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1、皖西学院2目 录一、 前言 .2二、 摘要 .2三、 设计内容 .33.1设计题目 .33.2设计目的 .33.3设计任务及内容 .3四、 设计方案 .34.1 总方案说明 .34.2按钮开关电路 .74.3显示电路 .74.4外部震荡电路 .84.5声音报警电路 .8五、 仿真实验 .9六、 实物的制作 .11七、 心得体会 .13八、 相关程序 .13九、 附录 .19皖西学院3一、前言目前，用于病床呼叫的系统有很多，它们多数都是有线通信，通过声光报警和LED屏显示告知呼叫求援的床位号码，一般由有线的床头分机、走廊显示屏和护士台的由发光二极管组成的病床一览表（板）组成。这种医护呼叫系统缺乏
2、对病人呼叫信息的存储、统计和管理功能，病人呼叫求援方式单一，护士和医生只能在值班地点才能得到病人的声光报警，特别是值班医生和护士不在值班地点时，可能造成不能迅速找到值班医护人员而延误病人的抢救时机，给病人和医院造成不可挽回的损失。护呼叫系统已经成为医院提高医护服务质量、提高医护人员工作效率和减少医疗事故的一种必不可少的基础设备，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，
3、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。二、摘要本设计是一个采用 89S51单片机配以外围适当电路完成一个可供 16张床位使用的病房呼叫系统。该系统需运用单片机典型外围接口技术中的矩阵式键盘电路完成对病房床号的输入,还需要一个最小系统模块、数码管显示模块和蜂鸣器模块。此设计报告包括：概述、系统总体方案及硬件设计、软件设计、Proteus 软件仿真、心得体会及参考文献六部分组成。设计任务中含有原程序代码，Proteus 环境下的系统电路图，流程图等部分，软件及硬件电路设计正确性在 Proteus界面下仿真来检验正误关键字：医院呼叫、89S51、矩阵键盘、数码管、蜂鸣器。皖西学院4
4、三、设计内容3.1设计题目医院呼叫控制器3.2设计目的1、综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设计课题；2、通过查阅手册和相关文献资料，培养学生独立分析和解决问题的能力；3、进一步熟悉 89S51单片机和常用接口电路，加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解；4、学会电路的安装与调试；5、进一步熟悉电子仪器的正确使用；6、学会撰写课程设计的总结报告；7、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。3.3设计任务及内容1、选用 89S51和相关接口芯片完成相应的功能。2、画出详细的硬件连接图；3、给出程序设计思路、画出软件流程图；4、给出所有程序清单并加上必要注释；5、完成 proteu
5、s仿真；6、撰写设计报告、调试报告及设计心得。采用 89S51单片机及相应接口芯片设计一个医院呼叫控制器，要求当病人按下呼叫键时，能够产生声音报警，同时用数码管显示呼叫的病床号。四、方案设计4.1总方案说明该设计主要运用单片机典型外围接口技术中的矩阵式键盘电路完成对病房床号的输入,还需要一个最小系统模块、数码管显示模块和蜂鸣器模块。先在 89S51上搭建一个最小系统，然后将矩阵键盘接入 P1端口，将数码管并排阻接入 P0端口，再皖西学院5讲蜂鸣器接入 P3端口。在 keil软件里程序写好生成 hex文件格式导入单片机，即可检测仿真结果。其仿真图如图 1，工作原理框图和流程图分别如图 2和图 3
6、。图 1图 2单片机处理数码显示声音报警按钮开关皖西学院6NY图 3开始系统初始化键盘扫描报警子程序显示子程序结束皖西学院74.2 按钮开关电路键盘是单片机不可缺少的输入设备，是实现人机对话的纽带。键盘按结构形式可以分为非编码键盘和编码键盘，前者用软件方法产生键码，而后者则用硬件方法来产生键码。在单片机中使用的都是非编码键盘，因为非编码键盘结构简单，成本低廉，非编码键盘的类型很多，常用的有独立式键盘，行列式键盘等，本文按钮开关电路如图 4所示。图 44.3 显示电路显示电路使用了七段数码管，它是共阳极的，由高电平点亮，如图 5所示。图 5皖西学院84.4外部震荡电路单片机必须在时钟的驱动下才能
7、工作，在单片机结构内部有一个时钟振荡电路，只需要外部接一个震荡源就能产生一定的时钟信号，送到单片机内部的各个单元，决定单片机的工作速度。如图 6。图 64.5 声音报警电路声音报警电路见图 7图 7皖西学院9五、 仿真实验首先将程序输入 keil文件生成 hex文件，见图 8。图 8再将生成的 hex文件输入到单片机中，如图 9。图 9点击开始按钮进行仿真，再点击对应的键盘上的按钮，我们可以看到仿真结果，如图 10.皖西学院10图 10六、实物的制作先利用 STC将程序导入单片机实物中，如图 11。图 11皖西学院11在导入程序之后，系统加上电，就可以进行实物的演练了。实物演示图见图 12和图
8、 13图 12皖西学院12图 13皖西学院13七、心得体会通过此次设计,我进一步加深了对单片机的理解，拿到题目时老师说我们的题目简单，因为他没有要求键盘位数，只要 8位以上就可以了，如果超过 16位，比如当选定病房呼叫系统课题时是 64张床位，由于这么多的床位得占用大量的 I/O线，考虑到 89S51单片机自身接口有限，需用可编程并行接口芯片 8255外扩 I/O实现对矩阵式键盘的扫描与键值的读入。MCS-51 单片机受管脚的限制，P0 口不仅要作数据总线口而且还提供低 8位 A0A7，所以只能分时工作。那个就困难多了。老师充分考虑了我们的水平和课程设计的时间给我们适当降低了难度，这对于我们大
9、三考研党来说算是网开一面了。既然课题简单那就得做好，要不然就真辜负了老师的一片心意了。所以我和搭档从搜集资料、制定方案、绘制仿真图、编写程序、仿真、购买元器件、制作实物、调试实物。一步一个脚印儿的走下来。从仿真到实物是从软件到硬件的过渡。其过程远比说来的困难的多。经常出现仿真成功但将程序输入单片机去没反映的情况。我们将程序和接线反复修改和调试，终于迎来了最后的伟大胜利。在这次的课程设计中我们的学习委员和老师也给我们提供了很大的帮助，我们和学习委员连夜在电气实验室调试实物的场景依然历历在目。由于我们基础较差，编写程序是个相当大的考验，所以学习委员特意帮我们找了个矩阵键盘程序编写的教学视频。所以通过此次课程设计也加强了我们合作的意识和团结互助的师生情感。总的来说，此次课程设计我们受益匪浅。我们巩固了理论知识、提高了动手能力，同时也认识了自己的不足。八、相关程序#include-头文件#define uint unsigned int #define uchar unsigned char-宏定义
