基于单片机的病床呼叫系统的设计

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1、课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书课程名称： 单片机原理及应用 设计题目： 病床呼叫系统 学 院： 学生姓名： 学 号： 专业班级： 自动化（专升本） 指导教师： 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书设计题目病床呼叫系统学生姓名所在学院电子信息与电 气工程学院专业、年级、 班自动化（专升 本）? ? ? ? ? ? ? ? ? 设计的病房呼叫系统应具有以下要求：1任一病房呼叫，医护值班室马上能响应并显示；2显示病房床号；3若有多个病床呼叫就循环显示；4处理完毕后可以清除记录。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1.制定设计方案，用protel 2004

2、画出电路图以及仿真一下看看系统能否正常运行并制作PCB。2.根据设计的系统报所需要的器件，把PCB图转化PDF图打印出来，在铜板上印上电路图，把印好电路图的铜板放进过氧化氢、浓硫酸、水的混合溶液中把多余的铜反应掉。按铜板上的电路图打孔，按原电路图对应安插器件，用焊锡焊接牢固。认真检查电路无误后加载程序看看能否正常运行。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 张振荣.MCS-51单片机及实用教程M.北京：人民邮电出版社,2000：2312362 康华光.电子技术基础.北京：高等教育出版社,2000：17233 李伯成.单片机及嵌入式系统.北京：清华大学出版社,2005：337346

3、? ? ? ? ? ? ? ? ? ?分发课程设计任务书，完成硬件电路设计与软件程序设计； ?用 ? 进行仿真； ?分发元器件，焊接电路板及烧录程序； ?写课程设计报告及交付实物电路板任务下达日期：任务完成日期：指导教师（签名）：学生（签名）：基于单片机的病床呼叫系统的设计基于单片机的病床呼叫系统的设计摘摘 要要:病床呼叫系统是患者向值班医生或护士发出紧急呼叫的工具，要将患者的请求快速传给值班医生或护士，并在护士站的监控中心留下准确完整的记录，是提高医院和病室护理的重要组成部分。系统是基于 51 系列的单片机设计的病床呼叫系统。该系统以 AT89C52 单片机为核心辅以矩阵键盘、LED 显示电

4、路和部分简单模拟和数字电路组成的能够实现病人和医护人员之间信息的传递。每个病人要呼叫可以按键，同时会有蜂鸣器响，不同的数码管显示床位号，相应的指示灯亮。此系统能够为医院提供一个成本低、效率高、操作方便和易于安装维护的快捷系统。200 字关键词关键词? ?病床呼叫；AT89C52；矩阵键盘；LED目目 录录基于单片机的病床呼叫系统的设计.第一章 设计背景.1第二章 设计方案.22.1 功能与方案确定.22.2 框架模块功能描述.3第三章 方案实施.43.1 件构成意图硬示 .43.2 单片机简介.43.3 主要单元模块介绍.4第四章 系统软件设计.64.1 系统软件环境介绍.64.2 系统程序设

5、计.7第五章 结果与结论.115.1 硬件调试.115.2 软件调试.12收获与致谢.13参考文献.14附 录.15附录一；整体电路图.15附录二.程序.16附录三 元器件清单.23第一章第一章 设计背景设计背景伴随着医疗体制改革的不断深化和医疗事业的飞速发展，越来越多的人们需要迅捷、方便地得到医院的各种各样的医疗服务，这必将使医院之间的竞争日趋激烈。这使得衡量一个医院的综合水平高低，不再仅仅局限于软、硬件的建设上，更要比服务。原有的服务体系已不足以适应现代社会需求，谋求适合现代社会需求的客户服务系统，是所有企事业单位计划做或正在做的工作。这些工作有利于改善服务量，提高效率并增加企业效益，从而

6、赢得良好的社会声誉。如何利用先进的信息技术为医院服务，更大程度的提高医院的服务质量及利润，是医院信息化建设中的一个重要着眼点。医院的竞争越来越激烈，商业医院的生存是第一位的，提升档次和服务质量迫在眉睫，陪护问题一直是医患矛盾的主体，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

7、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。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。第二章第二章 设计方案设计方案? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

8、? ? ? ? ? ? ? ? ?本课题主攻方向是使系统实现以下目的：一任一病房呼叫，医护值班室马上能响应并显示；二显示病房床号；三若有多个病床呼叫就循环显示；四处理完毕后可以清除记录。? ? ? ? ? ? ?方案一：使用 8052 单片微机外加作地址锁存用的一块 8 三态锁存器 74LS373 芯片和一块 EPROM 芯片可构成一个完整的最小微机电路 。以此为基础，在智能装置中若要配置多位数码管显示器，以及 m 行 n 列矩阵键盘的话，可通过扩展诸如8255 或 8279 之类的并行 1/0 芯片来完成，或者通过串行通讯口 P3.0(RXD)和P3:1(TXD)经多块串并，并串转换电路 7

9、4LS164 和 74LS165 IC 芯片实现接口。按照一般的设计方法，显示和键盘搜索按下键均按动态扫描的方法进行，显示电路接口由 P1 口和 P2 口组成，键盘接口由 p0 口组成。在完成显示功能过程中，P1 口锁存器显示字符的八段字形码，P2 口的高 6 位(P2.7-P2.2)锁存待显示字符的位选码。8052 按分时方式执行程序进入到键盘搜索时，经 P0.0-P0.3 输出键盘扫描的行选码，键盘的列输入由 P0.4 口的 P0.7 承担缓冲功能。利用 P0.0-P0.3 输出数据代码的做法是通过改变程序计数器高 6 位数值来实现的。方案二：用 8052 自身接口实现数码管静态显示和键盘

10、扫描，使用 8051 单片微机外加作地址锁存用的两块 8 三态锁存器 74LS373 芯片可构成一个完整的最小微机电路。以此为基础，在智能装置中若要配置多位数码管显示器，以及 m 行 n 列输入部分 键盘输入控制器 ?输出部分 ?显示矩阵键盘的话，可以不扩展 I/O 芯片而由 8051 自身 I/O 口，实现上述功能, 即用 P0 口的八个端口作为 LED 的段选,用 P1 口做键盘电路的接口。综上所述，方案一中键盘显示均采用动态扫描方式，其软件实现起来比较简单，但硬件电路过于复杂，没有合理利用单片机的 I/O而方案二外围电路简单，且软件实现起来也不是太复杂，合理利用单片机 I/O 口，比较起

11、来本文采用的是方案二。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?病房呼叫系统结构框图如图 1图 1 病房呼叫系统结构框图? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?一.输入部分包括按键输入，按键输入相当于一个外界的干扰信号，用于向单片机传输命令或数据。二.调节电路部分包括晶振和复位，需要时对控制器发出中断信号，以对系统进行调节。三微处理器采用常见的 AT89S52 单片机为控制核心，通过软件编程，对实时采集的信息进行处理，同时也调节电路进行驱动和控制。四输出部分包括 LED 显示电路，将从键盘上输入的信号显示出来，给人以直观的印象。五系统过程的综述：键盘（按钮）输入信号，AT89

12、S52 单片机收到信号后进行处理，通过输出系统将信号显示在 LED 屏上，此时还可以通过按键进行中断调节，显示会发生相应变化，实际情况出发，人们易于操作。第三章第三章 方案实施方案实施? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?图 2 硬件构成示意图? ? ? ? ? ? ? ? ?单片机全称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）,又称为微控制器（Micro controller Unit）或嵌入式控制器（Embedded Controller） 。它是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片内都含有 CPU、ROM、RAM、并行 I/O、串行 I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。随着技术的发展，单片机片内集成的功能越来越强大，并朝着片上系统方向发展。单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点，在自动化装置、智能仪器仪表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到日益广泛的应用1。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?AT89S52 是美国 ATMEL 公司生产的低电压,高性能 CMOS8 位单片机，片内含4k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和