【正文】 與主機原來保存著的數(shù)據(jù)（地址）是否相同，如果相同則對應的地址的呼叫次數(shù)加一，應答標志清零；否則全部數(shù)據(jù)后移，以便保存剛剛收到的數(shù)據(jù)。 主機的語音電路部分可以任意錄音和放音，報警的語音可以是標準的號碼讀數(shù)，也可以是一段優(yōu)美的音樂，它的錄音可以任意改變。下面將整個緊急呼叫系統(tǒng)從整體到局部分別做個介紹，首先介紹的是整體電路圖，然后再對各個模塊單獨介紹。主機電路圖設計相對而言比較復雜，既要考慮語音芯片的電壓轉(zhuǎn)換，也要考慮到高頻收發(fā)電路布線的注意事項，這是主機電路的重點與難點。圖311 主機整體電路圖從機整個電路比較簡單，其電路圖如圖圖312所示圖312 從機電路圖整個醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng)的電路圖就是上面的兩個圖，它包括主機的和從機的。其中四非門反相器MC74HC04AN的作用是防止主機一直處于同一個狀態(tài)，排阻的作用是起上拉作用，增大單片機的電壓，增強模塊的發(fā)射能力。下面就依次介紹電源電路，單片機系統(tǒng)，主機功能按鍵，液晶顯示器LCD1602，語音電路和無線收發(fā)模塊。電源的設計的好壞決定了電壓輸出的穩(wěn)定性，它主要解決的是整流，濾波問題。具體電路如圖32：圖32 電源電路圖單片機是電子設計中經(jīng)常用到的主控芯片，也是大家比較熟悉的芯片，本系統(tǒng)設計中采用的是型號為AT89S52的單片機，它是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。AT89S52具有以下標準功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。單片機的引腳圖如圖33圖33 單片機引腳圖主機功能按鍵共有6個，3個用于主要模塊，其余3個用于語音芯片ISD4004的有關設計。這6個功能鍵可以完成主機的全部功能的使用。液晶顯示屏以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧、使用方便等諸多優(yōu)點，在儀器儀表、電子設備、家用電器等低功耗應用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用。每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。典型的結構如圖圖351圖351 液晶顯示器1602 LCM1602引腳及其功能介紹 LCM1602共16個引腳，各個引腳功能如下：第1腳：VSS為地電源。第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第15～16腳：為背光的陽極腳和陰極腳，如果模塊是不帶背光的，則為空腳。ISD4004的工作電壓為直流+3V，所以用可調(diào)正電壓集成穩(wěn)壓器LM317，通過對它的電路設計，設計出滿足語音芯片ISD4004的電壓，通過電路設計使其輸出為+3V。本電路的設計，在麥克風的接口處，各接一個104的小電容來對錄音時的高頻雜音、毛刺等進行過濾，在源頭上杜絕了噪音的產(chǎn)生。在布線方面，為了避免噪聲干擾，杜絕了布線時采用90176。由于單片機的工作電壓是+5V，而語音芯片的工作電壓是+3V，如何在同一塊板上滿足彼此的電壓也是要解決的問題。這樣的設計避免了因電壓太低芯片語音而無法工作，也避免了電壓太高而燒壞語音芯片，從而實現(xiàn)了在同一塊電路板上的不同電壓的轉(zhuǎn)換。圖361 ISD4004與LM386電路圖+3V 圖362 +3V電壓轉(zhuǎn)換電路 ISD4004簡介ISD4004是美國ISD公司推出的產(chǎn)品，器件工作電壓3V，工作電流25～30mA，維持電流1μA，單片錄放語音時間8～16min，音質(zhì)好，適用于移動電話機及其它便攜式電子產(chǎn)品中。芯片設計是基于所有操作必須由微控制器控制，操作命令可通過串行通信接口SPI 或 Microwire送入。采樣頻率可為 ，頻率越低，錄放時間越長，而音質(zhì)則有所下降，片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中，可在斷電情況下保存 100 年(典型值)，反復錄音 10 萬次。地線(VSSA,VSSD)： 芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。反相模擬輸入(ANA IN)： 差分驅(qū)動時,這是錄音信號的反相輸入端。片選(SS)： 此端為低,即向該ISD4004芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。ISD在任何操作(包括快進)中檢測到EOM或OVF時,本端變低并保持。中斷狀態(tài)也可用RINT指令讀取。EOM標志只在放音中檢測到內(nèi)部的EOM標志時,此狀態(tài)位才置1。芯片內(nèi)部的采樣時鐘在出廠前已調(diào)校,誤差在 +1%內(nèi)。工業(yè)級芯片在整個溫度和電壓范圍內(nèi),頻率變化在6/+4%內(nèi),此時建議使用穩(wěn)壓電源。由于內(nèi)部的防混淆及平滑濾波器已設定,故上述推薦的時鐘頻率不應改變。在不外接地時鐘時,此端必須接地。SPI 協(xié)議是一個同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，協(xié)議假定微控制器的 SPI 移位寄存器在SCLK的下降沿動作，因此對ISD4004而言，在時鐘止升沿鎖存MOSI引腳的數(shù)據(jù)，在下降沿將數(shù)據(jù)送至 MISO 引腳。 （2）SS在傳輸期間必須保持為低電平，在兩條指令之間則保持為高電平。 （4）SS變低，輸入指令和地址后，ISD 才能開始錄放操作。 （6） ISD的任何操作(含快進)如果遇到EOM或OVF，則產(chǎn)生一個中斷，該中斷狀態(tài)在下一個SPI周期開始時被清除。因此要注意移入的數(shù)據(jù)是否與器件當前進行的操作兼容。 （8）所有操作在運行位(RUN)置 1 時開始，置 0 時結束。四、信息快進用戶不必知道信息的確切地址，就能快進跳過一條信息。指令表如圖361表361 ISD4004指令表指令8位控制碼16位地址操作摘要POWERUP00100XXXXXXXXXXXXXXXXXXX上電等待TPUD后器件可以工作 SET PLAY11100XXX A15A0從指定地址開始放音。后跟 REC指令可使錄音繼續(xù)進行下去REC10110XXXXXXXXXXXXXXXXXXX從當前地址開始錄音(直至OVF或停止)SET MC11101XXXA15 A0從指定地址開始快進。若再無信息，則進入OVF 狀態(tài)STOP0X110XXXXXXXXXXXXXXXXXXX停止當前操作STOP WRDN0X01XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX停止當前操作并掉電RINT0X110XXXXXXXXXXXXXXXXXXX讀狀態(tài)：OVF和EOM注：快進只能在放音操作開始時選擇。它的使用與語音芯片電路結合起來很簡單，只需要將語音芯片的音頻輸出端外接一個阻值為20K的精密可調(diào)電阻，該電阻的劃片這一端與LM386的正極性輸入端相連接起來就可以了。這個電路的設計還應考慮一個容易忽視，但又很重要的問題，那就是喇叭的連接。因為，插座與插頭在焊接過程中由于焊接的不均勻性，接觸的不完全性，務必帶來不少額外的噪音。LM386的內(nèi)部電路如圖圖365所示，在圖中若8腳均懸空。如果此兩腳懸空，則增益為20V；如果兩腳之間接如一個很大的電容，則增益可以達到200V；如果再和電容串接一個電阻，增益可設置為20200之間。在單極性輸入時，此引腳接地。在單極性輸入時，此引腳接輸入信號。Vout（5腳）：電壓輸出腳。Vs（6腳）：電源腳。BYPASS（7腳）：旁路腳。無線接收有兩種，一種是超再生接收，一種是超外差接收。而超外差是將接收到的信號加以放大，并和本機產(chǎn)生的等幅振蕩信號相減，產(chǎn)生一個固定頻率的中頻信號，這個中頻信號的幅度中包含有低頻調(diào)制的控制信號，將這個中頻信號加以兩級或三級放大，然后進行檢波，將中頻信號中所包含的低頻指令信息取出，就得到正確的遙控信號。因此，本設計選用超外差接收。發(fā)射板主控芯片是編碼芯片PT2262，接收板主控芯片解碼芯片是PT2272。圖371 500米無外殼315MHZ發(fā)射板99052K主要技術指標如下：1． 工作頻率315MHz/433MHz。75KHz max177。 工作電壓：4～9V DC8． 使用溫度范圍：20℃+85℃8． 傳輸速率:≤10Kbps9． 編碼格式：PT2262或者兼容芯片接收板實物圖如圖372所示，它是4位數(shù)據(jù)無線接收，SH9903B 是采用臺灣生產(chǎn)的RF集成電路設計而成，超外差工作方式，SAW諧振，具有穩(wěn)定好，抗干擾強等特點, 帶有解碼IC可直接使用， 廣泛應用在要求較高的工業(yè)控制等場合。2． 調(diào)制方式:ASK3． 靈敏度：優(yōu)于—100dBm(50Ω)4． 工作原理：超外差5． 工作電流：≤5mA()6． 頻率穩(wěn)定度:℃7. 8． 使用溫度范圍：20℃+85℃8． 傳輸速率:≤9． 編碼格式：PT2272或者兼容芯片10． 天線長度：24cm（315MHz） 編解碼芯片PT2262和PT2272PT2262/2272是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路，PT2262/2272最多可有12位(A0A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,PT2262最多可有6位(D0D5)數(shù)據(jù)端管腳,設定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。當兩者地址編碼完全一致時，接收機對應的D1～D4端輸出約4V互鎖高電平控制信號，同時VT端也輸出解碼有效高電平信號。 PT2262的引腳及工作原理編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平，與此同時相應的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。模塊上使用到的PT2262的引腳只有6個，18腳VCC接電源電壓，9腳接地，引腳10~13腳為數(shù)據(jù)輸入端，有一個為“1”即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉。在位置擺放上應該遠離單片機的晶振位置，同時應盡量擺放在電路板的邊緣外，以減少電磁干擾。18腳VCC接電源電壓，9腳VSS接地，17腳VT為解碼有效確認， 輸出端（常低）解碼有效則變成高電平（瞬態(tài)）。地址碼和數(shù)據(jù)碼都用寬度不同的脈沖來表示，兩個窄脈沖表示“0”；兩個寬脈沖表示“1”；一個窄脈沖和一個寬脈沖表示“F”也就是地址碼的“懸空”。布線要講究，元器件間的位置擺放也要講究，程序的調(diào)試也很麻煩。第四章 軟件設計系統(tǒng)功能的實現(xiàn)是依靠硬件和軟件良好的結合，硬件決定了系統(tǒng)基本結構和特性，而軟件則是驅(qū)動系統(tǒng)的靈魂，兩者缺一不可，相輔相成。主程序控制整個系統(tǒng)，控制和協(xié)調(diào)各個執(zhí)行模塊。本設計的軟件程序包括主程序、中斷子程序、無線收發(fā)子程序、液晶顯示程序等等。經(jīng)過使用專業(yè)的電路制圖軟件Protel DXP來設計原理圖，然后導入PCB圖進行布線和元器件的位置擺放，其中既要考慮美觀，干擾等問題，也要考慮到元器件的封裝是否和實際器件相匹配。在制作電路板的時候，在打印PCB圖之后進行壓板，如果出現(xiàn)壓制到銅板的線路不清楚或有斷開的現(xiàn)象，應用油性筆畫好補上，等油干之后采用鹽酸與酸氧水配置的藥水進行泡板。然后打孔，對不同的封裝孔，采用不同的鉆孔針。最后是焊板，焊接時間不應太久，以免燒壞芯片或元器件，焊接時杜絕虛焊。 制作好硬件之后，就進行軟件編程，把兩者結合起來對每一個模塊進行調(diào)試。 1602的的調(diào)試相對而言是比較簡單的，只要熟悉了它的那些指令，線路連接正確，便可以顯示出數(shù)字和字符。剛開始的時候沒有字符顯示，但是換成別的1602就可以顯示，初步判定是不同1602對背光的要求不同，在燒入正確的1602測試程序下不斷的調(diào)節(jié)精密可調(diào)電阻的阻值之后，1602就能夠正常的顯示。同時，還可以通過主機上的上下翻鍵來查詢最近呼叫的八組號碼。噪音的產(chǎn)生主要來源是在硬件上，所以硬件的設計至關重要。通過查資料得知語音芯片4004對地的連線要求很高，對于地線要求一點接地，最后在參考了別人的電路的基礎上通過不斷的改進電路的地線達到了不錯的音質(zhì)。在外接麥克風的時候為了達到改好的效果要先接上兩個瓷片電容去除高頻噪聲和毛刺。在主機上一按下錄音鍵，則開始錄音并自動存儲起來，當無線接收模塊接收到信號時，語音電路便開始自動放音，播放預先存儲的音頻。但是經(jīng)過無數(shù)次的調(diào)試，依靠軟件的驅(qū)動，它的基本功能還是得以實現(xiàn)。起初以一塊只有接收功能，一塊只有發(fā)射功能的兩塊小板作為調(diào)試對象，進行模塊的單獨調(diào)試，能過LED的指示來判定是否發(fā)送和收到數(shù)據(jù)，起初沒有任何的效果，仔細閱讀了PT2262和PT2272的相關資料才明白PT2272的VT腳（解碼有效確認 ）輸出端（常低）解碼有效變成高電平（瞬態(tài)），而單片機不能判別上升沿的電平，只能判別低電平和下降沿，所在改進時在VT腳到INT0腳之間加了一個非門，還有就是PT2262的電源是一直在上電的，要是這樣的話PT2262就一直在發(fā)送數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)不是我們想要的，因為模塊上PT2262的使能腳沒有幫我們引出來，就只能通過控制電源的通與不通來解決這個問題，實際證明這樣是可行的。由于51系列單片機工作時，會產(chǎn)生比較強的電磁輻射，主要頻率在9 MHz~900 MHz，它會影響無線接收模塊的靈敏度。這些措施能較好地解決靈敏度干擾問題。無線模塊配合單片機實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信需要一定的技巧，要注意合理的通信速率、合理的信息碼格式以及單片機對接收模塊的干擾等。單片機和無線模塊工作時，信息碼格式直接影響到數(shù)據(jù)的可靠收發(fā)。由于受到環(huán)境因素的影響，比如隔墻等，它的發(fā)射距離有所影響。呼叫距離：100—200m呼叫次數(shù)：達到99次可設置的分機地址數(shù)目：2的8次方