翟富华西航院

-.z航空职业技术学院毕业设计〔论文〕论文题目：医院呼叫系统电路图设计所属系部：自动化工程系指导教师：叶梦雄职称：助讲学生：翟富华学号:086052-28专业：计算机控制技术航空职业技术学院制航空职业技术学院毕业设计〔论文〕任务书题目：医院呼叫系统的设计任务与要求：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，假设后呼叫的病房优先级低，则数码管显示不变，假设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。时间：2011年2月23日至2011所属系部：自动化工程系学生：翟富华 学号：086052-28专业：计算机控制技术指导单位或教研室：自动化教研室指导教师： 叶梦雄 职称：助讲航空职业技术学院制毕业设计(论文)进度方案表日期工作容执行情况指导教师签字整理收集资料初定方案3.26-4.1设计思路设计方法编辑初稿成成稿教师对进度方案实施情况总评签名年月日摘要单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大局部功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大局部部件：CPU、存、部和外部总线系统，目前大局部还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微控制器〔Microcontroler〕，是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片仅有CPU的专用处理器开展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的开展便分道扬镳。早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上开展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开场出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大开展，单片机技术得到了巨大的提高。随着INTELi960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linu*操作系统。单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。本文主要实现一个医院呼叫系统，了解单片机相关指令在各方面的应用，从而实现呼叫系统的功能，呼叫系统由主控制器AT89S52、显示电路、按键电路、和复位电路等局部构成，能实现临床求助呼叫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展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。关键词单片机；呼叫abstractSCMreferstoanintegratedonasinglechippleteputersystem.Althoughmostofhisfunctionintegrationinasmallchip,butithasapleteputerneedmostoftheparts:theCPU,memory,andthee*ternalandinternalbussystem,mostwillhaveWaiCun.Atthesametimeintegrationsuchasmunicationinterface,timer,real-timeclocketcperipherals.AndnowthemostpowerfulSCMsystemcanevenaudio,images,network,ple*input/outputsystemintegrationonasinglechip.SCMisalsocalledmicrocontroller(Microcontroler),becauseitwasoriginallyusedinindustrialcontrolfield.SCMbychipinsideonlyCPUdedicatedprocessor.TheearliestdesignconceptisthroughthehugeamountsofperipheralandCPUintegrationinachip,maketheputersystemsmaller,moreeasytointegrateintople*tomentiondemandingcontrolequipmentof.Intel-basedZ80istheearliestdesignedaccordingtothiskindofthoughttheprocessor,henceforth,SCManddedicatedprocessordevelopmentparted.Earlymicrocontrolleris8bitsor4digit.Oneofthemostsuccessfulintel-based8031issimple,reliableperformance,becausegoodgotalotofpraise.Theninthemicroputer8031developedMCS51seriesmicrocontrollersystems.BasedonthissystemofSCMsystemhaveuntilnowinwidespreaduse.Withtheimprovementofindustrialcontrolarearequirement,begintoemerge16-bitsinglechip,butbecausethepriceisnotidealdidnotgetverywidely.Afterthe1990swithconsumerelectronicproductsdevelopment,microcontrollertechnologyhadbeenhugeboost.AstheINTELi960seriesespeciallylaterARMserieswidely,32-bitSCMrapidlyreplacing16-bitsinglechipofhigh-endstatus,andintothemainstreammarket.Whilethetraditional8bitmicro-controllerperformancealsoobtainedtherapidincrease,processingpowerthan1980sraisedhundredstimes.Atpresent,high-end32-bitSCMfrequencyhase*ceeded300MHz,performancestraightafterthemiddleof90'sofdedicatedprocessor,whereasnormaltypee*-factorypricedroppedto$1,high-endtypewasonlytendollars.ContemporarySCMsystemnolongeronlyinLuoJienvironment,developmentanduseofspecialembeddedoperatingsystemiswidelyusedinthewholerangeofsingle-chipmicroputer.Whileinasahandheldputersandmobilephoneskeyprocessingofhigh-endmicrocontrollerevencandirectlyusethespecialWindowsandLinu*operatingsystem.Single-chipprocessormorethandedicatedsuitableforusewithembeddedsystem,soithasgainedthemostapplications.Infactmicrocontrolleristheworldlargestnumberoftheputer.Modernhumanlifethatareusedinalmosteverypiecesofelectronicandmechanicalproductswillbeintegratedhavemicrocontroller.Mobile,telephone,calculator,homeappliances,electronictoys,PDAandmouseandsoonputeraccessoriesareequippedwith1-2departmentmicrocontroller.ThePCSinalsowillaffectmanymicroputerinthework.Carsequippedwithmorethan40departmentgeneralsingle-chipmicroputer,ple*industrialcontrolsystemeventheremaybehundredsmicroputerinworkingatthesametime!ThenumberofMCUisnotonlyfarmorethanPCSandothercalculationofprehensive,evenmorethanthenumberofhumanpoisoning.Thispapermainlyrealizesahospitalcallsystem,single-chiptechniquerelatedinstructionsinallaspectsofapplication,thusrealizecallsystemfunction,callsystemfromthemaincontrollerAT89S52devices,displaycircuit,keycircuits,andresetcircuitetcponentscanrealizeclinicalhelpcallisanimportantmeansofclinicalinformationtransmission,wardcallsystemisthepatientrequesttheattendingdoctorornursefordiagnosisandnursingemergencycallstools,canberapidlytransmittedtothepatient'srequestdoctorornurse,andondutyintheweiondutyroomleftonaccuratemonitoringcenterputerpleterecord,istoimprovehospitalandfunctionofoneofthenecessaryequipmentfornursingstandard.Callsystemqualitydirectlyrelatedtothesafetyofthesick,hasreceivedtheuniversalattentionhospitals.Itrequirestimely,accurate,reliable,simpleandconvenient.KeywordsSCM；call目录TOC\o"1-3"\u1.整体设计122、硬件设计132.1各器件介绍132.1.1AT89S51 132.1.2LED数码管构造及外形 142.1.3晶振15电阻的介绍16电容172.2电路原理图18元器件列表192.3仿真图192.3.1未通电20通电20优先级低病房先呼叫202.3.4优先级高的后呼叫21高优先级病房先呼叫222.3.6低优先级病房后呼叫22当有两个病房同时呼叫时233．软件设计233.1功能介绍233.2程序流程图244.完毕语255.词266.参考文献27医院呼叫系统电路图设计1.整体设计临床求助呼叫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展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、数码管解码芯片、病房选择和七段数码管等局部组成，系统框图如下：选择电路电源电路AT89S51单片机选择电路电源电路AT89S51单片机复位电路振荡电路解码芯片数字显示电路2.1各器件介绍2.1.1AT89S51AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用atmel公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚构造，芯片集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S51具有如下特点：40个引脚，4kBytesFlash片程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器〔RAM〕，32个外部双向输入/输出〔I/O〕口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗〔WDT〕电路，片时钟振荡器AT89S51管脚图LED数码管的构造及外形发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极()的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极接到+5V，当*一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当*一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极()的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极接到地线GND上，当*一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当*一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。晶振晶振在应用具体起到的作用，微控制器的时钟源可以分为两类：基于机械谐振器件的时钟源，如晶振、瓷谐振槽路；RC〔电阻、电容〕振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置晶振，适用于晶振和瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC振荡器。基于晶振与瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。RC振荡器能够快速启动，本钱也比拟低，但通常在整个温度和工作电源电压围精度较差，会在标称输出频率的5%至50%围变化。但其性能受环境条件和电路元件选择的影响。需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。电阻的介绍在物理学中，用电阻〔Resistance〕来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。主要职能就是阻碍电流流过，应用于限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等.数字电路中功能有上拉电阻和下拉电阻。电容电容〔或电容量,Capacitance〕指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉〔F〕。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片平行金属板。也是电容器的俗称。很多电子产品中，电容器都是必不可少的电子元器件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。由于电容器的类型和构造种类比拟多，因此，使用者不仅需要了解各类电容器的性能指标和一般特性，而且还必须了解在给定用途下各种元件的优缺点、机械或环境的限制条件等2.2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，使系统各局部能协调工作。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展相应的控制。病房一共设为四个，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；当优先级低的病房呼叫完毕后优先级高的病房呼叫，系统显示的改变；当优先级高的病房呼叫完毕后工作人员未复位的情况下，优先级低的病房呼叫无效。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：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4.7KΩ1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10KΩ5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：未通电：通电：优先级低的先呼叫〔蜂鸣器响〕优先级高的后呼叫：〔蜂鸣器响〕呼叫有效呼叫有效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〕呼叫无效呼叫无效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1号3号病房同时呼叫显示1号3．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，假设后呼叫的病房优先级低，则数码管显示不变，假设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：开场开场工作工作有一个病房呼叫有多个病房呼叫有一个病房呼叫有多个病房呼叫判断优先级判断优先级显示病房号并响铃开场显示病房号并响铃开场有病房再次呼叫有病房再次呼叫判断优先级判断优先级显示病房号并响铃显示病房号并响铃4.完毕语此次课程设计做的不容易，很困难，在认真看了课本知识后细心的思考，推测，回忆以前教师所讲的80c51的容再对照课本，慢慢的一步一步的做了出来，这次课程设计以后，使我对课本知识有更深一步的掌握，比以前学的更加牢靠，稳固，很能锻炼人的，最后做出来之后有些欣慰，很有成就感啊，单片机应运很广泛许多的电子系统用了这种控制模式，可见开展前景很好，图中的接口的应运很巧妙，回忆以前所做过的实训，从中有所启发，这次做出来真的收获不少啊，通过这一阶段的毕业设计，我受益匪浅，不仅锻炼了良好的逻辑思维能力，而且培养了弃而不舍的求学精神和严谨作风。回忆此次毕业设计，是大学四年所学知识很好的总结。此次编制招标文件不仅重温了过去所学知识，而且学到了很多新的容。相信这次毕业设计对我今后的工作会有一定的帮助。所以，我很用心的把它完成。在设计中体味艰辛，在艰辛中体味快乐。最后，我要感我的指导教师叶梦雄，他们对我的毕业设计进展了屡次的修改，我的毕业设计才得以顺利完成。同样我也要衷心的感教育过和指导过我的各位教师，