【正文】 while(1) { if(key1==0) { Delay。 P3=0xff。 unsigned char k， j。j)。t) for(j=19。 for(。 unsigned char table5[]={0xc0， 0xa4， 0xc0， 0xa4}。 unsigned char table3[]={0xc0， 0xf9， 0xc0， 0xa4}。 unsigned char table1[]={0xfe， 0xfd， 0xfb， 0xf7}。// | 是位或運算 //00000001 } //11111101 //11111010 //00000001 //11111011 } /*蜂鳴器 */ void fmq() { while(1) P1=0x02。 k=k1。i++) { P2=k。//11111110 for(i=0。 } /*流水警報燈 */ void ls_deng() { unsigned char k， i。通過此次設(shè)計， 對我今后的學(xué)習(xí)和工作必將 有很大的 幫助 。時光短暫，但給我留下很多深刻的印象，這是第一次獨立自主的做設(shè)計。設(shè)計的系統(tǒng)雖不是那么完善，但也是從知識到實踐的轉(zhuǎn)換。最后開始整體的實驗，雖然其中經(jīng)歷很多的失敗。從拿到畢業(yè)設(shè)計的題目，之后便開始整理材料，這期間，在網(wǎng)絡(luò)上找到很多有關(guān)文獻(xiàn)資料 。這四年給我留下很多美好的記憶，同時接受很多優(yōu)秀老師的教育，和很多同學(xué)的幫助。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 致 謝 感謝辛勤 指導(dǎo) 我論文的吳蓉老師。在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。我想這是一次意志的磨練，是對我實際能力的一次提升， 也會對我未來的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實自己，爭取在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。 我從資料的收集中，掌握了很多單片機(jī)、 病床呼叫系統(tǒng) 的知識，讓我對我所學(xué)過的知識有所鞏固和提高，并且讓我對當(dāng)今單片機(jī)、 LED 顯示屏的最新發(fā)展技術(shù)有所了解。按鍵消抖讓我知道了按鍵在剛按下的瞬間是處于波動狀態(tài)，此時不一定是客戶端按下了響應(yīng)，通過 5— 10ms 的延時可以跳過這一段波動狀態(tài)從而更準(zhǔn)確的判斷客戶端是否有按鍵按下，也為醫(yī)院節(jié)省了大量的成本。延時函數(shù)延 時多少時間才能達(dá)到更好的顯示效果讓我深刻的理解了延時函數(shù)的使用。當(dāng)客戶端觸發(fā)后，監(jiān)控端就同時實現(xiàn)流水燈閃爍、蜂鳴器持續(xù)發(fā)出報警 聲音，數(shù)碼管顯示客戶所在病房和病床的編號，只有當(dāng)值班室按下響應(yīng)按鍵后警報電路才停止響應(yīng)和工作。 在本設(shè)計中采用了 stc89C51 單片機(jī)為核心，輔以其他外圍電路實現(xiàn)了病床呼叫的實現(xiàn)，在對相關(guān)模塊的軟件設(shè)計過程中遇到了各種各樣的困難，但是通過多次的調(diào)試終于把程序 開發(fā)出來 了。 智能化要求越來越高的今天，醫(yī)院面臨著的也是服務(wù)改革，怎么做好服務(wù)是很重要的一項考核指標(biāo)，直接影響到醫(yī)院的入住率和經(jīng)濟(jì)效益。其調(diào)試界面如圖 所示。復(fù)位鍵的設(shè)定也是比較重要的，當(dāng)監(jiān)控端按下復(fù)位鍵后則停止一切警報狀態(tài)。 其調(diào)試界面如圖 所示。 其調(diào)試界面如圖 所示。然后就是如何將發(fā)光二極管依次點亮的問題，怎樣才能是 P2 能實現(xiàn)從 P2^0 到 P2^7 的依次點亮 。 圖 延時程序的調(diào)試 ② 流水燈的編碼及調(diào)試 本設(shè)計的重點在于呼叫和警報，所以流水燈的設(shè)計是必不可少的一部分。也可以采用 while()死循環(huán)來延時，效果是一樣的。 i55500。程序的核心在于運用for()循環(huán)來讓 CPU 空轉(zhuǎn)一定時間從而實現(xiàn)延時的效果，當(dāng)需要 200ms 延 時的時候則可以把循環(huán)變量設(shè)計為 55500，如果需要 50ms 延時，就可以把循環(huán)變量設(shè)計為 6245。 ? 代碼調(diào)試 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 ① 延時程序的編碼及調(diào)試 在整個程序的設(shè)計過程中會用到多出延時程序，并且有些地方必須用延時程序延時一定時間才能達(dá)到期望的效果。 數(shù)碼管顯示的軟件設(shè)計主要是對鍵盤以及八段數(shù)碼管的點亮控制輸出結(jié)果，鍵盤主要由 1 個復(fù)位鍵、 4 個響應(yīng)鍵組成， 通過設(shè)定數(shù)組 ，當(dāng)按下響應(yīng)鍵時依次調(diào)用相應(yīng)的數(shù)組值，即當(dāng)按下 key1 時，相應(yīng)的調(diào)用 數(shù)碼點亮數(shù)組和八段數(shù)碼管顯示數(shù)組，達(dá)到動態(tài)顯示病房號和病床號的目的。以此達(dá)到了流水燈報警的效果。通過 200ms 延時程序 delay(22180)來達(dá)到流水點亮的目的。 圖 Proteus ISIS仿真圖 程序 開發(fā)及代碼 調(diào)試 ? 代碼開發(fā)原理 基于單片機(jī)的病床呼叫系統(tǒng)的軟件設(shè)計包含了警報組區(qū)的開發(fā)，主要集中在對警報燈， 蜂鳴 警示器和數(shù)碼顯示電路的軟件開發(fā)。 程序調(diào)試采用的是 Keil c 軟件，程序包含了延時程序，流水燈警報顯示程序，蜂鳴警報程序以及數(shù)碼管 顯示程序，調(diào)試界面如圖 所示。所有的調(diào)試通過后，要進(jìn)行現(xiàn)場運行 并能持續(xù)一定的時間，待其中未發(fā)現(xiàn)故障后，方可驗收合格，才算完成 整個系統(tǒng)的設(shè)計工作 。 系統(tǒng)調(diào)試工作是系統(tǒng)開發(fā)過程中必不可少的一個過程，一個完整的控制系統(tǒng)調(diào)試包含控制系統(tǒng)的硬件聯(lián)調(diào)、軟件聯(lián)調(diào)、系統(tǒng)仿真、仿真燒錄和現(xiàn)場安裝調(diào)試等幾個環(huán)節(jié)。 其工作構(gòu)架如圖 所示。通過左側(cè)工具欄中的 P(從庫中選擇元件命令 )命令，在 Pick Devices 左側(cè)窗口中選擇所需元件的關(guān)鍵字，然后放置元件并調(diào)整方向和位置以及參數(shù)設(shè)置，最后進(jìn)行連線 。 總之，該軟件是一款集單片機(jī)和 SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大 ，可仿真 ARM、 5 AVR、 PIC、 Proteus ISIS 的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的 Windows 界面 ，包括：標(biāo)題欄、主菜單、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對象選擇按鈕、預(yù)覽對象方位控制按鈕、仿真進(jìn)程控制按鈕、預(yù)覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口。 ③ 目前支持的單片機(jī)類型有： ARM7 系列、 68000 系列、 8051 系列、 AVR 系列、PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片。 該軟件的特點是： ① 全部滿足我們提出的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢。 ? Proteus ISIS Proteus ISIS 是英國 Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。二者的結(jié)合為該系統(tǒng)的設(shè)計提供有利條件。 ? 示警電路 報警電路由 一排 led 燈與 p2 口相接 以及一個蜂鳴器與 口相連 ，當(dāng)有鍵按下時，有信號輸入，燈亮示警 、蜂鳴器 發(fā)出報警聲 ，提醒值班人員有病人出現(xiàn)緊急情況。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 蜂鳴器的聲音大小及音調(diào)可以通過調(diào)整 管腳的置高時間及輸出的波形進(jìn)行控制，這一點可以在調(diào)試程序的時候來試驗 蜂鳴器的電路原理圖如圖 所示。在這里與非門是作為非門來用的，這里采用一個非門的作用是為了防止系統(tǒng)上電時峰鳴器發(fā)出聲音，以為系統(tǒng)復(fù)位以后，I/O 口輸出的是高電平。 蜂鳴器的正極性的一端聯(lián)接到 5V 電源上面，另一端聯(lián)接到三極管的集電極，三極管的基級由單片機(jī)的 管腳通過一個與非門來控制，當(dāng) 管腳為低時，與非門輸出高電平，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。 蜂鳴器與家用電器上面的喇叭在用法上也有相似的地方，通常工作電流比較大，電路上的 TTL 電平基本上驅(qū)動不了蜂鳴器，需要增加一個電流放大的電路才可以，這一點與家用電器中的功放有相似之處。 圖 LED4*8數(shù)碼管 由于八段數(shù)碼顯示管分為低 4 位和高 4 位顯示，所以可以通過控制其高低 8 位的正負(fù)電平來達(dá)到顯示數(shù)字和一些字母的目的，本設(shè)計需要的數(shù)據(jù)如表 所示。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實際上各 位數(shù)碼管并非同時點亮，但 只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會 有閃 爍 感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O。 常用 LED 數(shù)碼管其實質(zhì)就是通過八個發(fā)光二極管的亮滅組合出數(shù)字 09 和一些常用字母，本設(shè)計中通過改變數(shù)碼管內(nèi)二極管的顯示來達(dá)到顯示病房號和病床號的效果， LED 數(shù)碼管較 LCD數(shù)碼管的顯示效果要差但是成本較低，比較適用于用作小的電子產(chǎn)品的顯示屏，如，智能洗衣機(jī)的時鐘顯示或者其他一些數(shù)字時鐘，定時器，計數(shù)器的顯示屏，其具體控制流程是 通過分時輪流控制 。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O 端口多，如驅(qū)動 5 個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58=40 根 I/O 端口來驅(qū)動，要知道一個 89S51 單片機(jī)可用的 I/O 端口才 32 個呢：），實際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進(jìn)行 驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 a. 靜態(tài)顯示驅(qū)動 靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。 圖 獨立式按鍵和矩陣式按鍵（本設(shè)計采用四個獨立按鍵） ④ 顯示電路設(shè)計 顯示電路分為動態(tài)和靜態(tài)顯示。具體就是有按鍵按下時，利用軟件延時 10ms 或者更長的時間后再次檢測按鍵是否按下，實際上避開了按鍵按下時的抖動時間，實踐證明，不對按鍵釋放的抖動進(jìn)行處理，也能滿足設(shè)計的要求 [10]。如果不對按鍵消除抖動則會引起程序處理的誤操作，去抖動的方法有很多種，如用 RS 觸發(fā)器等的硬件方法，運用不同算法的各種軟件方法等。 常用的按鍵由于機(jī)械 觸點的彈性作用，一個按鍵開關(guān)在閉合時或斷開時不會馬上穩(wěn)定下來，因而在閉合和斷開的瞬間都伴隨著一連串的抖動，抖動的時間長短由按鍵的機(jī)械特性來決定，一般為 5~10ms。為了克服按鍵觸點機(jī)械抖動所致的檢測誤判，必須采取去抖動措施，可從硬件、軟件兩方面予以考慮。在觸點抖動期間檢測按鍵的通與斷狀態(tài)，可能導(dǎo)致判斷出錯。 機(jī)械式按鍵再按下或釋放時，由于機(jī)械彈性作用的影響，通常伴隨有一定 時間 的觸點機(jī)械抖動，然后其觸點才穩(wěn)定下來。單片機(jī)可以采用查詢或中斷方式了解有無按鍵輸入并檢查是哪一個按鍵按下，若有鍵按下則跳至相應(yīng)的鍵盤處理程序處去執(zhí)行，若無鍵按下則繼續(xù)執(zhí)行其他程序。因此，鍵信息輸入是與軟件結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的過程。此外，除了復(fù)位按鍵有專門的復(fù)位電路及專一的復(fù)位功能外，其它按鍵都是以開關(guān)狀態(tài)來設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)。 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，通常使用機(jī)械觸點式按鍵開關(guān)，其主要功能是把機(jī)械上的通斷轉(zhuǎn)換成為電氣上的邏輯關(guān)系。由于其經(jīng)濟(jì)實用，較多地應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)中。 VCC RST MCU51 C1 10uF R1 2KΩ R2 200KΩ XTAL1 XTAL2 單 片 機(jī) C1 C2 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 全編碼鍵盤由專門的芯片實現(xiàn)識鍵及輸出相應(yīng)的編碼，一般還具有去抖動和多鍵、竄鍵等保護(hù)電路，這種鍵盤使用方便，硬件開銷大，一般的小型嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)較少采用。 按鍵按照接口原理又可分為編碼鍵盤與非編碼鍵盤兩類，這兩類鍵盤的主要區(qū)別是識別鍵符及給出相應(yīng)鍵碼的方法。前者造價低，后者壽命長。 圖 內(nèi)部時鐘電路 ? 鍵盤電路設(shè)計 ① 按鍵的分類 按鍵有許多中分類。電容采用 30pF 電容。本系統(tǒng)采用內(nèi)部方式，在 XTAL1和 XTAL2 端外接石英晶體作為定時元件，內(nèi)部反相放大器自激振蕩，產(chǎn)生時鐘。 中央處理器 輸入模塊 動態(tài) LED 顯 示 定時部分 聲光提示模塊 電源模塊 病人端處理提示模塊 鍵盤電路 單片機(jī) 顯示電路 報警電路 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 RESET 圖 上電復(fù)位和按鍵復(fù)位 ? 時鐘電路： 時鐘電路提供了一個準(zhǔn)確的定時器功能。采用上電加按鈕復(fù)位，因為本系統(tǒng)設(shè)計考慮到該系統(tǒng)比較重要，所以除了采用上電復(fù)位的方式外，應(yīng)該還有按鈕復(fù)位備用復(fù)位方式以防止系統(tǒng)死機(jī)時能。 外圍電路的整體架構(gòu)圖如圖 所示。動態(tài) LED 能夠顯示病人病床號、呼叫持續(xù)時間和定時時間。 該硬件電路由鍵盤電路，單片機(jī)，顯示電路（包括數(shù)碼管顯示），報警電路（包括輸入部分 鍵盤輸入 控制器Stc89C51 輸出部分 LED顯示 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 流水警報燈、蜂鳴警報器 ）， 硬件構(gòu)成結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。 本設(shè)計是基于 STC89C51 單片機(jī)設(shè)計的病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計，該系統(tǒng)就是以 宏晶 公司的 STC89C51 單片機(jī)作為主控器，包括鍵盤輸入電路，顯示電路， 晶振復(fù)位電路 ，報警蜂鳴器電路，以及 LED 報警信號燈電路 等來實現(xiàn)病房呼叫系統(tǒng) ，總體架構(gòu)如圖 所示 。 報警信號燈 以流水燈方式動態(tài)點亮八個發(fā)光二極管，以每 200ms/個的速度點亮 LED 信號燈，實現(xiàn)肉眼難以察覺的流水顯示狀態(tài)，當(dāng)病房端按下呼叫按鈕，在護(hù)士值班室相應(yīng)點亮 LED 信號燈，并持續(xù)顯示到值班室響應(yīng)呼叫