【文章內(nèi)容簡介】 元件名、元件封裝、參數(shù)及元件之間連接關系的網(wǎng)絡表。 （ 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。 使用 Pritel99SE 繪制的無線病房呼叫系統(tǒng)的原理圖 圖 8 PCB版圖 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 9 3 總體設計 系統(tǒng)總體設計 系統(tǒng)設計方案 本系統(tǒng)以 AT89S51 單片機為核心，通過無線接收模塊獲得病人呼叫信號，通過該單片機操作病房顯示電 路（利用病房顯示驅(qū)動電路），蜂鳴器報警電路，二極管指示燈電路。 當在初始化時 ， 數(shù)碼管 顯示全零， 蜂鳴器 報警電路 ，指示燈電路 均不工作。 當病人按下手中的遙控器時，相應的數(shù)碼管則顯示對應的病床號，對應的蜂鳴器報警，指示燈顯示。 系統(tǒng)原理框架圖 原理 :無線發(fā)射模塊發(fā)射出報警信號，通過無線接收模塊接收，傳個 AT89S51 單片機，通過對數(shù)據(jù)處理把信號通過指示燈電路，蜂 鳴器電路，數(shù)碼顯示電路做出響應。 各個模塊的電路通過單片機的 I/O 口連接 利用單片機實現(xiàn)病房無線呼叫系統(tǒng) 10 圖 9 系統(tǒng)原理框架圖 系統(tǒng)總體電路圖 該電路圖就是設計的各模塊詳細的電路圖，并標注了所使用器件的型號，引腳 圖 10 系統(tǒng)總體電路圖 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 11 硬件部分詳細設計 各模塊連接圖 該無線病房呼叫系統(tǒng)以 AT89S51 單片機為核心，通過其端口分別連接四個蜂鳴器報警器，四個數(shù)碼管顯示，四個指示燈，和一個無線接收設備 圖 11 模塊連接圖 LED 顯示屏模塊電路設計 使用器件 （ 1）共陰數(shù)碼管 介紹： 數(shù)碼管由七個條狀和一個點狀發(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極并在一起為公共端，正極分別代表 ah；正常工作時，負極要接低電平， ah接高電平，使二極管導通，就可點亮 ah。 共陽極數(shù)碼管就是二極管的正極并在一起為公共端，負極分別代表 ah。正常工作時，正極要接高電平， ah接低電平電平，使二極管導通，就可點亮 ah。 判斷方 法： 用兩節(jié)電池一根電線，測試！如點亮了，負極不動，正極分別接其它端，如果也都能亮就是共陰。如果正極不動，負極分別接其它端都能亮就是共陽 （ 2） 74HC164 74HC164 是串入并出器件 ,串入是一位一位進的 ,先進入的后出。 利用單片機實現(xiàn)病房無線呼叫系統(tǒng) 12 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 1 電路設計 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 P P2口模擬了 4個串口，由 4個 74HC164來實現(xiàn)， 在程序中主要是用循環(huán)來實現(xiàn)給一個時鐘信號，輸入一個數(shù)據(jù)，當有病人按下手中的呼救器時，數(shù)碼管將顯示出是幾號床位上的病人呼叫 ,而且一直在顯示 ,直到有護士發(fā)現(xiàn)，將其復位。 數(shù)碼管顯示電路如下： 圖 12 數(shù)碼管顯示電路 蜂鳴器 報警模塊電路設計 蜂鳴器報警電路是由 電阻，三極管，蜂鳴器三部分組成。蜂鳴器報警電路占用了四個 I/O口， 分別接在 P2口的 引腳上。三極管起開關作用，當基極處于高電平時，三極管導通，蜂鳴器發(fā)出報警聲，當基極處于低電平時，三極管關斷，蜂鳴器不發(fā)出報警。 蜂鳴器如圖 24所示： 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 13 圖 13 蜂鳴器電路圖 二極管提示燈模塊電路設計 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 單片機的 4個 I/O口，分別接在 P3 口的 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置的。 圖 14 提示燈電路 無線接收模塊電路設計 無線接收模塊電路由三極管和無線接收設備組成，分別占用了 4個 I/O 口，接在P1口的 口上 圖 15 無線收發(fā)模塊 軟件部分詳細設計 系統(tǒng)軟件實現(xiàn)流程圖 程序?qū)崿F(xiàn)思路：當有病房呼叫的報警信號時，通過寫一個簡單循環(huán)語句判斷是哪個病房的鍵按下的， 當是判斷出是一號病房按下時，則退出循環(huán)，一號病房對應的指示燈亮，蜂鳴器報警，數(shù)碼顯示管顯示病房號，若不 是時，則繼續(xù)進入循環(huán)程序，判斷是否是二號病房，依次進行判斷，并且時刻判斷。 利用單片機實現(xiàn)病房無線呼叫系統(tǒng) 14 3號病房鍵按下判斷是哪個病房鍵按下2號病房鍵按下程序初始化1號病房鍵按下 4號病房鍵按下數(shù)碼管顯示病房號指示燈亮蜂鳴器報警數(shù)碼管顯示病房號指示燈亮蜂鳴器報警數(shù)碼管顯示病房號指示燈亮蜂鳴器報警數(shù)碼管顯示病房號指示燈亮蜂鳴器報警 圖 16 流程圖 初始化實現(xiàn) 在判斷哪個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 代碼實現(xiàn)如下： BEGIN: MOV TMOD,10H MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H SETB ET1 SETB TR1 CLR BC1 CLR BC2 CLR BC3 CLR BC4 CLR FLAG1 CLR FLAG2 CLR FLAG3 CLR FLAG4 顯示模塊功能實現(xiàn) 當有按鍵按下時，就會調(diào)用顯示子程序，在電路圖中使用的是：串行方式，假如內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 15 現(xiàn)在是 2 號床位上的病人呼叫，則在數(shù)碼管上應顯示 “2”，串行方式中，數(shù)碼管上顯示的數(shù)字是先成二進制數(shù)，再一位一位地輸進去的，然后才顯示數(shù)字。這里是在模擬串口，因為該單片機中只有一個串口，而這里要用多個串口。當這段程序執(zhí)行完以后，再進入循環(huán)。十進制數(shù)與相應二進制數(shù)的轉(zhuǎn)換表 (如表 1 所示 )。 表 1 十進制與二進制 轉(zhuǎn)換表 顯示數(shù)值 a b c d e f g dp 驅(qū)動代碼（ 16進制） 0 1 2 3 4 5 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 串口顯示代碼： TAB: DB 0fCh, 60h, 0dAh, 0f2h, 66h, 0b6h 二極管指示燈模塊功能實現(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，當是低電平時，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)判斷是幾號病房在呼叫。 實現(xiàn)代碼如下： START: CLR C MOV DPTR, TAB MOV A, R0 MOVC A,@A+DPTR MOV R1, 9 S1: CJNE R0, 1, S2 S2: CJNE R0, 2, S3 SJMP SS2 S3: CJNE R0, 3, S4 SJMP SS3 S4: CJNE R0, 4, S1 LJMP SS4 利用單片機實現(xiàn)病房無線呼叫系統(tǒng) 16 蜂鳴器報警模塊功能實現(xiàn) 如果有病人呼叫，即有按鍵按下，那么相應的蜂鳴器所接的 I/O口也設置為高電平，而且每一個蜂鳴器發(fā)出的聲音是不一樣的，同時與床位號對應的指示燈也會亮。在程序中只用一條語句即可實現(xiàn)： CLR ，因為在本電路設計時，每個引腳都是低電平有效的，所 以在清零時蜂鳴 器才能發(fā)出聲音。 無線接收模塊功能實現(xiàn) 四個報警模塊實現(xiàn)相互獨立 設計思路： 把定時器當鐘表用，時鐘總在不停的走，判斷有病房呼叫了，開始聲光報警 10S，四路報警相互獨立，誰不干擾誰 實現(xiàn)代碼如下： WS1: MOV A, R7 ADD A, 200 MOV 31H, A SETB BC1 SETB FLAG1 LJMP TT2 4 系統(tǒng)測試以及實現(xiàn)過程中出現(xiàn)的問題 系統(tǒng)硬件測試 (1)靜態(tài)檢查。根據(jù)硬件電路圖核對元器件的型號、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，可以模擬各種輸入信號分別送入電路的各有關部分，觀察 I/O 口的動作情況，查看電路板上有無元器件、冒煙、異味等現(xiàn)象，各相關設備的動作是否符合要求，整個系統(tǒng)的功能是否符合要求。 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)上進行調(diào)試。調(diào)試時應先分別調(diào)試各模塊子程序，調(diào)試通過后，在調(diào)試中斷服務子程序最好調(diào)試主程序，并將各部分進行聯(lián)調(diào)。 出現(xiàn)的問題及解決辦法 在操作過程中注意以下幾個問題 （ 1）焊接電路時一定要焊實，有些焊接的地方表面上是焊上了，但 實際上里面是空的，影響電路的通暢。 （ 2）當顯示界面不顯示時，最有可能是電路問題，應當好好檢查一下電路是否焊好，器件的正負極是否接反，器件是否是壞的等問題。 （ 3）若是一切電路正常，當出現(xiàn)遙控系統(tǒng)無法進行遙控時應當檢查電源電壓是否過低，可能是電壓過低無法正常啟動設備，應當及時更換電源。 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 17 （ 4）編寫的程序在編譯過成中一定要設置一下編譯器，否則出現(xiàn)不了 hex 文件 （ 5）燒寫過程中燒寫的事 hex 文件，燒寫時還要注意不要把 AT89S51 弄反，否則無法處理器很容易被燒壞。 利用單片機實現(xiàn)病房無線呼叫系統(tǒng) 18 結(jié) 束