而觸發(fā)單片機(jī)不同的指令。 write_lcd_mand(0X01)。 第 26 頁 共 44 頁 圖 48 信息顯示子程序流程圖 寫地址、寫數(shù)據(jù)子程序流程圖如圖 49 所示： 圖 49 寫地址、寫數(shù)據(jù)子程序流程圖 初始化子程序： void LCD_Int(void) { 開始結(jié)束短延時寫命令到 P 0 口拉低RS 、 RW 、 EN拉高 EN 、 延時 、 拉低 EN開始結(jié)束短延時寫數(shù)據(jù)到 P 0 口拉高 RS拉低 RW 、 EN拉高 EN 、 延時 、 拉低 EN開始結(jié)束寫地址子程序?qū)憯?shù)據(jù)子程序初始化子程序 第 27 頁 共 44 頁 PS