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1、摘要病房呼叫系统在一定程度上能够实现相关医护人员与患者以及相关家属进行切实 有效的沟通，其在相关病房以及养老院等方面具有广泛的应用前景，能够确保护理的及 时性以及高效性。该系统性能程度的好坏在一定程度上关乎到患者的安危，因此受到广 大医院所青睐。在确保稳定运行的情况下力求操作便捷。本文基于STC89c52单片机完成了相关呼叫功能的系统性设计，在此过程当中还对 相关硬件电路以及软件程序进行了有效分析。信号的传送是依靠nRF24L01模块进行无 线传输的，其具体操作是从机对相应的床号进行有效采集并反应给相关主机，一旦主机 接到来自于从机的信号以后，便去激发蜂鸣器进行报警，与此同时二极管也进行相应的
2、 发光提示，那么证明有患者寻求援助，只要有人对主机上的呼应键进行操作，便会使相应 的呼叫警报解除，从而实现相关数据的远距离及时传送。本文主要针对主机完成信号接 收并报警以及从机检测进行展开设计。在满足各方面需求以及确保性能稳定的前提下， 还应具备耗材量低、结构紧凑、距离范围广、传递效率高等方面的特点，针对于无线技 术的应用具有一定的创新性。关键字：nRF24L01 、 STC89C52 单片机、无线病床呼叫度，可以在相对稳态的程度上进行发光，这一点就不同于那种CRT类型的显示器，其需 要实现持续有效刷新才能将亮点近似保存。由此可以看出其具备画质高不闪屏的优良特 性。其次，再有就是大局部都是以数
3、字形式存在的，这便在无形之中与单片机更为兼容, 从而到达相对可靠的功效，而且操作起来也十分便捷。再次，其工作原理是凭借相关电极的控制手段改变液晶分子内部状态来实现相关显 示功能的，因此在一定程度上要比传统类型的重量要小很多。最后，在其内部耗电的主要部件大致也就是电极与相关驱动的IC,相对而言，耗 电量方面是极为低能耗的。如图5、6所示，LCD1602液晶屏实物图。图5 ；攸晶屏正面图6液晶屏反面(1)引脚说明：具体引脚说明如表5所示：表5相关引脚说明10在上述表3内容当中，需要注意如下的几点:相关引脚具体说明引脚1VSS为地电源引脚2VDD接5 V正电源引脚3VL为液晶显示器比照度调整端引脚4
4、RS为寄存器选择，局电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器引脚5R/W为读写信号端，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作引脚6E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令引脚714D0-D7为8位双向数据线引脚15背光源正极引脚16背光源负极(1)该器件第3脚的主要用途为进行显示器比照度的调节，但由于电源的不同会 导致比照度产生相应的变化，因此一般情况下会使用一个10k电位器对其进行相应的调 节。(2)该器件第4脚的主要用途为进行寄存器的选择，在高电平时会选择数据寄存 器，而在低电平时会选择指令寄存器。(3)该器件第5脚在电平时会选择读，低电平那么反之。(4)当第6脚当
5、中的信号从1变为0的时候，开始执行液晶模块当中存储的命令。(2) 1602LCD的RAM相关地址映射以及相关指令说明LCD1602内部的相关字符存储形式种类极为丰富，高达160多种形式，譬如阿拉伯 数字、日文、英文以及常用符号等，在此过程当中任意一个字符都有与之相对应的代码 对号入座，比方说A对应于01000001B (41H),模块内部仅需将相应的地址配置为41H 即可呈现出字母A。对其进行相应的读写以及光标的操作均可依据编程指令得以实现，具体相关指令说 明如表6所示。表6相关指令说明指令具体说明指令1清显示，指令码O1H,光标复位到地址00H位置指令2光标复位，光标返回到地址00H指令3光
6、标和显示模式设置I/D：光标移动方向，身电平右移，低电平左移指令4D：局电平显示，C：身电平光标翻开，B：身电平光标闪烁II指令5光标或显示移位S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标指令6功能设置命令DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线指令7字符发生器RAM地址设置指令8DDRAM地址设置指令9读出忙信号和光标地址。BF为忙标志位，高电平表示忙指令10写数据指令11读数据根据相关资料可知该模块在某种程度上可以称之为慢显示器件，因此在进行相应指 令执行前应做好充分的准备，即对忙标志位进行有效核对，在此过程中倘假设其呈现出低 电平，那么可代表此刻不是很忙，反之相应所需要执行的指令
7、便会完全失效。任意一个字 符都有与之相对应的代码对号入座，因此必须使用相应的字符地址去执行字符的相关显 示工作。如图7所示LCD1602的内部线显示地址：图7 1602内部显示地址举例进行相关说明，第二行的开头对应的字符地址为40H,是不是仅需利用外部设 备敲入40H光标便会跳转到相应的位置呢？显然不是这样的，这是由于录入的相关显示 地址过程当中在一定程度上必须使相应的最高位D7置位，也就是说在实际操作的过程 当中满足01000000B (40H) +10000000B(80H)= 11000000B(C0H)o 要想对其进行有效 的初始化必须对其相应的显示模式进行预先配置，在进行相关数据显示
8、的过程当中其光 标在一定程度是可以实现自动右移，根部不需要进行人工干预。除此之外，每次进行相 应指令执行前应做好充分的准备，即对忙标志位进行有效核对，在此过程中倘假设其呈现 出低电平，那么可代表此刻不是很忙，反之相应所需要执行的指令便会完全失效。LCD1602 内部的相关字符存储形式种类极为丰富，高达160多种形式，譬如阿拉伯数字、日文、 英文以及常用符号等，在此过程当中任意一个字符都有与之相对应的代码对号入座，比 如说A对应于01000001B (41H),模块内部仅需将相应的地址配置为41H即可呈现出字12母A。3. 3 STC89C52单片机简介本课题采用STC89c52主控芯片，该芯片
9、本钱方面价格低廉、空操控性能良好、稳 定性也是很不错的，而且片内资源相当丰富，他的里面有很大字节的只读存储器，以及 256字节的RAM,各局部器件采用的存储技术也是非易失的，而且片内含有8位中央处 理器和Flash的存储单元,所以说如此强大的单片机可以帮助我们应用在更多的场合中。 本文所选用的主控芯片内部引脚数量相对丰富，高达40余个可用的引脚，在这之中存 在着32个双向输入口，还有两个外部中断的端口，2个读写口，全双工的串行通信口有 2个，16位的定时计数器有3个。STC89c52的封装形式一共有三种，在一定程度上可 以适用在一些具有不同需求的各种产品之上。该芯片控制电路再引入晶振和复位电路
10、便 可有效组成最小系统，通过课程学习已经了解到，开发板的基本组成单元就是最小系统 本身。4. 3.1关于主控芯片的各个引脚功能进行相关描述下面针对于STC89c52各个引脚的相关功能进行有效介绍：1）主电源引脚VCC,与+5V外部电源的正极进行连通；GND,与+5V外部电源的地端进行连通；2）外接晶体或外部振荡器引脚XTAL1,该引脚的作用为与外部晶振进行连接，在一定程度上能够起到相应的 放大功效，所以如果设计中使用了外部振荡器，那么这个引脚需与地端相连接。XTAL2,它接的是外部晶振的另外一个引脚。在单片机内部借的是内部的时钟 电路的输入端，和反相放大器的输出端。所以当用外部振荡器的时候，这
11、个引脚应 该借的是外部振荡器所对应的输出端口。3）控制信号线RESET,在使用过程当中有效利用该引脚输入可以实现切实有效的硬件复位， 当向其中输入一个复位形式的信号，内部RAM备用的电源输入端口。ALE,即为锁存器控制引脚，通过使用ALE锁存从P0 口输出的低8位地址。 当对单片机内部进行EPROM编程过程当中，从该引脚进行相应编程来有效把控相关脉 冲的输入。4）多功能I/O 口引脚8052单片机的I/O 口一共有4个，分别就是我们常见的PO,P1,P2和P3 口，而每一13组I/O 口都可以单独的作为输入/输出端口，在这当中：P0,该端口覆盖单片机的32脚至39脚，可以进行数据的输入以及输出
12、，属于是 具有三态的双向传输端口。该端口能够对8个LSTTL门电路进行驱动。P1,该端口覆盖单片机的1脚至8脚，属于是具有三态的准双向传输端口，该端口 能够对4个LSTTL门电路进行驱动。如果在使用中把这个端口用作输入线，那么首先 就需要令单片机对口锁存器进行写入1的操作，该口能够通过编程的方式令其进行数据 的输入或者输出。P2,该端口覆盖单片机的21脚至28脚，属于是具有三态的准双向传输端口，该 端口能够对4个LSTTL门电路进行驱动。该端口能够作为输入或者是输出口进行使用。P3,该端口覆盖单片机的21脚至28脚，如果该端口作第一功能进行使用，那么 它可以发挥与P1 口同样的作用；如果该端口
13、做第二功能使用，那么不同位所具有的用 途是各不相同的，详情见表7：表7 P3 口的第二功能表引脚P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7引脚P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7第二功能RXD （串行输入口）TXD （串行输出口）INTO（外部中断0）INT1（外部中断DTO（定时器0外部中断）TK定时器1外部中断）WR （外部存储器写选通）RD （外部存储器读写通）4、硬件系统的搭建4.1硬件系统搭建的整体方案本文所设计出的病床无线呼叫系统本质就是患者可以有效利用按键去寻求相关医 生或者是护士的援助，整体系统可以归结为主从二机，有效利用NRF
14、24L01模块的 无线数据收发功能，其中超声波无线测距的核心局部为STC89c52主控芯片。从机 的功能在于相关测距的检测工作，再经由主控芯片进行加工处理，在凭借无线模 块nRF24L01将相关数据信号传递给主机。如图8所示超声波测距总体原理图。14图8病床无线呼叫系统从机电路图如图9所示，展示出了该系统主机收发原理图，信号的传送是依靠nRF24L01模块 进行无线传输的，其具体操作是从机对相应的床号进行有效采集并反应给相关主机，一 旦主机接到来自于从机的信号以后，便去激发蜂鸣器进行报警，与此同时二极管也进行 相应的发光提示，那么证明有患者寻求援助，只要有人对主机上的呼应键进行操作，便会 使相
15、应的呼叫警报解除，从而实现相关数据的远距离及时传送。152单片机最小系统图10单片机最小系统模块由如图10所示展示的STC89c52的最小系统能够看出，该系统由电源、复位、 晶振三局部三局部的电路所构成。在这之中，晶振电路当中包含了 C2以及C3两个电容，大小均是30pF,和晶振XI, 大小是12M。在这里，使用电容使得晶振的起振变得更加容易。一般情况下能够将晶振 取为24M,其所取的值的大小与单片机内部的相应执行速度在一定程度上呈现成正比关16系。因此在进行具体电路的设计过程当中，可以将晶振与主控芯片之间的间距最大限度 的减小，便可有效改善执行速率。通过情况下使用5V的直流电源对单片机进行供电，目前较为常用的为USB接口，可 以使用电脑的USB 口或者是充电宝等作为电源使用。除去单片机的这3个核心局部以外，还有一些其他的外部电路。因为STC89c52上面的P0 口属于漏极开路输出口，所以需要在该端口外接上一个 10K的排阻，这样的修改能够令该端口变为普通的输入/输出口，在本文所进行的设计 当中使用该端口对液晶输出相应的数据。除此之外，还有还有一点值得注意，就是如果EA接高电平的话，那么一旦对单片 机进行了复位的话，就会从其内部ROM当中的初
