【導(dǎo)讀】為使醫(yī)院、茶樓、小區(qū)等公共服務(wù)場所工作效率的提高和資源的合理配置，多功能呼叫機系統(tǒng)漸漸走入很多公共服務(wù)場所。好的例子，它改變了傳統(tǒng)高聲急促吶喊式的呼叫，使得呼叫變得簡單、快捷。模擬醫(yī)院呼叫的醫(yī)院多功能呼叫機。該設(shè)計的主分機均以52單片機為核心，采。軟件部分，使用KeilC51語言編制了相應(yīng)的分析、控制軟件程。系統(tǒng)具有語音和按鍵呼叫、語音和按鍵回復(fù)、顯示呼叫和存儲查詢。呼叫歷史等功能，滿足醫(yī)院進行病員監(jiān)護的需要。經(jīng)過測試表明，本系統(tǒng)可靠。性教高，功耗低，使用便捷，實用價值極強。

　　

【正文】 口 第 17 頁 共 44 頁 串口通信端口； ： 按鍵 圖 314 信息顯示主控模塊電氣原理圖 分機呼叫模塊電路 分機呼叫電路由按鍵和語音兩部分構(gòu)成，但都由按鍵觸發(fā)。每個按鍵 /開關(guān)對應(yīng)功能如表 34 所示。 表 34 按鍵對應(yīng)內(nèi)容表 按鍵 S7 S8 S9 ==1 對應(yīng) 病員 1 按鍵呼叫 病員 2 按鍵呼叫 病員 3 按鍵呼叫 語音呼叫 具體電路原理圖如圖 315 和 316 所示。 圖 315 分機按鍵呼叫模塊電氣原理圖 圖 316 分機語音呼叫模塊電氣原理圖 分機主控模塊電路 STC89C52RC 晶科技推出的新一代超強抗干擾 /高速 /低功耗 /的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機。本單片機是無線收發(fā)控制、按鍵呼叫模塊、語音呼叫模塊、語音模塊控制、 LED 回復(fù)提示控制、串口通信的主控芯片。 IO資源分配完全和主機無線語音主控模塊相同，在此不重復(fù)介紹。 具體電路原理圖如圖 317 所示。 第 18 頁 共 44 頁 圖 317 分機主控模塊電氣原理圖 硬件的電氣原理圖， 硬件的印制板電路圖 ，材料清單表見附錄 。 4 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計 編程軟件選擇 軟件系統(tǒng)在本次設(shè)計中尤其重要，基本功能大部分是由軟件完成的，語 音收發(fā)模塊、無線模塊的收發(fā)控制部分同樣需要軟件的密切配合才能順利實現(xiàn)。鑒于軟件設(shè)計的復(fù)雜性和規(guī)模性，我們采用 KEIL 編譯器支持的 C 語言編程，放棄了效率高但可讀性不強的匯編語言。 多功能呼叫機軟件程序的在圖 22 和圖 24 的基礎(chǔ)上設(shè)計主要包括 （ 1） 、 函數(shù)，作為整個軟件系統(tǒng)的核心。 （ 2） 函數(shù)。 （ 3）呼叫子程序。 （ 4）信息顯示函數(shù)。 （ 5）串口通信子程序。 （ 6）語音接收函數(shù)、語音發(fā)送函數(shù)。 系統(tǒng)流程圖 主機軟件系統(tǒng)由無線語音系統(tǒng)和信息顯示系統(tǒng)構(gòu)成。無 線語音系統(tǒng)可分為主程序模塊和無線收發(fā)模塊。此主控系統(tǒng)是主機與分機無線通信的單片機控制系統(tǒng)。信息顯示系統(tǒng)可分為主程序模塊、顯示模塊等。當主機無線語音收到無線呼叫時，無線語音主控系統(tǒng)與本系統(tǒng)進行串口通信，發(fā)送呼叫信息。 分機軟件系統(tǒng)由分機 1 系統(tǒng)和分機 2 系統(tǒng)構(gòu)成，由于分機 1 和分機 2 幾乎完全相同，以下以分機 1 為例介紹。 第 19 頁 共 44 頁 主機無線語音主控系統(tǒng)可分為主程序模塊（包含按鍵回復(fù)模塊、語音回復(fù)模塊、語音模塊、串口通信模塊、 LED 報警提示模塊）、無線收發(fā)模塊。此主控系統(tǒng)是主機與分機無線通信的單片機控制系統(tǒng)。其系統(tǒng)程序流程圖如圖 41所示。 圖 41 主機無線語音系統(tǒng)程序流程圖 主機信息顯示主控系統(tǒng)可分為主程序模塊（包含按鍵調(diào)整、串口通信模塊）、時鐘模塊、顯示模塊、存儲模塊。當主機無線語音收到無線呼叫時，無線語音主控系統(tǒng)與本系統(tǒng)進行串口通信，發(fā)送呼叫信息。其系統(tǒng)程序流程圖 42 所示。 開始串口初始化NRF 24 L 01初始化設(shè) NRF 24 L 01為接收模式判斷是否有呼叫是否為按鍵呼叫是否為語音呼叫回復(fù)按鍵是否按下點亮對應(yīng) LED串口發(fā)數(shù)據(jù)播放語音串口發(fā)數(shù)據(jù)YNYNNY是否為按鍵回復(fù)是否為語音回復(fù)轉(zhuǎn)發(fā)送模式發(fā)回復(fù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)送模式發(fā)語音YYYNNN 第 20 頁 共 44 頁 圖 42 主機信息顯示系統(tǒng)程序流程圖 分機 1 主控系統(tǒng)可分為主程序模塊（包含按鍵呼叫模塊、語音呼叫模塊）、無線收發(fā)模塊。此主控系統(tǒng)是分 機與主機無線通信的單片機控制系統(tǒng)。 其系統(tǒng)流程圖如圖 43 所示。 開始串口初始化 1302 初始化AT 24 C 02初始化12864初始化顯示初始界面顯示無呼叫界面是否有串口通信調(diào)整按鍵按下寫入存儲記錄顯示呼叫信息時間調(diào)整按鍵按下存儲查詢按鍵按下調(diào)整實時日期時間顯示歷史呼叫記錄YYNNNNYY中斷開始記錄呼叫信息接收串口通信數(shù)據(jù)記錄此時日期時間初始化串口結(jié)束中斷 第 21 頁 共 44 頁 圖 43 分機 1 主控系統(tǒng)程序流程圖 各單元模塊程序 NRF24L01 無線收發(fā)子程序 無線收數(shù)據(jù)子程序和無線發(fā)數(shù)據(jù)子程序如圖 44 所示。 開始NRF 24 L 01初始化是否呼叫按鍵按下是否為按鍵呼叫是否為語音呼叫是否有消息回復(fù)NRF 24 L 01 發(fā)數(shù)據(jù)NRF 24 L 01 發(fā)送語音呼叫標志NS 73 發(fā)語音YNYNNY是否是按鍵回復(fù)是否為是語音回復(fù)回復(fù)指示燈亮RDA 5807上電 、 接收語音YYYNNN轉(zhuǎn)換為接收模式轉(zhuǎn)為發(fā)送模式N 第 22 頁 共 44 頁 圖 44 無線收、發(fā)子程序程序流程圖 當 中主程序調(diào)用無線發(fā)送、無線接收子程序時，開始進入本程序流程。在發(fā)送子程序中，進行初始化之后，單片機寫入命令， NRF24L01 裝載發(fā)送端地址、發(fā)送數(shù)據(jù)、設(shè)置模式后發(fā)送，在接收子程序中， 初始化后，設(shè)置 NRF24L01為 接收模式，讀取接收數(shù)據(jù)指定的寄存器，判斷是否接收到數(shù)據(jù)。 NRF24L01 設(shè)置模式和讀狀態(tài)寄存器子程序 NRF24L01 設(shè)置接收模式、設(shè)置發(fā)送模式、讀狀態(tài)寄存器子程序都是對NRF24L01 狀態(tài)寄存器的操作，其中設(shè)置模式子程序都是通過對 SPI_RW_Reg()子程序的調(diào)用，將不同的數(shù)據(jù)寫入不同的寄存器來改變 NRF24L01 的收發(fā)模式。讀狀態(tài)寄存器子程序是通過對 SPI_Read()子程序的調(diào)用來讀該寄存器的數(shù)據(jù)。 配置為接收模式子程序，調(diào)用子程序 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f)；配置為發(fā)送模式子程序，調(diào)用子程序 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e)；讀狀態(tài)寄存器子程序，調(diào)用子程序 sta = SPI_Read(STATUS)。 NRF24L01 設(shè)置模式和讀寄存器子程序流程圖如圖 45 所示。 開始初始化設(shè)置為發(fā)送模式結(jié)束裝載接收端地址裝載發(fā)送數(shù)據(jù)開始初始化判斷是否收到數(shù)據(jù)結(jié)束設(shè)置為接收模式讀狀態(tài)寄存器判斷是否收到數(shù)據(jù)是否收到數(shù)據(jù)清除中斷標志NY 第 23 頁 共 44 頁 圖 45 NRF24L01 設(shè)置模式和讀狀態(tài)寄存器子程序流程圖 NRF24L01 讀寫寄存器子程序 uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)和NRF24L01SPI 讀狀態(tài)寄存器數(shù)據(jù)子程序 uchar SPI_Read(uchar reg)都是通過寫時序子程序 SPI_RW()的調(diào)用來實現(xiàn)功能， SPI_RW()子程序是 通過一個 for 函數(shù)對 SPI 協(xié)議進行命令寫入的， SPI 時鐘高低變化一次，寫入一位數(shù)據(jù)，直至 8位全部寫入。 SPI 寫時序子程序代碼如下所示。 for(i=0。 i8。 i++) { MOSI = (byte amp。 0x80)。 byte = (byte1)。 SCK = 1。 byte |= MISO。 SCK = 0。 } return(byte)。 呼叫子程序 呼叫子程序通過按鍵掃描來判斷呼叫按鍵按下與否作為是否呼叫的標準。 以分機 1 為例， 3 個病員，每人對應(yīng)一個呼叫按鍵，一個病房對應(yīng)一個語音呼叫按鍵，當按鍵呼叫按鍵按下，程序給 NRF24L01 發(fā)送數(shù)組里寫入數(shù)據(jù)1/2/3，當語音發(fā)送開關(guān)閉合后，程序給 NRF24L01 發(fā)送數(shù)組首位寫入數(shù)據(jù) 4，開始CSN 拉低CSN 拉高返回狀態(tài)字結(jié)束選擇狀態(tài)寄存器從該寄存器讀出數(shù)據(jù)開始CSN 拉低CSN 拉高返回狀態(tài)字結(jié)束寫 0 X 0 F 到WRITE _ REG + CONFIG 寄存器開始CSN 拉低CSN 拉高返回狀態(tài)字結(jié)束寫 0 X 0 E 到WRITE _ REG + CONFIG 寄存器配置發(fā)送模式 配置接收模式讀狀態(tài)寄存器 第 24 頁 共 44 頁 NS73 上電， STC15L104 單片 機對 NS73 進行初始化、發(fā)射頻率設(shè)定，發(fā)送語音。 呼叫子程序流程圖如圖 46 所示。 圖 46 呼叫子程序流程圖 串口通信子程序 串口通信子程序，包含串口初始化、串口發(fā)送數(shù)據(jù)、串口接收數(shù)據(jù)、串口中斷子程序。串口發(fā)送數(shù)據(jù)程序過于簡單，此處以代碼說明。串口接收數(shù)據(jù)子程序和串口中斷程序如圖 47 所示。 開始結(jié)束呼叫按鍵 /開關(guān)按下YNKEY 1 == 0 ？KEY 2 == 0 ？KEY 3 == 0 ？P 3 . 4 == 1 ?TX _ BUF [ 1 ]= 1TX _ BUF [ 1 ]= 2TX _ BUF [ 1 ]= 3NS 73 上電工作TX _ BUF [ 1 ]= 4NRF 24 L 01發(fā)送數(shù)據(jù)NRF 24 L 01發(fā)送數(shù)據(jù)NRF 24 L 01發(fā)送數(shù)據(jù)NRF 24 L 01發(fā)送數(shù)據(jù)NS 73 發(fā)送語音YYYYNNNN 第 25 頁 共 44 頁 圖 47 串口中斷、串口接收數(shù)據(jù)子程序流程圖 信息顯示函數(shù) DS1302 時鐘模塊寫入 。主要編寫通過初始化，讀指 令，寫指令、讀數(shù)據(jù)、寫數(shù)據(jù)從而實現(xiàn)對時間的控制。單片機從 1302 中讀取實時信息并給12864 顯示。通過按鍵調(diào)整后的實時信息通過單片機寫入 DS1302 更新。 EEPROM 模塊程序?qū)懭?。主要編寫通過模擬 IIC 總線從而將呼叫記錄的數(shù)據(jù)寫入到 AT24C02 并且能夠在查詢時讀出數(shù)據(jù)給 12864 顯示。整個過程有 SCL（時鐘總線）和 SDA（數(shù)據(jù)總線）完成。具體程序包括初始化，應(yīng)答，非應(yīng)答，字節(jié)傳輸，寫指令，讀指令等。 12864 顯示模塊程序?qū)懭?。主要編寫液晶的初始化、寫數(shù)據(jù)、寫指令、讀數(shù)據(jù) 、顯示歡迎界面、顯示無呼叫界面、顯示呼叫界面、顯示時間調(diào)整界面、顯示查詢記錄界面。從而實現(xiàn)液晶屏對數(shù)據(jù)的顯示功能。 信息顯示子程序流程圖如圖 48 所示。 開始結(jié)束串口初始化ES = 0 。ser _ flag = 0 。ser _ flag == 1 ?根據(jù)接收數(shù)據(jù)值給呼叫病房號 、病員號賦值YN中斷開始中斷結(jié)束讀取通信數(shù)值RI = 0 。ser _ flag = 1 。 第 26 頁 共 44 頁 圖 48 信息顯示子程序流程圖 寫地址、寫數(shù)據(jù)子程序流程圖如圖 49 所示： 圖 49 寫地址、寫數(shù)據(jù)子程序流程圖 初始化子程序： void LCD_Int(void) { 開始結(jié)束短延時寫命令到 P 0 口拉低RS 、 RW 、 EN拉高 EN 、 延時 、 拉低 EN開始結(jié)束短延時寫數(shù)據(jù)到 P 0 口拉高 RS拉低 RW 、 EN拉高 EN 、 延時 、 拉低 EN開始結(jié)束寫地址子程序?qū)憯?shù)據(jù)子程序初始化子程序 第 27 頁 共 44 頁 PSB = 1。 write_lcd_mand(0x34)。 write_lcd_mand(0X30)。 write_lcd_mand(0X0C)。 write_lcd_mand(0X01)。 delayus(2)。 } 時間調(diào)整子程序 按鍵模塊通過對按鍵的選擇從而觸發(fā)單片機不同的指令。 KEY1 程序功能是模式切換