《病床呼叫系统的研究与设计毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《病床呼叫系统的研究与设计毕业论文（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、病床呼叫系统的研究与设计毕业论文目 录1. 绪论11.1 课题背景11.2 病床呼叫系统发展概况11.3 课题研究的目的和意义22. 51系列单片机的简介32.1 单片机的发展介绍32.2 单片机的结构特点32.3 单片机的实际应用32.4 控制器STC89C5142.5 单片机的发展趋势62.6 病床呼叫系统发展73. 接口技术和程序设计语言93.1 键盘接口93.2 显示器接口93.2.1 液晶显示器93.2.2 LED点阵显示屏93.2.3 数码管显示原理103.3 程序设计语言113.3.1 单片机C语言的特点113.3.2 单片机C语言使用的编程软件114. 基于单片机的病床呼叫系统
2、的设计实现124.1 系统总体设计124.1.1 功能要求124.1.2 设计方案124.1.3 总体结构框图124.2 系统硬件设计134.2.1 硬件构成示意图134.2.2 外围电路设计134.3 系统软件设计194.3.1 设计的软件环境简介194.4 系统的调试与结果214.4.1 调试界面显示214.4.2 程序开发及代码调试22结论26致谢27参考文献28附录29 .专业.专注. 1 绪 论1.1 课题背景在这个瞬息万变，竞争激烈的时代，选择一个优越的工具往往能提升企业在这个市场上的竞争力。尤其医院的竞争越来越激烈，商业医院的生存是第一位，提升档次和服务质量迫在眉睫，陪护问题一直
3、是医患矛盾的主体，也是长期困扰卫生系统服务质量的大问题，使用病房呼叫系统，方便病人更快找到医生，以节约病人的宝贵时间。病床呼叫系统是一种应用于医院病房、养老院等地方，用来联系沟通医护人员和病员的专用呼叫系统，是提高医院水平的必备设备之一。病床呼叫系统的优劣直接影响到病员的安危，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、利于推广。目前市场上存在着许多种型号不一功能各异的医院病房呼叫系统，主要为两大类：有线式和无线式。无线式病房呼叫系统不存在铺设线路的问题，但是可靠性差，而且无线电波会干扰其他医疗仪器设备。本文设计的是有线式的，适合较小的医院病房使用，具有成本低，易于操作、安装和
4、维护，而且具有可靠稳定，对其他医疗设备不会产生干扰的特点；但受到布线较多，影响美观，故不适宜较大的医院。病床呼叫管理系统便于病员快捷的呼叫护士，缩短人工呼叫的时间。当今病房呼叫系统正在逐步地向智能化发展，它可以和录像机一起使用，当病人按下开关时，在护士值班室的大屏幕能够观察病人的需要。并且可以配备对讲机等设备，能够使病员及时快捷地与医护人员进行沟通。1.2 病床呼叫系统发展概况呼叫系统发展到今天，从应用层面可以说已经进入到商业化运营阶段。国许多的呼叫中心其服务模式，已经从单纯的客户服务向服务与经营的混合型模式转变。这首先是呼叫市场需求的结果，也是呼叫技术及管理发展的必然结果。信息时代的医院管理
5、已经从传统的人管模式，向智能化，电子化，信息化，网络化得高科技管理模式的方向迅速发展，“病房呼叫系统”可实现医院病房的智能化管理，可实现呼叫，报警，信息储存，显示等功能。为医院和患者都带来方便。在中国，约在 30，000 个医院中仅 30 的医院拥有自己的信息管理系统；拥有前端接入系统的医院就更少了。目前市场上存在着许多种型号不一功能各异的医院病房呼叫系统，主要为两大类：有线式和无线式。传统的有线式病房呼叫系统往往采用集中式结构，电源线、数据通信线、语音通信线分开传输，具有铺设线路较多、成本高、安装调试困难、实时性差、故障率较高等缺点。无线式病房呼叫系统可靠性差，而且无线电波会干扰其它医疗仪器
6、设备，目前大多数医院不采用无线呼叫系统。1.3 课题研究的目的和意义病床呼叫是传送病床信息的重要手段。病床呼叫系统可将病人的请求快递传送给值班医生和护士。呼叫系统的优劣直接关系到病人的安危，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、利于推广。单片机多机通信和计算机监控管理技术的具有呼叫、振铃、显示 等功能的病床呼叫系统，基本满足了医院的病房护理要求。本课题基于单片机的医院病床呼叫系统设计，系统维护简单，工作应用简单，有一定的实用价值。2 51系列单片机的简介2.1 单片机的发展介绍单片机的发展经历了几个跨越阶段。单片机也被称作“单片微型计算机”、“微控制器”和“嵌入式微控制
7、器”，单片机一词最初源于“Single Chip Microcomputer”，简称SCM。随着单片机在技术和体系结构上的进步，其控制功能不断扩展，国际上逐渐采用“MCU”（Micro Controller Unit，微控制器）来代替SCM。单片机的发展历史大致分为4个阶段。第一阶段：单片机的探索阶段。这一阶段主要是探索如何把计算机的主要部件集成在芯片上。第二阶段：单片机的完善阶段。Intel公司在MCS-48的基础上推出了完善的、典型的MCS-51单片机系列。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构：设置了经典、完善的8位单片机的并行总线结构；外围功能单元由CPU集中管理的模式；
8、体现控制特性的地址空间和位操作方式；指令系统趋于丰富和完善，并且增加了许多突出控制功能的指令。第三阶段：向微控制器发展的阶段。这一阶段主要是为了满足测控系统要求的各种外围电路和接口电路，突出其职能化控制能力。第四阶段：单片机的全面发展阶段。由于很多大半导体和电气厂商都开始参与单片机的研制和生产。随着单片机在各个领域全面深入的发展和应用，逐渐出现了高速、低功耗、大寻址围、强运算能力的8位、16位、32位通用型单片机以及小型廉价的专用型单片机，还有功能全面的片上单片机系统1。2.2 单片机的结构特点以下介绍了单片机的一些特点。单片机是微型机的一个重要分支，它在结构上的最大特点是把CPU、存储器、定
9、时器和多种输入/输出接口电路集成在一块超大规模的集成电路芯片上。单片机是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要有较强的抗干扰能力，较低的成本。单片机由于这种结构，所以具有很多显著的特点。主要有控制能力强，抗干扰能力强、可靠性高，性能价格比高，低功耗、低电压，扩展了多种串行口和系统扩展容易等特点。2.3 单片机的实际应用单片机在实际应用中占有重要地位。单片机广泛应用于仪表仪器、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分为以下几个畴：（1）在智能仪器仪表上的应用单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等特点，广泛应用于仪器仪表中
10、看，结合不同类型的传感器，可以实现诸如电压、功率、频率、温度、流量、速度、角度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化。且功能比采用电子和熟悉电路更加强大。（2）在工业控制中的应用用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。（3）在家用电器中的应用可以这样说，现在的家电基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子称量设备，五花八门，无其不有，无所不在。（4）在计算机网络和通信领域的应用现在的单片机普遍具有通信接
11、口，可以很方便的与计算机实现数据通信，为计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，可以的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动，集群移动通信，无线对讲机等。（5）单片机在医用设备领域中的应用单片机在易用设备领域中的应用相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声波诊断设备及病床呼叫系统等等。此外单片机在工商、金融、科研、教育、国防、航空航天领域都有相当广泛的应用2。2.4 控制器STC89C51本设计采用了STC89C51单片机。STC89C51是中国本土宏晶公司生产的低电压，高性能，超强
12、抗干扰CMOS8位单片机，片上集成1280字节或512字节RAM，工作电压5.5V3.3V，工作频率围040MHZ，实际工作频率可达48MHZ，片有EEPROM功能，工作温度围-40+85。 数据存储器(SRAM)，器件采用宏晶公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元，功能强大STC89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。主要特性： 与MCS-51产品指令系统完全兼容 4K字节可重擦写Flash闪速存储器 1000次擦写周期 全静态操作:0Hz-40MHz 三级加密程序存储器 12
13、88字节部RAM 32个可编程I/O口线 2个16位定时/计数器 2个中断源 INTO/INT1 通用异步通信口UART STC89C51单片机采用40Pin封装的双列直插 DIP结构，图1.1是它的引脚配置图。40个引脚中，正电源和地线两根；4组8位I/O口，共32个引脚；时钟电路引脚 XTAL1和 XTAL2；控制信号引脚包含：复位输入端 RST，地址锁存允许输出/编程脉冲输入端 ALE/PROG，片外程序存储器选通控制信号端 PSEN，外程序存储器选择/编程电源输入端 EA/VPP，其结构如图2.1所示3。P1.0 VccP1.1 P0.0P1.2 P0.1P1.3 P0.2P1.4 P
14、0.3P1.5 P0.4P1.6 P0.5P1.7 P0.6 P0.7P3.0 P2.0P3.1 P2.1P3.2 P2.2P3.3 P2.3P3.4 P2.4P3.5 P2.5P3.6 P2.6P3.7 P2.7XTAL2 PSENXTAL1 ALE/PROGRST EA/Vppstc89C51图2.1 STC89C51单片机引脚图2.5 单片机的发展趋势单片机的发展越来越趋于智能化。1946年电子数字计算机诞生，在此后漫长的历史进程中，计算机始终是供养在特殊的机房中，实现数值计算的大型昂贵设备。直到20世纪70年代，微处理器的出现，计算机才出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性等优势，迅速走出机房；基于高速数值计算能力的微型机，表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣。当今单片机是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。纵观单片机的发展过
