基于单片机的病房呼叫系统的设计.doc
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1、摘 要为使医疗人员实现愈加好、更便捷和病人之间沟通,提升了医院服务水平和质量,本文关键以AT89S51为关键病房呼叫系统,该系统关键由蜂鸣器,数码管,指示灯,按键及单片机组成。当病房病人需要帮助时,能够按下呼叫按钮,值班室值班人员可在显示器上看到相对应房号和床号,然后再安排并落实病人需求。假如有多人同时按下按钮时候,能够根据实际情况来安排,尽可能先处理重病房病人需求。另外该系统采取是有线,优点是安全可靠,不干扰其它医疗电子设备正常运行,缺点是安装时候繁琐,设备维护不方便,时效性也比较低。关键词:病房呼叫;单片机; 串口显示Abstract To realize better and more
2、convenient medical staff and patients to communicate between, improve the level and quality of service in hospital, thisarticle who nasty ward calling system with AT89S51 as the core, the system is mainly composed of a buzzer, digital tube, lights, buttons and single chip microcomputer. When ward pa
3、tients need help, you can press the call button, the duty room attendants can be seen on the display number corresponding to the room and bed, and then arrange and implement the patients needs. If there are many people at the same time, press the button, can according to the actual situation to arra
4、nge, as far as possible to solve the heavy ward patients needs. Inaddition, the system USES a cable, the advantage is safe and reliable, does notinterfere with the normal operation of other medical electronic equipment, thedisadvantage is that when installing trival, equipment maintenance is not con
5、venient, timeliness is also low.Keywords: ward call;Single chip microcomputer; serial port display目 录1 绪论12 系统硬件设计12.1 单片机介绍12.2 系统原理22.3 关键元器件介绍22.4 各模块设计42.4.1 LED显示模块设计42.4.2 键盘模块设计42.4.3 声音模块设计42.4.4 接口电路设计42.5 单片机控制电路53 系统软件设计53.1 系统总步骤图53.2 各模块功效设计63.3 系统平台93.3.1 汇编语言93.3.2 伟福软件103.4 计数器延时设定11
6、3.4.1 计数器硬件延时113.4.2 软件延时124 系统测试124.1 系统硬件调试124.2 系统软件调试135 结论13参考文件14附 录15致 谢221 绪论伴随社会不停发展,科学技术不停进步,越来越多人对医疗服务行业愈加重视,想要扎根立足这个行业,首先要提升医院病人和医务人员沟通,使之愈加立即,简单,可靠。高效便捷呼叫系统,不仅能够提升改善医院服务质量,增加医院效益,而且提升了医院社会影响力,同时也为创建友好医院打下良好基础,有利于构建社会主义友好社会。医院病房呼叫系统顾名思义就是为医院病人和医护人员搭建一个信息交流平台。一个医院病人很多,若是每个病房全部安排一个医护人员,显然是
7、不现实,该课题就是处理此问题。比如,有病人在打完点滴以后,医护人员若不能立即赶到,严重时可能给病人二次伤害。现在各大医院全部很重视病人术后护理情况,高效便捷数字信息化病房呼叫系统,不仅提升了医护人员护理效率,而且也使得病人在最需要时候立即赶到。病房呼叫系统分为两类,有线和无线。该课题设计为有线呼叫系统,该系统稳定性比很好,成本相对较低,不过因为布线复杂,故适合中小型医院。而无线呼叫系统,方便快捷,时效性高,不过在传输信号时候,会干扰其它医疗设备,电子器件正常运行,而且成本相对较高,故适合大型医院1。伴随科学技术发展,病房呼叫系统,会愈加完善和快捷,逐步向智能化发展,语音功效,视频功效全部会逐步
8、完善。这使得病人在病房能够直接和医护人员进行语音沟通,而且医护人员也能够立即了解病人病情及其周围环境。2 系统硬件设计2.1 单片机介绍单片机全称单片微型控制器,又称微控器,或嵌入式微控器。单片机一词最初源于“SingleChipMicrocomputer”,简称SCM。单片机是一个完整计算机系统,它是集中在一个芯片上。即使体积小,不过它含有一个完整计算机绝大部分器件:CPU,内存,内部总线系统,外部总线系统,定时器,实时时钟等外部器件设备。单片机发展分为四个阶段:第一阶段初步得探索阶段,这一阶段科研人员关键是想怎样把计算机关键部件镶嵌在芯片上。第二个阶段初步完善阶段。Inter企业在MCS-
9、48单片机基础上深入完善并发展了MCS-51单片机,她在很多方面全部为以后发展做了基奠。第三个阶段是微控阶段。这一阶段关键是满足测试系统要求多种接口电路和外围电路,凸显其智能化控制能力。第四个阶段是全方面发展阶段。因为单片机在很多领域有着很好发展有势,尤其是工业领域和商业领域,好多厂家和企业,全部愿意花费时间和资金来参与单片机研发和生产,这个阶段是单片机黄金发展阶段,依据需求不一样,单片机功效大小各异。由最早之前8位,发展到现在16位,32位等。依据实际需求,选择适宜单片机,首先,使得功效最优化,合理分配资源其次,节省成本,效益最大化2。2.2 系统原理系统原理框图图2.1所表示:图2.1 系
10、统原理框图2.3 关键元器件介绍 本课题关键用到了:AT89S51单片机和74HC164芯片。(1)关键功效特征:兼容MCS-51指令系统 4k可反复擦写(1000次)ISP Flash ROM32个双向I/O口4.5-5.5V工作电压2个16位可编程定时/计数器时钟频率0-33MHz全双工UART串行中止口线128x8bit内部RAM2个外部中止源低功耗空闲和省电模式中止唤醒省电模式3级加密位看门狗(WDT)电路软件设置空闲和省电功效灵活ISP字节和分页编程双数据寄存器指针(3)AT89S51各引脚功效介绍:以下是各引脚说明。VCC:AT89S51电源正端输入,接+5V。 VSS:电源地端。
11、XTAL1:单芯片系统时钟反相放大器输入端口。XTAL2:单芯片系统时钟反向放大器输出端口,通常情况下在设计时候只要在 XTAL1 和 XTAL2 上连接上一个石英振荡晶体系统就能达成预期效果了,当然了你能够在两个引脚和地之间加入一个 20PF 小型电容,这么能够强化系统稳定性,避免噪声干扰而死机。RESET:AT89S51重置引脚,高电平动作,假如要对晶片进行重置时,只需要对此引脚电平提升至高电平然后保持两个机器周期以上时间,这个时候AT89S51就能完成系统重置各项功效,而且使得内部特殊功效寄存器之内容均被设成已知状态,最终能够使地址0000H处开始读入程序代码而实施程序。EA/Vpp:E
12、A为英文External Access缩写,表示存取外部程序代码之意,低电平动作,也就是说当引脚为低电平后,系统会调用外部程序代码(存于外部EPROM中)来实施程序。其引脚分配以下:P3.0:RXD,串行通信输入。P3.1:TXD,串行通信输出。P3.2:INT0,外部中止0输入。P3.3:INT1,外部中止1输入。P3.4:T0,计时计数器0输入。P3.5:T1,计时计数器1输入。P3.6:WR:外部数据存放器写入信号。P3.7:RD,外部数据存放器读取信号。 MCS-51单片机串行口方法0为移位寄存器方法,外接6片 74HS164作为6位LED显示器静态显示接口,把8031RXD作为数据输
13、出线,TXD作为移位时钟脉冲。74HS164为TTL单向8位移位寄存器,可实现串行输入,并行输出。其中A、B(第1、2脚)为串行数据输入端,2个引脚按逻辑和运算规律输入信号,共一个输入信号时可并接。T(第8脚)为时钟输入端,可连接到串行口TXD端。每一个时钟信号上升沿加到T端时,移位寄存器移一位,8个时钟脉冲过后,8位二进制数全部移入74LS164 中。R(第9脚)为复位端,当R=0时,移位寄存器各位复0,只有当R=1时,时钟脉冲才起作用。Q1Q8(第3-6和10-13引脚)并行输出端分别接LED显示器hga各段对应引脚上3。2.4 各模块设计该系统关键包含显示模块,键盘模块,声音模块,接口电
14、路四部分组成。2.4.1 LED显示模块设计LED显示模块是由74HC164和数码管组成,经过串口输入和串口输出把相对应号码显示到数码管上。经过74HC164来实现,在程序中关键是经过循环去实现给一个时钟信号,输入一个数据,当有病房病人有按键按下时,数码管就会显示和此相对应床号,而且一直在显示,直到有护士发觉。2.4.2 键盘模块设计键盘模块有四个按键,占用了其中四个I/O口,依次接在AT89S51单片机最小系统P1口P1.4-P1.5引脚上。经过不间断扫描I/O口是高电平还是低电平然以后判定是否有病人需要帮助,这是是经过循环实现。和此同时还需要考虑到其它部分问题,比如,当有两个或两个以上病人
15、同时呼叫时,能确保它们互不干扰。 2.4.3 声音模块设计声音模块设计是经过蜂鸣器来实现,蜂鸣器报警装置占用了四个I/O口, 依次接在P2口P2.4-P2.7引脚上.蜂鸣器图所表示:图2.2 蜂鸣器2.4.4 接口电路设计假设病房有4张病床(要占用8个I/O口),就需要4个数码电子显示管,4个74HC164 8位移位寄存器,然后利用S51单片机串行端口,再结合74HC164为驱动数码管串口显示。关键实现次序移动,有串行输入口跟串行输出口,依次接在AT89S51芯片P1.0,P2.0 P1.1,P2.1 P1.2,P2.2 P1.3,P2.3),4个按钮(要占用4个I/O口P1.4-P1.7),
16、4个指示灯(要占用4个I/O口P3.4-P3.7),4个蜂鸣器报警(P2.4-2.7) 4。2.5 单片机控制电路图2.3 系统控制线路图3 系统软件设计3.1 系统总步骤图图3.1 系统步骤图经过不停地循环扫描按键,检验是否有病人呼叫。3.2 各模块功效设计1.显示模块功效设计当病房病人按键按下时,就能够调用显示子程序,在电路图中使用得是:串行连接方法,假设现在是2号床位上病人呼叫,则在数码管上应显示“2”,串行连接方法中,数码管上显示数字是先变成二进制数,再逐次地输进去,最终才显示数字。这里是在模拟串口,因为该单片机中只有一个串口,而这里要用多个串口。当这段程序实施完以后,再进入循环。十进
17、制数和对应二进制数转换表如表3.1所表示。表3.1 转换表显示数值dop g f e d c b a驱动代码(16进制)01 1 1 1 1 1 0 00fcH10 1 1 0 0 0 0 060H21 1 0 1 1 0 1 00dAH31 1 1 1 0 0 1 00f2H40 1 1 0 0 1 1 066H51 0 1 1 0 1 1 0B6H显示子程序以下所表示:START:CLR C;病床数码管显示MOV DPTR,#TABMOV A,R0MOVC A,A+DPTRMOV R1,#9S1: CJNE R0,#1,S2SJMP SS1S2: CJNE R0,#2,S3SJMP SS2
18、S3: CJNE R0,#3,S4SJMP SS3S4: CJNE R0,#4,S1LJMP SS4FH1: LJMP BEGINSS1:LCALL YS10MSJB P1.4,FH1SSS1:CLR TXD3RRC ASETB TXD3MOV RXD3,CLCALL YANSHI;833USDJNZ R1,SSS1CLR P2.4CLR P3.4WS1:MOV A,R7ADD A,#200MOV 31H,ASETB BC1SETB FLAG1LJMP TT2FH2:LJMP BEGINSS2:LCALL YS10MSJB P1.5,FH2SSS2:CLR TXD4RRC ASETB TXD4
19、MOV RXD4,CLCALL YANSHI;833USDJNZ R1,SSS2CLR P2.5CLR P3.5WS2:MOV A,R7ADD A,#200MOV 32H,ASETB BC2SETB FLAG2LJMP TT3FH3:LJMP BEGINSS3:LCALL YS10MSJB P1.6,FH3SSS3:CLR TXD1RRC ASETB TXD1MOV RXD1,CLCALL YANSHI;833USDJNZ R1,SSS3CLR P2.6CLR P3.6WS3:MOV A,R7ADD A,#200MOV 33H,ASETB BC3SETB FLAG3LJMP TT4FH4:LJ
20、MP BEGINSS4:LCALL YS10MSJB P1.7,FH4SSS4:CLR TXD2RRC ASETB TXD2MOV RXD2,CLCALL YANSHI;833USDJNZ R1,SSS4CLR P2.7CLR P3.7WS4:MOV A,R7ADD A,#200MOV 34H,ASETB BC4SETB FLAG4LJMP TT1TTI1:LJMP TTT12.声音模块功效设计当有病人需要帮助时候,就会按下按键,那么和此相对应蜂鸣器所对应得端口就会变成高电平,这个时候,蜂鸣器就会发出报警声音,和此相对应床号指示灯也会亮。在程序中只用一条语句即可实现:CLR P2.4,因为在本
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