【正文】 聲 音 ， 很 簡 單 ， 這里 就 不 對 自 激 蜂 鳴 器 進(jìn) 行 說 明 了 。 這 里 只 對 必 須 用 1/2duty 的 方 波 信 號 進(jìn) 行 驅(qū) 動的 他 激 蜂 鳴 器 進(jìn) 行 說 明 。 單 片 機(jī) 驅(qū) 動 他 激 蜂 鳴 器 的 方 式 有 兩 種 ： 一 種 是 PWM 輸 出口 直 接 驅(qū) 動 ， 另 一 種 是 利 用 I/O 定 時 翻 轉(zhuǎn) 電 平 產(chǎn) 生 驅(qū) 動 波 形 對 蜂 鳴 器 進(jìn) 行 驅(qū) 動 ?！?　 PWM 輸 出 口 直 接 驅(qū) 動 是 利 用 PWM 輸 出 口 本 身 可 以 輸 出 一 定 的 方 波 來 直 接 驅(qū) 動蜂 鳴 器 。 在 單 片 機(jī) 的 軟 件 設(shè) 置 中 有 幾 個 系 統(tǒng) 寄 存 器 是 用 來 設(shè) 置 PWM 口 的 輸 出 的 ，可 以 設(shè) 置 占 空 比 、 周 期 等 等 ， 通 過 設(shè) 置 這 些 寄 存 器 產(chǎn) 生 符 合 蜂 鳴 器 要 求 的 頻 率 的 波形 之 后 ， 只 要 打 開 PWM 輸 出 ， PWM 輸 出 口 就 能 輸 出 該 頻 率 的 方 波 ， 這 個 時 候 利 用這 個 波 形 就 可 以 驅(qū) 動 蜂 鳴 器 了 。 比 如 頻 率 為 2021Hz 的 蜂 鳴 器 的 驅(qū) 動 ， 可 以 知 道 周期 為 500μ s， 這 樣 只 需 要 把 PWM 的 周 期 設(shè) 置 為 500μ s， 占 空 比 電 平 設(shè) 置 為250μ s， 就 能 產(chǎn) 生 一 個 頻 率 為 2021Hz 的 方 波 ， 通 過 這 個 方 波 再 利 用 三 極 管 就 可 以去 驅(qū) 動 這 個 蜂 鳴 器 了 。 而 利 用 I/O 定 時 翻 轉(zhuǎn) 電 平 來 產(chǎn) 生 驅(qū) 動 波 形 的 方 式 會 比 較 麻 煩 一 點(diǎn) ， 必 須 利 用 定時 器 來 做 定 時 ， 通 過 定 時 翻 轉(zhuǎn) 電 平 產(chǎn) 生 符 合 蜂 鳴 器 要 求 的 頻 率 的 波 形 ， 這 個 波 形 就可 以 用 來 驅(qū) 動 蜂 鳴 器 了 。 比 如 為 2500Hz 的 蜂 鳴 器 的 驅(qū) 動 ， 可 以 知 道 周 期 為400μ s， 這 樣 只 需 要 驅(qū) 動 蜂 鳴 器 的 I/O 口 每 200μ s 翻 轉(zhuǎn) 一 次 電 平 就 可 以 產(chǎn) 生 一 個頻 率 為 2500Hz， 占 空 比 為 1/2duty 的 方 波 ， 再 通 過 三 極 管 放 大 就 可 以 驅(qū) 動 這 個 蜂 鳴器 了 。! No bookmark name 鳴 器 驅(qū) 動 電 路由 于 蜂 鳴 器 的 工 作 電 流 一 般 比 較 大 ， 以 致 于 單 片 機(jī) 的 I/O 口 是 無 法 直 接 驅(qū) 動的 ， 所 以 要 利 用 放 大 電 路 來 驅(qū) 動 ， 一 般 使 用 三 極 管 來 放 大 電 流 就 可 以 了 。 本 次 設(shè)計 中 所 使 用 的 是 三 極 管 驅(qū) 動 。 如 圖 214：江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)第 23 頁 共 85 頁圖 214 本 設(shè) 計 使 用 驅(qū) 動 電 路 圖江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)第 24 頁 共 85 頁第 3 章 硬件電路設(shè)計 系統(tǒng)電路設(shè)計該系統(tǒng)主要包括顯示模塊，聲音模塊，無線模塊，接口電路四部分組成。圖 31 系統(tǒng)電路原理圖江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)第 25 頁 共 85 頁 單片機(jī)外圍電路設(shè)計本次畢業(yè)設(shè)計的單片機(jī)控制部分的執(zhí)行元件采用了 MCS51T 系列的 AT89S51 單片機(jī)。 AT89S51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。單片機(jī)的外圍電路如圖 22 所示：復(fù)位電路采用手動按鈕復(fù)位。手動按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端 RST 上加入高電，由于人的動作再快也會使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復(fù)位的時間要求。當(dāng)人為按下按鈕時，則 Vcc 的+5V 電平就會直接加到 RST 端，電容器被短路放電、RST 直接和 VCC 相連，就是高電平，此時進(jìn)入“復(fù)位狀態(tài)” 。松手后：電源開始對電容器充電，此時，充電電流在電阻上，形成高電平送到 RST，仍然是“復(fù)位狀態(tài)” ；稍后，充電結(jié)束，電流降為 0，電阻上的電壓也將為 0，RST 降為低電平，開始正常工作。單片機(jī)的晶振電路是一種典型電路，采用內(nèi)部時鐘方式，晶振的時鐘頻率為 12MHZ，外接兩個 30PF 的諧振電容。圖32單片機(jī)及其外圍電路 LED 顯示電路設(shè)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，所以這里用 PP2 口模擬了 4 個串口，通過 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(dāng)有按鍵按下時，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(hù)士江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)第 26 頁 共 85 頁發(fā)現(xiàn)。圖 33 74HC164 和數(shù)碼管連接 電路 單片機(jī)與無線接收模塊連接無線接收模塊的四個輸出端占用了 AT89S51 單片機(jī)最小系統(tǒng)四個 I/O 口，通過 74LS00反相器分別接在 P1 口的 引腳上。單片機(jī)不斷地循環(huán)掃描 I/O 口是高電平還是低電平來判斷是否有病人呼叫。同時還需要考慮到一些問題，例如，當(dāng)有多個病人同時呼叫時，應(yīng)使互不干擾。圖 34 無線接收模塊與單片機(jī)接口 無線發(fā)送模塊編碼發(fā)射模塊主要由 PT2262 編碼 IC 和高頻調(diào)制、功率放大電路組成，發(fā)射模塊的A、B、C、D 四個按鍵分別代表不同的病床號，按下代表病人呼救。如圖 218 為無線發(fā)江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)第 27 頁 共 85 頁射模塊電路圖。圖 35 無線發(fā)射模塊 無線接收模塊解碼接收模塊包括接收頭和解碼芯片 PT2272 兩部分組成。接收頭將收到的信號輸入PT2272 的 14 腳（DIN），PT2272 再將收到的信號解碼。四個數(shù)據(jù)輸出口接到四個 I/O口，分別接在 AT89S51 單片機(jī)最小系統(tǒng) P1 口的 引腳上。通過不斷的掃描 I/O 口是高電平還是低電平來判斷是否有病人呼叫，是通過循環(huán)實現(xiàn)的。同時還需要考慮到一些問題，例如，當(dāng)有多個病人同時呼叫時，能使互不干擾。如圖 219 為無線接收模塊電路圖：圖 36 無線接收模塊江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)第 28 頁 共 85 頁 發(fā)聲電路設(shè)計利用蜂鳴器來實現(xiàn)，蜂鳴器報警占用了四個 I/O 口， 分別接在 P2 口的 引：圖 37 蜂鳴器圖 320 蜂鳴器 提示燈電路設(shè)計假設(shè)病房有 4 個床位(要占用 8 個 I/O 口)，就需要 4 個數(shù)碼顯示管, 4 個按鈕(要占用4 個 I/O 口 )，4 個蜂鳴器報警()，4 個指示燈(要占用 4 個 I/O 口)。圖 38 提示燈電路圖 321 指示燈線路圖江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)第 29 頁 共 85 頁第 4 章 系統(tǒng)軟件簡介 系統(tǒng)總流程圖系統(tǒng)流程圖如圖5所示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31 系統(tǒng)流程圖通過單片機(jī)不斷地循環(huán)掃描模擬串口，檢查是否有病人呼叫。 系統(tǒng)平臺介紹 匯編語言介紹程序設(shè)計語言可以分為：符號語言，機(jī)器語言，匯編語言，高級語言。符號語言己經(jīng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，但符號語言中的每一個符號(這里稱作助記符)可以是用戶根據(jù)辨認(rèn)或者記憶的需要自己來決定的。這樣，通用性不是很強(qiáng)。就是說，按某一個人的想法編寫的符號語言程序，另外一個人是無法看懂的。匯編語言克服了上述的缺點(diǎn)，它是在符號語言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是針對一類（甚至幾類）計算機(jī)，抽象出來的一種符號語言并把這些符號加以統(tǒng)一規(guī)定，使得使用同類計算機(jī)的人都了解這些符號的意義，這樣，使得用匯編語言編寫的程序可以在這一類型的任何一臺計算機(jī)上使用。江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)第 30 頁 共 85 頁這就有了極大的靈活性，當(dāng)然不同類型的計算機(jī)的匯編語言也不同。它們都必須由生產(chǎn)廠家提供的匯編語言來編寫。另外．匯編語言還增加了宏指令的功能。讓我們比較一下匯編語言和高級語言的特點(diǎn)。首先，匯編語言與處理器關(guān)系密切。每種處理器都有自己的指令系統(tǒng)，相應(yīng)的匯編語言也各自不同。因而匯編語言程序的通用性、可移植性較差。而高級語言與具體計算機(jī)無關(guān)，高級語言程序可以在多種計算機(jī)上編譯啟執(zhí)行。其次，匯編語言編程涉及寄存器、內(nèi)存等硬件細(xì)節(jié)，程序繁瑣，調(diào)試也比較困難．而高級語言采用類似自然語言的語法，容易被掌握和使用，也不必關(guān)心諸如標(biāo)志、堆棧等。但是，匯編語言本質(zhì)上就是機(jī)器語言，它可以直接有效地控制計算機(jī)硬件，因而可以產(chǎn)生運(yùn)行速度快、指令序列短的高效率目標(biāo)程序。而高級語言不易直接控制計算機(jī)的各種操作，編譯程序產(chǎn)生的目標(biāo)程序龐大、程序難以優(yōu)化、運(yùn)行速度慢. 總的來說，匯編語言的主要優(yōu)點(diǎn)就是可以直接控制計算機(jī)硬件，可以編寫在時間和空間兩方面更有效的程序。這些優(yōu)點(diǎn)使得匯編語言在程序設(shè)計中占有重要的地位。是不可取代的。 但匯編語言的缺點(diǎn)也是明顯的，它與處理器密切相關(guān)，要求程序員熟悉計算機(jī)硬件系統(tǒng)，考慮許多細(xì)節(jié)問題，所以程序繁瑣，調(diào)試、維護(hù)、交流和移植困難。因此，有時可以采用高級語言和匯編語言混合編程的方法，互相取長補(bǔ)短，更好地解決實際問題。匯編語言生要應(yīng)用場合有以下幾種：，或者只能占用較小的存儲客量。例如操作系統(tǒng)的核心 程序段，實時控制系統(tǒng)的軟件等。，程序要直接控制硬件。例如to接口電路的初始化程序段，外部設(shè)備的底層驅(qū)動程序等優(yōu)化處理的部分。例如計算機(jī)系統(tǒng)頻繁調(diào)用的子程序、動態(tài)鏈接庫等。例如開發(fā)最新的處理器程序時。江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)第 31 頁 共 85 頁 LCA51 軟件簡介LCA51 軟件是集編輯、編譯/連接、加載、調(diào)試等為一體的集成開發(fā)環(huán)境（IDE） 。用可以在同一界面環(huán)境中完成所有任務(wù)。主界面大致如圖 41 所示。圖 32 LCA51 軟件主界面編輯窗口LCA51 提供一個多窗口的源文件編輯器。該編輯器不受文件大小的限制，允許無限的撤銷/重復(fù)功能。編輯器全面支持匯編、C51 和 PL/M51 語言的語法加亮著色。用戶可以自定義各種類型文本的顏色和不同語言的關(guān)鍵詞。相應(yīng)的關(guān)鍵詞文件名為、。這些文件都保存在 LCA51 安裝目錄下。編輯器還支持書簽，拷貝、剪切、粘貼，全程查找、替換，拖動編輯等功能。工作區(qū)窗口工作區(qū)窗口有兩個頁面窗口。工程頁面窗口以樹型結(jié)構(gòu)顯示工程中的項目文件等內(nèi)容。沒有打開工程時，該頁面窗口為空。資源管理器頁面窗口和 Win9x 中的資源管理器中的左面的窗口相同。輸出窗口輸出窗口顯示用戶編譯連接過程中的輸出信息，用戶雙擊某條編譯出錯信息提示即可直接定位到源文件的對應(yīng)行。觀察窗口觀察窗口中顯示調(diào)試過程中長期觀察的變量項。用戶可以添加、刪除、修改、刷江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)第 32 頁 共 85 頁新觀察項。相應(yīng)命令在右鍵菜單中。數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口中成批顯示實驗機(jī)相應(yīng)存儲區(qū)域的整塊數(shù)據(jù)內(nèi)容。用戶可以察看，修改相應(yīng)地址單元的數(shù)據(jù)。相應(yīng)命令在右鍵菜單中。對話窗口用戶通過對話窗口直接用監(jiān)控命令和實驗機(jī)對話。注意：在調(diào)試狀態(tài)，當(dāng)對話窗口變?yōu)椴换顒哟翱跁r，要使實驗機(jī)仍在監(jiān)控符提示狀態(tài)下，否則，PC 機(jī)會和實驗機(jī)失去通訊。菜單介紹LCA51 有許多菜單項，主菜單包含了絕大多數(shù)操作命令。菜單比較容易掌握，用戶可以通過閱讀菜單項，直接掌握每個菜單命令的具體功能。LCA51 也可以使用熱鍵和工具欄圖標(biāo)快速完成常用菜單項的功能。在 LCA51 主菜單欄上有 11 個主菜單，它們分別如下：文件（F） 和文件有關(guān)的操作，如打開、關(guān)閉、打印等文件操作。編輯（E） 包括拷貝、剪切、粘貼、書簽、查找和替換等編輯命令。查看（V） 改變 LCA51 的工作界面顯示。包括工具欄和有關(guān)窗口的顯示等。工程（P） 和工程有關(guān)的操作，如打開、關(guān)閉、保存、設(shè)置等工程操作。編譯（C） 包括編譯和連接等編譯操作。調(diào)試（B） 包括加載目標(biāo)文件、單步、斷點(diǎn)、全速執(zhí)行等調(diào)試命令。觀察（O） 包括添加觀察變量或?qū)τ^察變量進(jìn)行修改等命令。設(shè)置（S） 包括 AEDK 實驗機(jī)型號、通訊口、單文件編譯器/連接器、環(huán)境參數(shù)等的設(shè)置。工具（T） 包含加載和上傳程序，自定義用戶界面等命令。窗口（W） 選擇或改變當(dāng)前活動窗口及窗口排列方式。幫助（A） 顯示相應(yīng)幫助文文件和軟件版本信息。 聯(lián)機(jī)在線調(diào)試1 啟動運(yùn)行環(huán)境打開試驗機(jī)電源，雙擊桌面上的 LCA51 軟件的圖標(biāo)，運(yùn)行 LCA51 軟件。第一次啟動 LCA51 需設(shè)置通訊端口。用戶選著“設(shè)置—通訊口”菜單項，在彈出的對話框中，選擇相應(yīng)的通信口和通訊波特率。做本實驗時，波特率應(yīng)設(shè) 9600。點(diǎn)擊測試串口按鈕，江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)第 33 頁 共 85 頁檢查通訊口是否可用。退出 LCA51 時，會自動保存用戶最后一次的設(shè)