【文章內(nèi)容簡介】 圖 37 地址鎖存器 74hc573 管腳圖 輸入 輸出 輸出使能 鎖存使能 D Q D0 D1 Q1 Q0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 Q7 Q6 Q5 Q3 Q4 Q2 EA GND LE VCC 大慶師范學院本科畢業(yè)論文（設計） 11 L H H H L H L L L L X 不變 H X X Z X=不用關心 Z=高阻抗 表 33 地址鎖存器 74hc573 功能表 38 譯碼器 74ls138 管腳圖及其真值表 圖 38 74ls138 管腳圖 STA,STB,STC 是三個輸入選通控制端，當 STA=0 或者 STB+STC=1 時，譯碼被禁止，譯碼器的輸出端 YOY7，全為 1，只有當 STA=1 和 STB+STC=0,時，譯碼器才能正 常運行，完成譯碼操作。 A0 A1 Y1 Y0 STa STc STb D4 D3 A2 Y7 Y6 Y5 Y3 Y4 Y2 74ls 138 大慶師范學院本科畢業(yè)論文（設計） 12 表 34 報警電路設計 采用三極管來控制蜂鳴器和發(fā)光二極管串聯(lián)電路的通斷，用單片機 端口控制，當有低電平導通，顯示器顯示床號的同時蜂鳴器發(fā)出呼叫聲音。同時發(fā)光二極管發(fā)光，電路連接下圖所示。 圖 39 報警設計 10k VCC GND SPK LED 大慶師范學院本科畢業(yè)論文（設計） 13 控制電路設計 醫(yī)護值班人員的響應按鍵，可以由單片機的復位鍵來充當，當有呼叫發(fā)出時，值班室人員收到相應信息后，可按下“響應按鈕”，通過編程令單片機執(zhí)行中斷程序 ,達到數(shù)碼管熄 滅，振鈴停止發(fā)聲的目的。 第四章 系統(tǒng)軟件設計 系統(tǒng)軟件環(huán)境介紹 KEIL_C 于 AT89C51 的控制設計，以 Keil_c 為軟件編程環(huán)境。 Keil_c 軟件界面如圖 31 所示： 圖 41 Keil_c 軟件界面 該軟件是一款集編程和仿真于一體的軟件，它支持匯編、 C 語言及二者的混合編程 ,可以采用以下步驟來建立一個 c 文件并將其保存并生成 hex 文件，在菜單欄中單擊 project 選擇 new project，然后命名文件并且將其儲存， 大慶師范學院本科畢業(yè)論文（設計） 14 開始 設定初值，程序初始化 判斷分支語是否得到返回值 掃描程序中得到鍵值 在相應的 case 語句中顯示相對應 的床位號碼 N Y 然后在左側(cè)菜單欄中單擊新建，新建一個 c 文件，并且將其 保存，這時工作區(qū)的左側(cè)出現(xiàn)了一個 target1，鼠標左鍵單擊 target1 左側(cè)的 +號，展開了target1 的下一級命令， source group1，用鼠標左鍵選定該圖標，單擊鼠標右鍵，選擇 Add Files to group“ source group1” 然后彈出一個對話框，單擊剛才儲存的 c 文件，鼠標左鍵單擊 Add 按鈕，然后再單擊 close 按鈕，然后進行程序的編寫，編寫好程序后進行編譯和匯編就可以了 [10]。 系統(tǒng)程序設計 病房呼叫系統(tǒng) 軟件設計均采用模塊化設計，整個程序 設計可以包含以下幾個重要的方面， 鍵盤掃描程序，主要通過線反轉(zhuǎn)發(fā)來獲得鍵值，數(shù)碼管顯示電路，采用數(shù)碼管動態(tài)顯示，同時還要用到兩塊芯片， 74hc573 地址譯碼器以及一片 74ls138 譯碼器芯片驅(qū)動程序，能夠顯示床位號以及房間號，以及蜂鳴器驅(qū)動程序，還有外部中斷程序，其中最為重要的是鍵盤掃描程序，因為程序的大部分時間都在掃描，通過掃描得到按鍵的鍵值之后我們才能去做其他事情。才能讓數(shù)碼管顯示或不顯示，或者讓蜂鳴器響或者是不響。 系統(tǒng)主程序流程圖 大慶師范學院本科畢業(yè)論文（設計） 15 圖 42 主程序流程圖 主程序程序描述： 首先進行初始化，對一些變量 進行賦初值，然后開始 switch（ key） 語句，并將其設為死循環(huán)，將掃描程序放在 switch 語句的后方，然后將掃描函數(shù)的返回值作為 key 值送到 switch 語句的各分支中去，而掃描函數(shù)就是用線反轉(zhuǎn)法 得到按鍵的鍵值， switch 語句中的 case 語句包含了各種按鍵情況，當相應的鍵值與 case 語句后方的常值相同時， case 語句就將使相應的數(shù)碼管點亮顯示病人所在的房間號和床位號碼，并使蜂鳴器發(fā)出聲音，并且經(jīng)過軟件延時 5 秒鐘左右，跳出該 case 語句，繼續(xù)接受掃面函數(shù)的返回值，來響應其他的按鍵。 線反轉(zhuǎn)法流 程圖 鍵盤電路 我們按照上面所說的 矩陣式 來設計 ，在程序中可以先判斷 是否有鍵按下 ，然后 在再通過軟件獲取鍵值 ， 最后由單片機送到數(shù)碼管進行顯示 。設計流程圖如圖 43 所示。 大慶師范學院本科畢業(yè)論文（設計） 16 圖 43 鍵盤掃描線反轉(zhuǎn)法程序流程圖 結(jié) 論 主要工作：熟悉 AT89C51 單片機功能及工作特性，對矩陣鍵盤的硬件以及軟件編程有了更加升入的了解。掌握了采用地址鎖存器以及 38 譯碼器來實現(xiàn)兩位一體，以及四位一體共陰共陽數(shù)碼管的外部接線圖，及其單片機驅(qū)動程序，學會了采用三極管驅(qū)動蜂鳴器，以及對單 片機的最小系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)有了更加深入的了解，同時通過長時間的實物焊接練習，使自己的焊接技術(shù)有了很大的提高。 開始 是否有鍵按下 延時 5ms 是否有鍵按下 獲取鍵值 按鍵是否釋放 修改對應按鍵運算 Y N Y N Y N 大慶師范學院本科畢業(yè)論文（設計） 17 存在的問題：對硬件電路中某些芯片以及某些內(nèi)部結(jié)構(gòu)不夠深入的了解，導致有些問題解釋不了，如單片機的 P0 口不能作為普通 I/0 口， 必須接 510k的上拉電阻的原理。又如在軟件編程過程中發(fā)現(xiàn)在循環(huán)顯示病人床號時，當在響應某一個按鍵時，如何截獲另一個按鍵啊鍵值的軟件編程還存在著很大的可改善之處，沒有擴展更多的外部電路，如時鐘電路等。 至此，本次畢業(yè)設計的主要內(nèi)容已經(jīng)基本得以實現(xiàn)。此章對本次課設進行總結(jié)，并對將來更 加智能的病床呼叫系統(tǒng)提出自己的構(gòu)想，為將來的學弟學妹們提出一點點建議，選擇基于單片機的病房呼叫系統(tǒng)這個課設題目的難點之一在于軟件編程實現(xiàn)病床號碼動態(tài)循環(huán)顯示，這對我們對匯編語言或者是 c 語言的了解有極高的要求，這個在本篇論文中已經(jīng)得到了實現(xiàn)，難點之二就在于在病床呼叫之上我們應該采取重癥病房特殊對待，也就是對她們的呼叫可以優(yōu)先處理，利用中斷來實現(xiàn)，這個在本文中沒有得到實現(xiàn)，希望在不久的將來有學弟學妹們能夠?qū)崿F(xiàn)這一功能。 參考文獻 [1] 譚浩強 .MCS51單片機應用教程 .北京： 清華大學出版社 ,2022： 57_62 [2] 康華光 .電子技術(shù)基礎 .北京：高等教育出版社 ,2022： 17_23 [3] 李伯成 .單片機及嵌入式系統(tǒng) .北京：清華大學出版社 ,2022： 337_346 [4] 肖金球 .單片機原理與接口技術(shù) .北京：清華大學出版社 ,2022： 153_159 [5] 康華光 .電子技術(shù)基礎 (模擬部分 ). 北京：高等教育出版社 ,1999： 112_119 [6] 李勛 .單片機微型計算機大學讀本 .北京：北京航空航天大學出版社 ,2022： 75_77 [7]張培仁等 .MCS51單片機原理與應用 .北京 .清華大學出版社 ,2022： 130_145 [8]治剛 .單片機應用技術(shù)與實訓 .北京：清華大學出版社 ,2022： 130_133 [9]胡漢才 .單片機原理及接口技術(shù) .北京：清華大學出版社， 1995： 111_123 [10]徐淑華等 .單片機微機原理及應用 .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社， 1994： 336_351 謝辭 四年的大學生活也將隨著論文結(jié)束而結(jié)束了。在這里我要向那些曾經(jīng)給予我關心和幫助的老師、同學和朋友們致以誠摯的謝意。如果沒有你們的幫助，這篇論文將難以順利完成。 首先要感謝我的指導老師劉宇的耐心指導，劉宇老師治學嚴謹，平易近人 。從畢業(yè)設計工作的進行，到畢業(yè)論文的撰寫大慶師范學院本科畢業(yè)論文（設計） 18 和修改，給我提供了許多十分有益的指導和建議，幫助我開拓思路，深入研究。同時劉宇老師在我考研以及調(diào)劑過程中也給予我大量的幫助， 也向所有教導和關心過我的領導老師致以最誠摯的謝意！ 衷心的希望老師們都能事業(yè)順利，桃李芬芳！ 感謝身邊的同學對我的幫助，他們使我在設計過程中得到許多啟示。我很榮幸生活學習在這個團結(jié)，健康，向上的集體中，我也要感謝我的室友們，是你們給予了很多的愛和關心，在大學度過的這四年給我留下了終生難忘的記憶。 附 錄 附錄一．整體電路圖 附錄二：源程序 /* 矩陣鍵盤實驗程序 通過反轉(zhuǎn)法循環(huán)掃描矩陣鍵盤，并通過數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù) */ include /*包含頭文件，一般情況不需要改動，頭文件包含特殊功能寄存器的定義 */ 大慶師范學院本科畢業(yè)論文（設計） 19 define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit key0=P3^1。//蜂鳴器控制引腳，當其值為 1 時關閉，當其為低電平時響 sbit key1=P3^5。 sbit key2=P3^6。 sbit key3=P3^7。/*數(shù)碼管片選控制信號 3^5 P3^7 由高位到低位 000011 控制從左到又四個數(shù)碼管的片選 */ /* 函數(shù)聲明 */ uchar keyscan(void)。//鍵盤掃描 void delay(uint i)。 //演示程序 unsigned char a。//定義一個字符形變量，用來有兩個人按鍵的循環(huán)顯示。 unsigned long int j。 /* 主函數(shù) */ void main() { uchar key。 key0=1。//將蜂鳴器控制端 P3^1 置為高電平 P1=0X00。//去影 while(1)//死循環(huán)，進入主程序后，將一直在這里循環(huán) { key=keyscan()。 //調(diào)用鍵盤掃描， switch(key) { case 0xee: 大慶師范學院本科畢業(yè)論文（設計） 20 /* 01 號病房 01 號病人按鍵，顯示相對應的碼值，程序開始 */ key0=0。// 蜂鳴器發(fā)出聲音，蜂鳴器指示燈亮， for(j=1。j+20220。j++) { key1=0。 key2=0。 key3=0。 P1=0x3f。 delay(300)。 key1=0。 key2=0。 key3=1。 P1=0x06。 delay(300)。 key1=0。 key2=1。 key3=0。 P1=0x3f。 delay(300)。 key1=0。 key2=1。 key3=1。 P1=0x06。 delay(300)。 a=keyscan()。 /*當一個病床正在呼叫時，另一個病床呼叫，將床號存在 a 中，程序后面的同理 */ } key0=1。//蜂鳴器停止發(fā)出聲音，蜂鳴器指示燈滅，程序下方同理 P1=0x00。 //將數(shù)碼管熄滅，以下同理 break。 /* 01 號病房 01 號病人按鍵 ，顯示相對應的碼值，程序結(jié)束 */ 大慶師范學院本科畢業(yè)論文（設計） 21 case 0xde: key0=0。 for(j=1。j+20220。j++) { key1=0。 key2=0。 key3=0。 P1=0x3f。 delay(300)。 key1=0。 key2=0。 key3=1。 P1=0x06。 delay(300)。 key1=0。 key2=1。 key3=0。 P1=0x3f。 delay(