【正文】 delayus(2)。 write_lcd_mand(0x34)。ser _ flag = 0 。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。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。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。 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。 } return(byte)。 byte = (byte1)。 for(i=0。 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)。 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(biāo)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(dāng) 中主程序調(diào)用無線發(fā)送、無線接收子程序時，開始進(jìn)入本程序流程。 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。其系統(tǒng)程序流程圖如圖 41所示。當(dāng)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(jìn)行串口通信，發(fā)送呼叫信息。 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。 （ 3）呼叫子程序。 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)。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。 I/0 口分配： ： 12864 數(shù)據(jù)輸入端口； ： LCD12864 數(shù)據(jù)指令選擇端口； ： LCD12864 讀寫操作端口； ： LCD12864 使能端口； ： LCD12864 串并行選擇端口； ： AT24C02 時鐘端口； ： AT24C02 數(shù)據(jù)端口； ： DS1302 時鐘輸入端口 ： DS1302 數(shù)據(jù)輸入端口； ： DS1302 復(fù)位端口 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)。本單片機是顯示模塊控制、按鍵調(diào)整模塊控制、時鐘模塊控制、存儲模塊、串口通信的主控芯片。 圖 311 按鍵調(diào)整模塊電氣原理圖 顯示模塊電路 采用 12864 帶中文字庫的液晶顯示屏，利用其有完備的漢字顯示庫和數(shù)字 第 16 頁 共 44 頁 圖像顯示能力和較大的屏幕和顯示亮度調(diào)節(jié)功能，能夠顯示更多的信息。 時鐘電路如圖 310 所示： 圖 310 時鐘模塊電氣原理圖 按鍵模塊電路 利用 4 個按鍵來修改 DS1302 的實時時間和查詢歷史呼叫記錄，使得時間準(zhǔn)確無誤以及方便呼叫歷史的查詢調(diào)錄。P3 口還具有第二功能，用于特殊信號輸入 輸出和控制信號（屬控制總線）。 具體電氣原理圖如圖 38 所示 圖 38 LED 提示報警 模塊電氣原理圖 第 14 頁 共 44 頁 無線語音主控模塊電路 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， 12 時鐘 /機器周期和 6 時鐘周期可以任意選擇，內(nèi)部集成 MAX810 專用復(fù)位電路，時鐘頻率在 12MHZ 一下時，復(fù)位腳可以接地。 表 32 NRF24L01+模式控制規(guī)則表 模式 PWR_UP PRIM_RX CE FIFO 寄存器狀態(tài) 接收模式 1 1 1 — 發(fā)射模式 1 0 1 數(shù)據(jù)在 TX_FIFO 寄存器中 發(fā)射模式 1 0 1→ 0 處于發(fā)射模式，等待數(shù)據(jù)發(fā)完 待機模式 II 1 0 1 TX_FIFO 為空 待機模式 I 1 — 0 無正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù) 掉電模式 0 — — — 當(dāng)主分機按下呼叫 /回復(fù)按鍵，或語音通信開關(guān)時， NRF24L01 開始工作，NRF 初始化后默認(rèn)進(jìn)入發(fā)送模式，發(fā)送數(shù)據(jù)時，需要向設(shè)定頻段設(shè)定通道設(shè)定目 標(biāo)地址傳輸數(shù)據(jù)。此處我們使用的事 NRF24L01+模塊，高達(dá) 2Mbps 的工作速率，兼具 CRC 檢錯和自動應(yīng)答機制 [7]。 具體原理圖如圖 32 所示。 電平轉(zhuǎn)換模塊電路 電平轉(zhuǎn)換采用 和 芯片，目的是將電池 9V 轉(zhuǎn)換為 5V 和 從而供電給其他芯片 。無線收發(fā)由 NRF24L01+模塊構(gòu)成，語音模塊由、 NS73 發(fā)送模塊、 RDA5807 接收模塊組成，存儲模塊使用 AT24C02芯片，顯示部分為 LCD12864 液晶顯示屏，能夠?qū)崿F(xiàn)字符與數(shù)字同時顯示的功能。 函數(shù)設(shè)計 函數(shù)主要由 DS1302 初始化、讀寄存器命令、寫寄存器命令、讀數(shù)據(jù)、寫數(shù)據(jù)子程序構(gòu)成。接收的原理是：配置子程序進(jìn)行寫命令話轉(zhuǎn)換為接收模式、讀狀態(tài)寄存器、讀出寄存器中數(shù)據(jù)。 軟件方案選擇和論證 第 9 頁 共 44 頁 和 函數(shù)設(shè)計 主程序主要結(jié)構(gòu)都由一個 while(1)大循環(huán)構(gòu)成， 主要做串口初始化、無線收發(fā)控制、按鍵和語音回復(fù)控制、串口通信之用。 方案 2：使用點陣式數(shù)碼管顯示，點陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對于顯示極少個文字比較合適，如用在此處需求量大，電路板制作和編程難度相應(yīng)增大，價格也相對較高，所以也不用此種作為顯示。電路包含 1 個齊納調(diào)節(jié)的帶隙參考電壓以確保輸出電壓的精度在 177。4%以內(nèi)。 方案 2：使用 AT24C08 或以上，由于上面我們以最大需求存儲空間估算得到至多使用 160B 的存儲空間，而 AT24CXX 系列的價格隨著存儲容量的增大而更高，在滿足設(shè)計需求的前提下，本著從簡節(jié)約的原則，我們放棄此選擇。 WP 為高電平時進(jìn)入寫保護(hù)狀 態(tài) ，頁寫緩沖器自定時擦寫周期 1000000 編程 /擦除周期 。 第 8 頁 共 44 頁 存儲模塊 AT24CXX 系列是集 E178。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 時鐘模塊 方案 1：直接采用單片 機定時計數(shù)器提供秒信號，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時、分、秒信息提供，采用此種方案雖然減小芯片的使用，節(jié)約成本，但是極大增大軟件編程難度，最缺陷的還是其提供的時間誤差太大，不容直視。 NS73 發(fā)送模塊發(fā)射頻率范圍為85~108MHz， RDA 接收模塊接收頻率范圍為 76~108MHz。 利用該芯片能全雙工的壓縮和解壓 ，其壓縮率可在 2kb p s～ 9. 6kb p s 范圍內(nèi)，由軟件調(diào)節(jié) , 且具有 FEC(前向糾錯 ) 、 VAD(語音激活檢測 ) 功能和 DTMF 信號檢測功能 [2]，但一片 AMBE20xx 的價格在￥ 150~￥ 230 之間，成本過高。 語音模塊 方案 1：使用 PCF8591 等 AD、 DA 功能一體化芯片，由于此處并未選擇STC89C52RD 或 STC12C5A60S2 等自帶 AD、 DA 的主控芯片，由此需要選擇對拾音器采集處理后的模擬信號進(jìn)行 ADC 和對無線接收到并處理后數(shù)字信號進(jìn)行 DAC，但本設(shè)計要對語音信號進(jìn)行處理并用于通信，就以適合語音通信的32Kbit/s 的采樣頻率來研究，其 AD、 DA 轉(zhuǎn)換速率和轉(zhuǎn)換要求 過于嚴(yán)苛，此類 第 7 頁 共 44 頁 芯片不能達(dá)到要求，故本設(shè)計選擇棄用此方案。 方案 2：使用 TI 公司基于 ZigBee 協(xié)議的 CC2530 無線收發(fā)芯片，工作于 的 ISM 頻段， CC2530 工作電壓為 2V~，集成增強型 8051MCU，系統(tǒng)內(nèi)有 8KB RAM， 32KB~256KB Flash存儲器， CPU主動接收模式下為 24mA，主動發(fā)送模式下為 29mA， 最高工作 速率 500kbps。 無線收發(fā)模塊 方案 1:使用高頻電路，直接發(fā)送模擬信號。 16 位 RISC 結(jié)構(gòu)，使 MSP430 運算速度很快 。 第 4 頁 共 44 頁 圖 21 主機硬件系統(tǒng)框圖 圖 22 主機軟件結(jié)構(gòu)圖 設(shè)計以 1 主機 2 分機來模擬整個呼叫系統(tǒng)，且分機的原理、功能和電路都完全相同，以下都以分機 1 為例，介紹分機的工作原理，分機 1 的硬件系統(tǒng)框圖如圖 23 所示，軟件設(shè)計結(jié)構(gòu)圖如圖 24 所示。 3）編寫 、 、 AT24C02 子程序。 6）信息存儲模塊：設(shè)計使用 AT24C02 芯片為呼叫信息存儲芯片。 2）無線收發(fā)模塊：設(shè)計使用 NRF24L01+模塊，進(jìn)行無線數(shù)據(jù)收發(fā)。 2 方案設(shè)計 設(shè)計要求 主要任務(wù) 1) 可實現(xiàn)基于按鍵的呼叫方式； 2) 可進(jìn)行呼叫后 LED 或蜂鳴器報警提示； 3) 可進(jìn)行患者與護(hù)士雙向通話； 4) 裝置的電氣原理圖和 PCB 圖 5) 設(shè)計完成各模塊的程序流程圖、源程序 ； 6) 完成裝置的調(diào)試 ； 7) 驗證實現(xiàn)裝置的功能； 8) 醫(yī)院住院樓大多一層 樓配備一個護(hù)士站。 該多功能呼叫機有兩個分機 MCU3 和 MCU4，且設(shè)計電路完全相同，此處以 MCU3 為例介紹。而且要求設(shè)計的多功能呼叫機在操作上力求簡潔，功能上盡量齊全，顯示界 面也要豐富出彩。越來越智能化的病房呼叫系統(tǒng)使病員及時快捷地與醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行溝通，醫(yī)護(hù)人員更及時地了解病人此時的情況以及需求。有線式病房呼叫系統(tǒng)存在布線較多、鋪設(shè)線路復(fù)雜、影響美觀、日常維護(hù)困難等問題，故不太適宜大型的醫(yī)院。 它的出現(xiàn)給醫(yī)護(hù)人員以及病患人員帶來的諸多方便，避免了很多醫(yī)療事故，其作用更是不言而喻。 醫(yī)院多功能呼叫機則是發(fā)展趨勢中的代表，醫(yī)院多功能呼叫機順應(yīng)了人們對醫(yī)療方面的要求。 NRF24L01。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。該設(shè)計的主分機均以 52 單片機為核心，采用 NRF24L01 無線模塊收發(fā)數(shù)據(jù)， NS73 作為語音發(fā)射核心、 RAD5807 作為語音接收芯片、 DS1302 作為時鐘源、 AT24C02 存儲呼叫記錄、 LCD12864 顯示呼叫狀態(tài)等信息。 多功能呼叫機設(shè)計與實現(xiàn) 論文作者姓名： 申請學(xué)位專業(yè)： 自動化 申請學(xué)位類別： 工學(xué)學(xué)士 指導(dǎo)教師姓名（職稱）： 論文提交日期： 多功能呼叫機設(shè)計與實現(xiàn) 摘 要 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。軟件部分，使用 Keil C51 語言編制了相應(yīng)的分析、控制軟件程序。 關(guān)鍵詞 ： 呼叫機； 52 單片機； NRF24L01； NS73；雙工通信 Design and Implementation of Multifunctional Machine Call Abstract To enable hospitals, restaurants, residen