【正文】 波，再通過三極管放大就可以驅(qū)動這個蜂鳴器了。 !未指定書簽。 蜂鳴器驅(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)師范學院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 23 頁 共 84 頁 圖 214 本設(shè)計使用驅(qū)動電路圖 江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 24 頁 共 84 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)師范學院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 25 頁 共 84 頁 單片機外圍電路設(shè)計 本次畢業(yè)設(shè)計的單片機控制部分的執(zhí)行元件采用了 MCS51T 系列的 AT89S51 單片機。 AT89S51單片機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數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復(fù)位的時間要求。當人為按下按鈕時，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 P P2 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 ,直到有護士發(fā)江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 26 頁 共 84 頁 現(xiàn)。 圖 33 74HC164 和數(shù)碼管連接電路 單片機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)射江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 27 頁 共 84 頁 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單片機最小系統(tǒng) P1口的 。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)師范學院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 28 頁 共 84 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 上 .蜂鳴器如圖所示： 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)師范學院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 29 頁 共 84 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，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)辨認或者記憶的需要自己來決定的。這樣，通用性不是很強。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，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，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上使用。這就有了極大的江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 30 頁 共 84 頁 靈活性，當然不同類型的計算機的匯編語言也不同。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。 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無關(guān)，高級語言程序可以在多種計算機上編譯啟執(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)心諸如標志、堆棧等。 但是，匯編語言本質(zhì)上就是機器語言，它可以直接有效地控制計算機硬件，因而可以產(chǎn)生運行速度快、指令序列短的高效率目標程序。而高級語言不易直接控制計算機的各種操作，編譯程序產(chǎn)生的目標程序龐大、程序難以優(yōu)化、運行速度慢 . 總的來說，匯編語言的主要優(yōu)點就是可以直接控制計算機硬件，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硬件系統(tǒng)，考慮許多細節(jié)問題，所以程序繁瑣，調(diào)試、維護、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 6 、優(yōu)化處理的部分。例如計算機系統(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。 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。 江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 31 頁 共 84 頁 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，修改相江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 32 頁 共 84 頁 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)控命令和實驗機對話。注意 ： 在調(diào)試狀態(tài)，當對話窗口變?yōu)椴换顒哟翱跁r，要使實驗 機仍在監(jiān)控符提示狀態(tài)下，否則， PC 機會和實驗機失去通訊。 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） 包括加載目標文件、單步、斷點、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^察變量進行修改等命令。 設(shè)置（ S） 包括 AEDK 實驗機型號、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)機在線 調(diào)試 1啟動運行環(huán)境 打開試驗機電源，雙擊桌面上的 LCA51軟件的圖標，運行 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。點擊測試串口按鈕，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)置。 2實驗項目并編譯 選取所要做的實驗項目的文件（ *.asm），用戶選擇“編譯 — 編譯當前文件“菜單項，江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 33 頁 共 84 頁 將編譯當前活動窗口中的源文件，編譯結(jié)果的信息顯示在輸出窗口中。用戶可以根據(jù)輸出窗口中錯 誤信息直接定位到源文件相應(yīng)位置。編譯器將生成源文件的目標代碼，對于單匯編文件，編譯產(chǎn)生的目標代碼可以直接加載調(diào)試，對于高級語言的源文件，編譯結(jié)束還要連接才能產(chǎn)生可加載的目標代碼。 3調(diào)試 LCA51是一個集成開發(fā)環(huán)境，調(diào)試和編輯、編譯都在同一界面下完成。調(diào)試時的界面如圖 42所示。 圖 33 調(diào)試時的界面 在編輯狀 態(tài)時，界面右下角的當前狀態(tài)顯示為“編輯”，在調(diào)試狀態(tài)時，仿真機沒有運行程序時，界面右下角的當前狀態(tài)顯示為“停止”，仿真機運行程序時，界面右當前狀態(tài)顯示為“運行”。 許多菜單命令只有在調(diào)試狀態(tài)才有效，用戶選擇“調(diào)試 —— 加載調(diào)試”菜單項后，將加載當前的工程文件或源文件的目標代碼，加載完畢，就進入調(diào)試狀態(tài) .如果用戶想退出調(diào)試狀態(tài)，選擇“調(diào)試 —— 退出調(diào)試”菜單項。 在調(diào)試狀態(tài)，最下方的狀態(tài)行顯示當前 PC 指針等常用的寄存器的值。仿真機運行時左上角的圖標會不停變動，右下角的當前狀態(tài)會顯示為“運行”。 當前 PC 指針行的背 景顏色為綠色，有效斷點行背景顏色為紅色，無效斷點行背景顏色為棕色。 PC指針行和斷點行相同時，背景顏色為粉紅色。 觀察窗口中顯示長期觀察的變量的值在不同時候的取值情況。 用戶可以在對話窗口中直接通過監(jiān)控命令和仿真機對話。 江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 34 頁 共 84 頁 數(shù)據(jù)窗口中顯示整塊數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)容?？焖儆^察窗口顯示當前光標處變量的取值。 調(diào)試主要方法和技巧： 通常一個調(diào)試程序應(yīng)該具備至少四種性能：跟蹤，斷點，查看變量，更改數(shù)值。 跟蹤調(diào)試