【正文】 主機采用 89C51 單片機， 外接 EEPROM 可保存接收到的數(shù)據(jù)信號，掉電后信息不丟失。從最終的測試結果來看，本設計具有貼近生活及具有較強的適應能力，完成了題目的各項要求。 While 循環(huán)執(zhí)行的是包含在循環(huán)框架中的 程序，但循環(huán)次數(shù)卻是不固定的，只有當滿足給定的條件時，才停止循環(huán)的執(zhí)行。 最基本的 While 循環(huán)由循環(huán)框架，重復端口，以及條件端口組成。在字符串節(jié)點中，包含以下幾種用法： （ 1）字符串合并； （ 2）字符串分離； （ 3）子字符串的提?。? （ 4）時間字符串的格式化； （ 5）字符串的大小寫轉換； （ 6）數(shù)值與字符串的相互轉換； （ 7）字符串的比較； （ 8）字符串與 ASCII 碼值的轉換。當選項有效時，每個波形的 Y 軸值舊可以單獨設置，但 X軸的設置是共用的。 波形刷新方式 在實時趨勢圖空間中，有 3 種不同的波形刷新方式，可以刷新波形。在右鍵彈出選項總，有一個數(shù)字指示器，這個指示器直觀地顯示了最新顯示的一個數(shù)據(jù)的大小。 本系統(tǒng)是運用單片機的串行通信，數(shù)據(jù)每次發(fā)送 4 幀，第一幀為 8 位全0 碼，第二幀為 8 位全 1 碼， 2 幀數(shù)據(jù)是前導碼，實踐證明能良好抑制零電平干擾；第三幀為 8 位同步碼，以不同的同步碼構成 256 組不同的呼叫系統(tǒng)；第四幀 8 位表示 256 個不同 的床位號。 前導碼發(fā)射時間應大于 10 ms，以避開背景噪聲，因為接收模塊接收到的第一位數(shù)據(jù)極易被干擾 (即零電平干擾 )而引起接收數(shù)據(jù)錯誤。 LabVIEW 包括使用 NIDAQmx 技術的 NIDAQ 驅動軟件 。 數(shù)據(jù)采集∶ LabVIEW 是一個開放式的開發(fā)環(huán)境，用戶可以將其與任何測量硬件輕松連接。 虛擬儀器綜合運用了計算機軟件技術、智能測試技術、摸板及總 線標準化技術、數(shù)字信號處理技術、圖形處理技術以及高速專用集成電路制造技術等，是建立在標準化、系列化、模塊化、積木化的硬件與軟件平臺上的一個完全開放的系統(tǒng)。 虛擬儀器和傳統(tǒng)儀器的比較： 傳統(tǒng)儀器：儀器廠商定義、硬件是關鍵、價格昂貴、技術更新慢（ 5— 10年）、封閉系統(tǒng)、規(guī)模、功能固定、開發(fā)維護費用高、功能單 一，維護不便。 32 位的編譯器編譯生成 32位的編譯程序，保證用戶數(shù)據(jù)采集、測試和測量方案的高速 執(zhí)行。 LabVIEW 語言 LabVIEW 是實驗室虛擬 儀器集成環(huán)境的簡稱，是美國國家儀器公司（簡稱 NI）的創(chuàng)新軟件產(chǎn)品，也是目前應用最廣，發(fā)展最快，功能最強的圖形化軟件開發(fā)集被測對象 調(diào)理、采集 激勵 檢測 軟件 計算機及附件 （控制、處理） 用戶 鍵盤 顯示 讀出 鍵入 儀器驅動程序 （機 機接口） 用戶接口 （人 機接口） 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 30 成環(huán)境。此外，信號接口部分通常還含 D/A 變換，定時 /記數(shù)、數(shù)字 I/O 等功能模塊。其硬件有鼠標、鍵盤、顯示器、打印機、繪圖儀等，其軟件有用戶界面。 6. 虛擬儀器開放、靈活、可與計算機同步發(fā)展，與網(wǎng)絡及其他周圍設備互聯(lián)。 2. 在通過硬件平臺確定后，由軟件取代傳統(tǒng)儀器中的硬件來完趁一起的功能。 虛擬儀 器的特點 1. 傳統(tǒng)的面板只有一個，其上布置著種類繁多的顯示和操作元件，易導致許多識別與操作錯誤。因此，設計虛擬儀器前面板就是在前面板設計窗口中擺放所需的圖標，然后對圖標的屬性進行設置。虛擬儀器技術綜合運用了計算機技術、數(shù)字信號處理技術、標準總線技術和軟件工程方法，代表了測量儀器與自動測試系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。 由于電子技術、計算機技術和網(wǎng)絡技術的高速發(fā)展及其在電子測量技術與儀器領域中的應用，新的測試理論、新的測試方法、新的測試領域以及新的儀器結構不斷出現(xiàn)，電子測量儀器的功能和作用已發(fā)生質的變化，其中計算機處于核心地位 [12]。 圖 312（ a） 系統(tǒng)整體框圖 圖 312（ b） APRR9600封裝模塊 主機和從機之間的通信方法采用無線信號發(fā)射接收模塊，具有穩(wěn)定性高、抗干擾能力強、靈敏度高等優(yōu)點，采用ＳＭＴ貼片工藝， 選用優(yōu)質名牌阻容件，以及用聲表面諧振器穩(wěn)頻 , 使其性能在惡劣的環(huán)境下更能顯示出其優(yōu)勢所在 。需要發(fā)射的數(shù)據(jù)信號從 AT89C51的 11引腳輸出經(jīng)反相后送到 433MHz高頻發(fā)射電路發(fā)射。主機具有記憶最近呼叫的9組床位號及其呼叫次數(shù)的功能。打印采用榮達 MP系列漢字微型打印機，具有超小體積、超低功耗，工作穩(wěn)定可靠，打印速度快，操作簡單，連接方便等優(yōu)點 [10]。它的工作模式有定點和巡回檢測兩種工作方式，可顯示從從機傳輸來的從機號和回答的數(shù)據(jù)。提高了控制的精度。 采樣數(shù)據(jù)濾波算法 本次設計中無線數(shù)據(jù)信號采集，軟件采用采樣次數(shù)可變的算術平均濾波算法。 各站原理框圖 主機原理框圖 圖 38 中說明 AT89C51 由鍵盤 1 控制，當有鍵下時傳送給 AT89C51，同時AT89C51 接收到無線信號接收系統(tǒng)傳來的信號，此時 AT89C51 將信號傳遞給 LCD進行顯示，通過 RS232 接口送給 PC機，并且可以送給語音報警電路進行報警 。芯片判忙流程如圖 37所示。 a. 初始化程序 圖 36 液 晶顯 示初 始化 流 程圖 圖 37 液晶判忙流程圖 液晶驅動程序主要通過對單片機口線的操作來滿足液晶顯示模塊對時序的要求，在液晶塊顯示信息之前，必須對它進行初始化。 ，該電路中的點陣液晶顯示模塊獨占Atmega16 的相應口線 ，與其他硬件電路及地址無關 ，所以 ： CS 端可直接接地 ，RP為對比度調(diào)節(jié)電位器 ， R C1 組成上電復位電路， C C3 為電源濾波。間接控制方式的典型接口電路如圖 所示 。內(nèi)置 8192個 16*16點漢字庫和 128個 16*8點 ASCII字符集圖形點陣液晶顯示器 ,它主要由行驅動器 / 列驅動器及 128 32全點陣液晶顯示器組成。 LCD可分為段位式、字符式和點陣式。具體的單片機譯碼的方法如下：首先檢測同步碼，當同步碼結束后就延進 300us，讀取接收的狀態(tài)記為 A0，然后再檢測下一個上升沿，上升沿開始后又延時 300us，讀取接收的狀態(tài)記為 A1。當 PT2272 的地址引腳 A0— A7和信號中的地址相同時， VT端輸出高電平，同時接收信號中的數(shù)據(jù)被送入數(shù)據(jù)引腳 D0— D3 上。不同的數(shù)據(jù) D0— D3 對應不同床位編號。 設置地址碼的原則是：同一個系統(tǒng)地址碼必須一致；不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分。后綴的 6 和 4 表示有 幾路并行的控制通道，當采用 4 路并行數(shù)據(jù)時（ PT2272M4），對應的地址編碼應該是 8 位，如果采用 6 路的并行數(shù)據(jù)時 (PT2272M6)，對應的地址編碼應該是 6 位。 PT2262 每次發(fā)射時至少發(fā)射 4 組字碼， PT2272 只有在連續(xù)三次檢測到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會把數(shù)據(jù)碼中的“ 1”驅動相應的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅動 VT 端同步為高電平。 Pin Pin18（ VDD， Vss） : 電源 +， 輸入端。 Pin Pin pin10Pin13（ D0D5） : 數(shù)據(jù)輸出端，分暫存和鎖存兩種狀態(tài)。 Pin Pin18（ VDD， Vss） : 電源 +， 輸入端。 Pin Pin pin10Pin13（ A6/D0A11/D5） :地址或數(shù)據(jù)輸入端，地址輸入時用 Pin1Pin6，做數(shù)據(jù)輸入時只可編成“ 1”、“ 0”兩種狀態(tài)。 PT2262\2272 編解碼電路 數(shù)據(jù)編碼采用編碼芯片 PT2262 實現(xiàn)，解碼采用 PT2272 芯片。 (4) 采用帶骨架的銅芯電感將頻率調(diào)整到 315M 后封固，這與采用可調(diào)電容調(diào)整接收頻率的電路相比，溫度、濕度穩(wěn)定性及抗機械振動性能都有極大改善。接收模塊本身不帶解碼集成電路，因此接收電路僅是一種組件，只有應用在具體電路中進行二次開發(fā)才能發(fā)揮應有的作用，這種設計有很多優(yōu)點，它可以和各種解碼電路或者單片機配合，設計電路靈活方便。 DF 發(fā)射模塊未設編碼集成電路，而增加了一只數(shù)據(jù)調(diào)制三極管 Q1,這種結構使得它可以方便地和其它固定編碼電路、滾動碼電路及單片機接口，而不必考慮編碼電路的工作電壓和輸出幅度信號值的大小。 射頻發(fā)送與接收模塊 DF 數(shù)據(jù)發(fā)射模塊 考慮到射頻電路收發(fā)的穩(wěn)定性，本設計使用射頻收發(fā)模塊實現(xiàn)，其中發(fā)送模塊電路原理如圖 所示，模塊外型如圖 所示。將兩路直流電壓分別送入三端穩(wěn)壓器 LM7812 的輸入端 Vin 后，后接電容起到濾波的 作用，用于濾除導線上的干擾 ， 在輸出端形成 +12V 直流穩(wěn)壓電壓，供 從機 電路使用。穩(wěn)壓電源的設計，是根據(jù)穩(wěn) 壓電源的輸出電壓 Uo、輸出電流 Io、輸出紋波電壓Δ Uopp等性能指標要求，正確地確定出變壓器、集成穩(wěn)壓器、整流二極管和濾波電路中所用元器件的性能參數(shù)，從而合理的選擇這些器件。型號中最后兩位數(shù)字表示輸出電壓的穩(wěn)定值，有 5V、 6V、 9V、 15V、 18V 和 24V。 集成穩(wěn)壓器的類型很多，在小功率穩(wěn)壓電源中，普遍使用的是三端穩(wěn)壓器。因此，為了維持輸出電壓 UI穩(wěn)定不變，還需加一級穩(wěn)壓電路。但是，電容量達到一定值以后，再加大電容量對提高濾波效果已無明顯作用。電容器的容量越 大，負載電阻值越大，充電和放電所需要的時間越長。換句話說，濾波的任務，就是把整流器輸出電壓中的波動成分盡可能地減小，改造成接近恒穩(wěn)的 直流 電。 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 9 濾波 電 路 路濾波電路由電容、電感等儲能元件組成 ， 它的作用是盡可能地將單向脈動電壓中交流成分濾掉，使輸出電壓成為比較平滑的直流電壓 。橋式整流電路的交流利用率為 100%。圖中濾波電容的工作狀態(tài)。 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 8 整流和濾波電路 在穩(wěn)壓電源中一般用四個二極管組成橋式整流電路，整流電路的作用是將交流電壓 u2變換成脈動的直流電壓 u3。 圖 接收顯示主機框圖 軟件 系統(tǒng)方案 本設計接收模塊單片機軟件主程序流程圖如圖 所示 ： 315MHz接收 PT2272編碼 單片機系統(tǒng) 時間、床號報警顯示 音樂報警 315MHz 射頻發(fā)射 PT2262 編碼 呼叫按鍵 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 6 數(shù) 據(jù) 初 始 化定 時 器 初 始 化顯 示 初 始 化進 入 后 臺 w h i l e 循 環(huán)有 無 線 接 收信 號 否 ？延 時播 放 報 警 音 樂有無顯 示 呼 叫 號 圖 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 7 3 直流電源 原理框圖及設計 從機所用 +12V直流 穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電 路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個部分組成，如圖 所示。 圖 從機框圖 主機部分 如圖 所示為接收顯示主機工作原理框圖。 從機電源 無線發(fā)射部分的電源為 12V直流電源，這種小功率穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個部分組成，如圖 所示。 當有呼叫時，利用 在主機上顯示出病床號碼，以便于 醫(yī)護人員及時 解決病人的一切需要 和問題 。 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 4 2 系統(tǒng)總體方案設計 設計要求 根據(jù)上述分析，本系統(tǒng)設計要求包括以下幾個方面： 以單片機為核心控制器件 和發(fā)射接收裝置 ，構成硬件系統(tǒng)。當沒有呼叫請求的時候，單片機控制數(shù)碼管顯示時間， 當病人按下病房無線呼叫按鈕時，該信號通過發(fā)射模塊傳遞給主機， 呼叫號碼在數(shù)碼管上 顯示出來 ，同時蜂鳴器鳴響 。 (3) 如果有多處 呼叫同時進行，先呼叫的信號優(yōu)先鎖存顯示，保證系統(tǒng)能夠有續(xù)的進行。病房呼叫系統(tǒng)可以用有線連接的方式實現(xiàn)，缺點是布線復雜，維修麻煩。主機與病房呼叫終端之間不需要布線，具有安裝施工簡單，能滿足移動呼叫的 需求。其通信方式可歸納為：有線通信和無線通信兩種方式。如何利用先進的信息技術為醫(yī)院服務，更大程度的提高醫(yī)院的服務質量及利潤，是醫(yī)院信息化建設中的一個重要著眼點 。這樣一來，省去了很多不必要的麻煩，更節(jié)省了很多時間，便于管理。同時采用有線管理，盤繞線路， 存在布線復雜、布線費用較高、易出故障、維修不便、明線不雅觀等缺陷 ， 這樣會造成安全隱患 。 Application software。 在醫(yī)院的病房里每個床位邊都裝有一個呼叫按鈕，當病人需要幫助時，按下呼叫按鈕，護士辦公室里呼叫顯示板上相應房間號的指示燈點亮