单片机医院病房呼叫系统设计.doc
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1、单片机医院病房呼叫系统设计(完整版)(文档可以直接使用,也可根据实际需要修改使用,可编辑 欢迎下载)单片机报告一 整体设计临床求助呼叫(监护)是传送临床信息的重要手段,病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断和护理的紧急呼叫工具,可将病人的请求快速传送给值班医生或护士,并在值班室的监控中心电脑上留下准确完整的记录,是提高医院和病室护理水平的必备设备之一。呼叫系统的优劣直接关系到病员的安危,历来受到各大医院的普遍重视。它要求及时、准确、可靠、简便可行。本呼叫系统基于Ateml89C51单片机,振荡电路的晶振采用12MHz,由控制核心AT89S52单片机、电源电路、振荡电路、复位电路、数码管解
2、码芯片、病房选择和七段数码管等部分组成,系统框图如下: 选择电路电源电路AT89S51 单片机复位电路振荡电路解码芯片数字显示电路二硬件设计2.1 电路原理图工作原理为:电源电路为单片机以及其他模块提供5V电源。晶振模块为单片机提供时钟标准,使系统各部分能协调工作。复位电路模块为单片机系统提供复位功能。单片机作为主控制器,根据输入信号对系统进行相应的控制。病房一共为四个,从1号病房到4号病房病人的情况由重到轻,即1号病房的优先级最高,4号病房的优先级最低。所以,当有两个病房一起呼叫时,优先级高的病房号显示;当低优先级的病房呼叫完毕后高优先级的病房呼叫,系统显示的号码改变;当优先级高的病房呼叫完
3、毕后工作人员未复位的情况下,低优先级的病房呼叫无效。另外,当有病房呼叫时蜂鸣器响直至复位。此次设计的电路图如下:(2.2 元器件列表元件名称型号数量/个用途单片机AT89S521控制核心排阻4.7K1晶振12MHz1晶振电路电容22pF2电解电容10uF/10V1复位电路病房按钮按键5电阻10K5电源5V/0.5A1电源电路数码管1位共阳2解码芯片74LS472BCD解码蜂呜器1电解电容1复位电路电容1041复位电路二极管1复位电路发光二极管1电源显示开关1电源开关2.3 仿真图:1、 未通电:2、 通电:3、 低优先级病房先呼叫:(蜂鸣器响) 高优先级病房后呼叫:(蜂鸣器响) 呼叫有效4、
4、高优先级病房先呼叫:(蜂鸣器响) 低优先级病房后呼叫:(蜂鸣器响) 呼叫无效5、 当有两个病房同时呼叫时 1号3号病房同时呼叫显示1 号三软件设计3.1 功能介绍启动系统后,数码管显示0。当有一个病人呼叫时,数码管显示相应病房号,同时蜂鸣器响起;当有两个病人同时呼叫时,数码管显示优先级高的,同时蜂鸣器响起;当有一个病房呼叫后另一个病房呼叫,若后呼叫的病房优先级低,则数码管显示不变,若后呼叫的病房优先级高,则数码管显示后呼叫的,两种情况下蜂鸣器都会叫,只是在有别的病房呼叫时有一点变音。3.2 程序流程图程序流程图如下:开始工作 有一个病房呼叫 有多个病房呼叫 判断优先级 显示病房号并响铃 开始有
5、病房再次呼叫判断优先级 显示病房号并响铃 3.3程序源代码:#include #define uchar unsigned charsbit key4=P30;/定义按键位置 sbit key3=P31;sbit key2=P32;sbit key1=P33;sbit reset=P34;/复位sbit BEEP=P17;/定义蜂鸣器端口uchar flag1,i;void choice();void clean();void delay();void de();void ring();void main()while(1)P3=0xff;reset=0;BEEP=0;flag1=0;choi
6、ce();delay();clean(); void choice()/确定病人while(reset!=1&flag=0)if(key1=0)de();if(key1=0)P0=0X86;flag=1; else if(key2=0)de();if(key2=0&key1!=0)P0=0Xdb;flag=1;else if(key3=0)de();if(key3=0&key1!=0&key2!=0)P0=0Xcf; flag=1;else if(key4=0)de();if(key4=0&key1!=0&key2!=0&key3!=0)P0=0Xe6; flag=1;void clean()
7、 /RESET 为高的时候复位if(reset=1)BEEP=0;P0=0x3f;void delay() /RESET为低的时候延时while(!reset)ring();void ring()for(i=0;reset=0;i+)/喇叭发声的时间循环 de(); BEEP=!BEEP;if(key1=0|key2=0|key3=0)/第二次呼叫if(P0=0X86)P0=0X86;else if(P0=0Xdb&key1=0)P0=0X86;else if(P0=0Xcf&key1=0)P0=0X86;else if(P0=0Xcf&key1=1&key2=0)P0=0Xdb;else i
8、f(P0=0Xe6&key1=0)P0=0X86;else if(P0=0Xe6&key1=1&key2=0)P0=0Xdb;else if(P0=0Xe6&key1=1&key2=1&key3=0)P0=0Xcf;void de()for(i=300;i0;i-);四、仿真及程序调试此次课程设计程序完全为自己所写,图也是自己画出来的,在开始程序只能保证第一次呼叫,也就是当有一个病人呼叫后其他病人不能呼叫,在仿真的过程中,开始仿真失败,数码管完全不亮,后来发现是因为在病人的按钮开关上接了发光二极管,导致驱动不够。解决这个问题后,发现有时序混乱问题,所以又加上了void de()函数防抖动,这处
9、是同学提醒。之后又出现蜂鸣器不响,又加入了ring()函数的前半部分,然而又将图中的接口与口与程序中的接口没相符,改正后蜂鸣器开始叫。最后加入了ring函数的if部分,这样在一个病房呼叫后其他优先级高的病房依旧可以呼叫,调试成功。实物焊接焊接后实物电路图无错,但是发生接触不良现象,通电后89C51的引脚不接通,导致数码管不亮,然而摇动芯片或排阻过程中,数码管会亮,不知原因,因为剩下器材不充分,所以放弃了焊接实物。五、体会此次设计我全部采用了C语言,是因为相对于汇编语言而言,我对C语言更加熟悉,在网上病房呼叫系统的例子不多,所以只能参考一些抢答器的例子。病房呼叫系统相比于抢答器来说,程序上简单很
10、多,但是,如果是想自己写的话,我只能选择相对简单的,这样才好更加的了解自己设计的东西,比直接copy出来的设计会学到更多的东西。实物焊接虽然最后以告终,但是,还是学会了耐心和细心,如果布局,如何走线会让电路板更加整洁,总之收获还是很多的!基于51单片机秒表的程序设计1设计目的:(1)利用单片机定时器中断和定时器计数方式实现秒、分定时。(2)通过LED显示程序的调整,熟悉8155与8051,8155与LED的接口技术,熟悉LED动态显示的控制过程。(3)通过键盘程序的调整,熟悉8155与矩阵式键盘的接口技术,熟悉键盘扫描原理。(4)通过阅读和调试简易秒表整体程序,学会如何编制含LED动态显示、键
11、盘扫描和定时器中断等多种功能的综合程序,初步体会大型程序的编制和调试技巧。2 设计步骤与要求 (1)要求:以8位LED右边2位显示秒,左边6位显示0,实现秒表计时显示。以44矩阵键盘的KE0、KE1、KE2等3键分别实现启动、停止、清零等功能。(2)方法:用单片机定时器T0中断方式,实现1秒定时;利用单片机定时器1方式3计数,实现60秒计数。用动态显示方式实现秒表计时显示,用键盘扫描方式取得KE0、KE1、KE2的键值,用键盘处理程序实现秒表的启动、停止、清零等功能。(3)软件设计:软件整体设计思路是以键盘扫描和键盘处理作为主程序,LED动态显示作为子程序。二者间的联系是:主程序查询有无按键,
12、无按键时,调用二次LED动态显示子程序(约延时8ms)后再回到按键查询状态,不断循环;有按键时,LED动态显示子程序作为按键防抖延时被连续调用二次(约延时16ms),待按键处理程序执行完后,再回到按键查询状态,同时兼顾了按键扫描取值的准确性和LED动态显示的稳定性。秒定时采用定时器T0中断方式进行,60秒计数由定时器1采用方式3完成,中断及计数的开启与关闭受控于按键处理程序。由上述设计思路可设计出软件流程图如图1.1所示。(5)程序 编程时置KE0键为“启动”,置KE1键为“停止”,置KE2键为“清零”,因按键较少,在处理按键值时未采用散转指令“JMP”,而是采用条件转移指令“CJNE”,每条
13、指令后紧跟着一条无条件跳转指令“AJMP”,转至相应的按键处理程序,如不是上述3个按键值则跳回按键查询状态。8位LED显示的数据由显示缓冲区30H37H单元中的数据决定,顺序是从左至右,动态显示时,每位显示持续时间为1ms,1ms延时由软件实现,8位显示约耗时8ms。主程序、按键查询子程序采用第0组工作寄存器,显示子程序采用第1组工作寄存器。1秒定时采用定时器T0方式1中断,每50ms中断一次,用21H做50 ms计数单元,每20次为一个循环,计满20次,60秒计数单元(20H)计数1次。60秒计数采用定时器T1方式2计数,计数脉冲采用软件置位、复位P3.5口的方法实现,用20H单元做60秒计
14、数单元,如定时器T1溢出,则20H单元被清零,20H单元的数据采用十进制计数,该数据被拆成个位和十位两个数据后分别送至显示缓冲区的30H、31H单元。按照上述思路可编制源程序如下: ORG 0000H AJMPMAIN ORG000BH AJMPCONT ;;主程序 ;;初始化程序MAIN:MOVTMOD,#61H ;;置T0方式1定时,T1方式2计数 MOVTH0,#3CH;;T0置初值 MOVTL0,#0B0H MOVTH1,#0C4H;;T1置初值 MOVTL1,#0C4H MOVDPTR,#4400H; ;8155控制口地址送DPTR MOVA,#43H; ;设置8155工作方式字 M
15、OVXDPTR,A;;设置PA、PB口输出,PC口输入 MOV20H,#00H;;60秒计数单元置初值 MOV21H,#14H ;;50ms计数单元置初值 MOVSP,#3FH;;堆栈指针置初值 MOVR2,#08H;;LED待显示位数送R2 MOVR0,#30H ;;显示缓冲区首址送R0 STAR:MOVR0,#00H;;显示缓冲区清零 INCR0 DJNZR2,STAR CLRA; ;累加器清零 ;;键盘查询程序 KEY: ACALLKS;;调按键查询子程序判是否有键按下 JNZK1 ;;有键按下转移 ACALLDISP;;无键按下,调显示子程序延时 AJMPKEY ; ;继续查询按键 ;
16、;键盘扫描程序 K1: ACALLDISP;;键盘去抖延时 ACALLDISP ACALLKS; ;再次判别是否有键按下 JNZK2 ; ;有键按下转移 AJMPKEY ; ;无按键,误读,继续查询按键 K2: MOVR3,#0FEH;;首列扫描字送R3 MOVR4,#00H;;首列号送R4 K3: MOVDPTR,#4401H;;PA口地址送DPTR,开始列扫描 MOVA,R3 MOVXDPTR,A;;列扫描字送PA口 INCDPTR ;;指向PC口 INCDPTR MOVXA,DPTR;;读取行扫描值 JBACC.0,L1;;第0行无键按下,转查第1行 MOVA,#00H;;第0行有键按下
17、,行首键号送A AJMPLK; ;转求键号 L1: JBACC.1,L2;;第1行无键按下,转查第2行 MOVA,#08H;;第1行有键按下,行首键号送A AJMPLK; ;转求键号 L2: JBACC.2,L3;;第2行无键按下,转查第3行 MOVA,#10H;;第2行有键按下,行首键号送A AJMPLK;;转求键号 L3: JBACC.3,NEXT;;第3行无键按下,转查下一列 MOVA,#18H; ;第3行有键按下,行首键号送A AJMPLK LK: ADDA,R4;;形成键码送A PUSHACC;;键码入栈保护 K4: ACALLDISP ACALLKS;;等待键释放 JNZK4; ;
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