單片機(jī)課程設(shè)計-單片機(jī)病房呼叫系統(tǒng)

1、單片機(jī)課程設(shè)計設(shè)計題目：單片機(jī)病房呼喊系統(tǒng)專業(yè)：電氣工程及其自動化_年級：08級_學(xué)號：_20084450427_姓名：_指導(dǎo)教師：徐祖華_2012年01月01日綱領(lǐng)病床呼喊系統(tǒng)是一種應(yīng)用于醫(yī)院病房、養(yǎng)老院等地方，用來聯(lián)系交流醫(yī)護(hù)人員和病員的專用呼喊系統(tǒng)，是提升醫(yī)院水平的必備設(shè)施之一。病床呼喊系統(tǒng)的利害直接影響到病員的安危，向來遇到各大醫(yī)院的廣泛重視。它要務(wù)實時、正確靠譜、簡單可行、利于推行。當(dāng)前市場上存在著好多種型號不一功能各異的醫(yī)院病房呼喊系統(tǒng)，主要為兩大類：有線式和無線式。無線式病房呼喊系統(tǒng)不存在鋪設(shè)線路的問題，可是靠譜性差，并且無線電波會攪亂其余醫(yī)療儀器設(shè)施。有線式的病房呼喊系統(tǒng)適合較

2、小的醫(yī)院病房使用，擁有成本低，易于操作、安裝和保護(hù)，并且擁有靠譜堅固，對其余醫(yī)療設(shè)施不會產(chǎn)生攪亂的特色；但遇到布線好多，影響雅觀，故不適合較大的醫(yī)院。病床呼喊管理系統(tǒng)便于病員快捷的呼喊護(hù)士，縮短人工呼喊的時間?，F(xiàn)在病房呼喊系統(tǒng)正在逐漸地向智能化發(fā)展，它可以和錄像機(jī)一同使用，當(dāng)病人按下開關(guān)時，在護(hù)士值班室的大屏幕可以察看病人的需要。并且可以裝備對講機(jī)等設(shè)施，可以使病員實時快捷地與醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行交流。本課程設(shè)計是鑒于AT89C52核心單片機(jī)的有線式病房呼喊系統(tǒng)。為了便于操作可是開設(shè)了四個病房，可是其功能大概同樣，都考慮了高優(yōu)先級和低優(yōu)先級，所以可以稱為一個簡單病房呼喊系統(tǒng)。每個病床有一個呼喊開關(guān)按鍵

3、，當(dāng)病人有需要的時候，按下按鍵，此時監(jiān)護(hù)室就會獲得響應(yīng)信號，在數(shù)碼管顯示相應(yīng)的床位號，并且有警告燈亮起。本次設(shè)計有運(yùn)轉(zhuǎn)簡單，安裝方便，成本低，堅固靠譜的長處。最后經(jīng)過設(shè)計的系統(tǒng)還經(jīng)過proteus軟件的仿真，仿真結(jié)果證了然此設(shè)計的正確性和適用性。重點字：AT89C52、病房呼喊、優(yōu)先級、實驗仿真。目錄綱領(lǐng)21單片機(jī)的有關(guān)知識.41.1單片機(jī)89C52的介紹42硬件部分62.1整體硬件電路6復(fù)位電路8晶振電路.8數(shù)顯電路9.指示電路10.按鍵電路103軟件部分113.1KeilC軟件的介紹113.2程序的設(shè)計流程12.3.3源程序代碼134調(diào)試仿真164.1Proteus7的簡單介紹.164.2

4、系統(tǒng)程序的調(diào)試及仿真165心得意會21參照文件22單片機(jī)的有關(guān)知識1.1單片機(jī)89C52的介紹P1口P3口PO.3/AD3旳FO.1ADI3-13332F2.7A15TOP3.-1P2.B/A14T1三P2.SA13ffRP3.G麗P2.4/A12了丄7燈心F2.All5*7illP2.2A10匕1.-AOF2.0.P0口P2口AT89C52FlPL_.32圖1.189C52芯片引腳圖引腳功能P0.0ADOPC.1ADIVCC3GND供電電壓。接地。PC.22D二P0口：P0P1.6匚I/OPO.5D呂口的管腳口為一個8位漏級開路雙向口，每腳可汲取8TTL門電流。當(dāng)P1PO.EADfi第一次寫

5、1時，被定義為高阻輸入。P0可以用于外面程序數(shù)據(jù)儲蓄器，它可以被定義為數(shù)PO.7AD7據(jù)/地點的第八位。在FIASHTXD?3.1編程時，P0口作為原碼輸進(jìn)口ALE，F(xiàn)ROG當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸INTOT3.2PLEV出原碼，此時P0外面必然被拉高。INT；P3.3P1口：P1口是一個內(nèi)部供給上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外手下拉為低電平常，將輸出電流，這是因為內(nèi)部上拉的緣由。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地點接收。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可

6、接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外面拉低，將輸出電流。這是因為內(nèi)部上拉的緣由。P2口當(dāng)用于外面程序儲蓄器或16位地點外面數(shù)據(jù)儲蓄器進(jìn)行存取時，P2口輸出地點的高八位。在給出地點“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外面八位地點數(shù)據(jù)儲蓄器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特別功能存放器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地點信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，因為外面下拉為低電平，P

7、3口將輸出電流（ILL）這是因為上拉的緣由。P3口作為AT89C51的一些特別功能口，管腳備選功能。P3.0RXD（串行輸進(jìn)口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INTO（外面中止0）。P3.3/INT1（外面中止1）P3.4T0（計時器0外面輸入）。P3.5T1（計時器1外面輸入）。P3.6/WR（外面數(shù)據(jù)儲蓄器寫選通）。P3.7/RD（外面數(shù)據(jù)儲蓄器讀選通）。RST復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平常間。ALE/PROG當(dāng)接見外面儲蓄器時，地點鎖存贊成的輸出電平用于鎖存地點的地位字節(jié)。在FLASH編程時期，此引腳用于輸入編程脈沖。在平常，ALE端以不變的頻

8、次周期輸出正脈沖信號，此頻次為振蕩器頻次的1/6。所以它可用作對外面輸出的脈沖或用于準(zhǔn)時目的。可是要注意的是：每當(dāng)用作外面數(shù)據(jù)儲蓄器時，將跳過一個ALE脈沖。如想嚴(yán)禁ALE的輸出可在SFR8EK址上置0。此時，ALE只有在履行MOV，MOV指令是ALE才起用。其余，該引腳被稍微拉高。假如微辦理器在外面履行狀態(tài)ALE嚴(yán)禁，置位無效。PSEN外面程序儲蓄器的選通訊號。在由外面程序儲蓄器取指時期，每個機(jī)器周期兩/PSEN有效。但在接見外面數(shù)據(jù)儲蓄器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP當(dāng)/EA保持低電平常，則在此時期外面程序儲蓄器（0000H-FFFFH，不論能否有內(nèi)部程序儲蓄器。注

9、意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET當(dāng)/EA端保持高電平常，此間內(nèi)部程序儲蓄器。在FLASH編程時期，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP。XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2來自反向振蕩器的輸出。硬件部分2.1整體硬件電路本呼喊系統(tǒng)鑒于AT89C52單片機(jī)，振蕩電路的晶振采納12MHz由控制核心AT89C52單片機(jī)、電源電路、晶振電路、復(fù)位電路、數(shù)顯電路、警告電路和程序等部分構(gòu)成，系統(tǒng)框圖以下：電源電路X晶振電路89C52?單片機(jī)復(fù)位電路匚數(shù)據(jù)程序圖2.1系統(tǒng)硬件電路數(shù)顯電路警告電路斗V關(guān)于硬件系統(tǒng)圖，因為沒有進(jìn)行實物制作，硬件原理圖采納圖以下所示p

10、roteus軟件進(jìn)行繪制，其ffitftr山幕畫唳騾柱翔煤顋言險咚曝忌次舟1-o*o?r一i1J0-DuiwasLUlB0?o7寸v-卜wY証qop*rr2?二;Ii.Oc;twt8o惶.sFEls1EdsEdQgEdwItgdZQEJGEL一gIUJMEIJ寸IJMJl?fflJJi_XrB.TAE_-MDQ2.1.1復(fù)位電路RST引腳是復(fù)位信號輸入端，高電平有效。上電加按鈕復(fù)位一般由RC電路構(gòu)成，它響應(yīng)時間大概為10ms當(dāng)按下復(fù)位按鈕后，系統(tǒng)會從頭從0000H開始履行程序，以以下列圖所示。2.1.2晶振電路晶振是晶體振蕩器的簡稱，在電氣上可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端

11、網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個網(wǎng)絡(luò)有兩個諧振點，以頻次的高低分此中較低的頻次是串聯(lián)諧振，較高的頻次是并聯(lián)諧振。因為晶體的特色使這兩個頻次的距離相當(dāng)?shù)臏惤谶@個極窄的頻次范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，所以在晶振的兩頭并聯(lián)適合的電容它就組成并聯(lián)諧振電路。單片機(jī)內(nèi)部有個高增益反向放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器，并產(chǎn)震蕩時鐘，為單片機(jī)供給堅固的時鐘。2.1.3數(shù)顯電路數(shù)碼管顯示其實實質(zhì)就是由七個發(fā)光二極管構(gòu)成，經(jīng)過此中的某一段或許幾段導(dǎo)通而形成不同樣的數(shù)字。數(shù)碼管有共陰極和共陽極兩種，本設(shè)計都采納的是共陰極的數(shù)碼管。39a1數(shù)顯電路230b3a37c4b30d535e634f733g832921RESP

12、ACK-822232425RP1圖2.1.3數(shù)顯電路2.1.4警告電路本設(shè)計的指示電路其實就是一個發(fā)光二極管，它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?；常簡寫為LED發(fā)光二極管與一般二極管同樣是由一個PN結(jié)構(gòu)成，也擁有單導(dǎo)游電性。當(dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)周邊數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自覺輻射的熒光。不同樣的半導(dǎo)體資猜中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時開釋出的能量多少不同樣，開釋出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約5伏。它的正向伏安特色

13、曲線很陡，使用時必然串聯(lián)限流電阻以控制經(jīng)過管子的電流SPEAKER仲卩?警告電路D1LED-RED圖2.1.4指示電路2.1.5按鍵電路單片機(jī)檢測按鍵的原理是：單片機(jī)的10接口既可以作為輸出也可以作為輸入使用，當(dāng)檢測按鍵時用的是它的輸入功能，我們把按鍵的一端接地，另一端與單片機(jī)的P3口相接，開始時先給該I0口賦一高電平，此后讓單片機(jī)不停的檢測該接口能否變?yōu)榈碗娖剑?dāng)按鍵閉合時，即相當(dāng)于該I0口經(jīng)過按鍵與地相連結(jié)變?yōu)榈碗娖?，程序一旦檢測到接口變?yōu)榱说碗娖秸f明按鍵被按下，此后履行相應(yīng)的指令。252627di病房4嚴(yán)七?-0?01DTT病房2：=嚴(yán)I-0?O-V2?3_I病房3尸才14病房4:W-按

14、鍵電路圖2.1.5按鍵電路軟件部分3.1KeilC軟件的介紹Keil軟件是當(dāng)前最流行開發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件，這從近來幾年來各仿真機(jī)廠商紛繁宣告全面支持Keil即可看出。Keil供給了包含C編譯器、宏匯編、連結(jié)器、庫管理和一個功能興盛的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的圓滿開發(fā)方案，經(jīng)過一個集成開發(fā)環(huán)境(uVision)將這些部份組合在一同。運(yùn)轉(zhuǎn)Keil軟件需要Pentium或以上的CPU16MB或更多RAM20M以上安閑的硬盤空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用關(guān)于使用51系列單片機(jī)的喜好者來說是十分必需的，假如你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不

15、二之選，即便不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、興盛的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。KeilC51是美國KeilSoftware企業(yè)出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，KeilC51軟件供給豐富的庫函數(shù)和功能興盛的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。其余重要的一點，只需看一下編譯后生成的匯編代碼，就能意會到KeilC51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多半語句生成的匯編代碼很緊湊，簡單理解。在開發(fā)大型軟件時更能表現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。3.2程序的設(shè)計流程啟動系統(tǒng)后，數(shù)碼管顯示0。當(dāng)有一個病人呼喊時，數(shù)碼管顯示相應(yīng)病房號，同時指示燈亮起；當(dāng)有兩個病人同時呼喊時，數(shù)碼管顯

16、示優(yōu)先級高的，同時指示燈亮起；當(dāng)有一個病房呼喊后另一個病房呼喊，若后呼喊的病房優(yōu)先級低，則數(shù)碼管顯示不變，若后呼喊的病房優(yōu)先級高，則數(shù)碼管顯示后呼喊的，兩種狀況下，指示燈同樣都會亮。圖3.2系統(tǒng)流程圖3.3源程序代碼#include52系列單片機(jī)#defineucharunsignedchar頭文件sbitkey4=P39定義按鍵地點sbitkey3=P3A1;sbitkey2=P3A2;定義單片機(jī)給sbitkey仁卩3八3;Vsbitreset=P3A4;/定接口復(fù)位sbitring=P1A7;定義指示燈端口ucharflag1,i;voidchoice();voidclean();void

17、delay();voidde();voidring();voidmain()while(1)P3=0 xff;reset=0;ring=0;flag仁0;choice();delay();clean();voidchoice()確立病人while(reset!=1&flag=0)if(key1=0)de(20);選擇子程序，確立病人的床位。if(key1=0)P0=0X86;flag=1;elseif(key2=0)de(20);if(key2=0&key1!=0)P0=0Xdb;flag=1;elseif(key3=0)de(20);if(key3=0&key1!=0&key2!=0)P0=

18、0Xcf;flag=1;elseif(key4=0)de(20);if(key4=0&key1!=0&key2!=0&key3!=0)P0=0Xe6;flag=1;voidclean()復(fù)位程序，當(dāng)reset為高電平常復(fù)位if(reset=1)ring=0;P0=0 x3f;voiddelay()保持程序，當(dāng)reset為低電平常指示燈while(!reset)向來亮ring();voidring()孑i_指示子程序，在相-應(yīng)條件下燈亮。for(i=0;reset=0;i+)de();ring=!ring;if(key1=0|key2=0|key3=0)if(P0=0X86)P0=0X86;el

19、seif(P0=0Xdb&key1=0)P0=0X86;elseif(P0=0Xcf&key1=0)P0=0X86;elseif(P0=0Xcf&key1=1&key2=0)P0=0Xdb;elseif(P0=0Xe6&key1=0)P0=0X86;elseif(P0=0Xe6&key1=1&key2=0)P0=0Xdb;elseif(P0=0Xe6&key1=1&key2=1&key3=0)P0=0Xcf;voidde(unitxms)for(j=110;j0;j-);uinti,j;延時子程序，可以在程序中隨意調(diào)用延時。for(i=xms;i0;i-)調(diào)試仿真4.1Proteus7Prot

20、eus7的簡單介紹軟件是英國Labcenterelectronics企業(yè)第一版的EDA工具軟件。它不只擁有其余EDA工具軟件的仿真功能，還可以仿真單片機(jī)及外面器件。它是當(dāng)前最好的仿真單片機(jī)及外面器件的工具。固然當(dāng)前國內(nèi)推行剛起步，但已遇到單片機(jī)喜好者、從事單片機(jī)講課的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的喜愛。Proteus是世界上有名的EDA工具仿真軟件，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外面電路共同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真確實現(xiàn)了從見解到產(chǎn)品的圓滿設(shè)計。是當(dāng)前生界上獨一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛假模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其辦理器模型支持8051、HC11、PIC10/1

21、2/16/18/24/30/DsPIC33、AVRARM8086和MSP430等，2010年馬上增添Cortex和DSP系列辦理器，并連續(xù)增添其余系列辦理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯4.2系統(tǒng)程序的調(diào)試及仿真在軟件編程的過程中，用keilC軟件編譯，形成仿真軟件中89C52能識其余Hex文件，LdJ進(jìn)行proteus仿真。下邊給出仿真截圖：匕Hrct1-OLrceiQUpr*圖4KEIL.2keil軟件編譯軟圖件編:譯圖J|STARTUP.A5l219-UhiunB-【CJDucuninls迅ndSpttiiKjiflwfnliristirator.單J4

22、軌；?CIOB44,WZ1,9+14.2.1未通電:I5*IX口FibEdkVioPtojoctD?jgFlashFflripharabTwb|VSWrdcwHaIp電承a上手步口回疊的劇心”口血Ikl3?PrcgActdeitucharunsignedchatifTillsbilyYin門；單片機(jī)病房呼喊系統(tǒng)整體布局圖XI君民r母M_.iTFHi-.,RP1?LIHJMLI41L機(jī)U31b5d1印WGr?.Aeiim.wMT1471=0聞T5JJyVR1TP3P21臚BP2打納0F2WIEF2.aBA1S科葉護(hù).MA忖JJ?嘰?警不?電甌“口口F1.7JA15fii.vr?DiPMiflJl

23、UIniI躺31.3帕cmPgFS-V1P乘房4I.Pl.flKj.vriPI.SP-：AilR1L?IdPJ.儷-T7疸巒咖路?201112.30?圖421未通電時通電:單片機(jī)病房呼喊系統(tǒng)整體布局圖:-!-?-1?嚇UIJIL和4I*JK1旬WKffil燉1GEtl占IHV.*.=fl1-EFQMWid5?.rL-：t&*離珈DCPOv*or:flt?!FU.3孫：VuL?遵&L砰prf-ir-aTbjr:PEJ鬥1/*P?3JA1&PiJS,A1lPIAIIB*PZ-AUri&AAuPEJJA1S印詢印t警告電路pirnrPIi/ri?PIJPJjJjFIHEj1DHIiPI*piflPl

24、fiMTF5.JHITTPJ4HIftE/TILH：M咼1車討2技農(nóng)電路F2.20111230圖422通電時4.2.3低優(yōu)先級的先呼喊A:RP1hC.UULiljU-ak數(shù)顯電路.第FO.IJIAD-b33?Pt.爪CM衛(wèi)rPC袖d烏PC.i/ADJ359&PGMftD*PO網(wǎng)口53il733q?PC.訓(xùn)D61?g?PC.7XAD7F2.QJA82；F尺PACK-822L1卩L2JrIom.I/T2EX23456?9C52數(shù)顯電路ruas2?PD.1JMZITcSfidl峙P03#AD335電P0.WC4?整f；PQ劃心刊32-e町PUJ71ACJP?嘰IP2I?AS22P2.3fA11二開關(guān)

25、2F2EIW按下FMrAU病房?P2.WM4*2L示電路FITfAIS281P3.0RXDF3.IFI?DP3.JJWTOLEOREC尸J.3JINT1ill.p計rro工.?TEXT=.FX5iTi鬥fi陽Z1XP37fRJ圖426開關(guān)二按下時427高低優(yōu)先級同時呼喊:Rpr數(shù)顯電路PUMAOOAP0.1AT1bP0g匚2PO3JAC3P0.4MD4PQ.SJtADSdPO.&TACGPO.TJtAl：?P2.Ofe加22LST-F2伸勺爼7/A1(l2開關(guān)1和4P2.3XM12iP2.4/M2病房同時按下P2.STA13型P28ZM4皿病虜2尸瀘臼病示電路P27JW15FT.CO?P3411WO房3尸總p?.2nr.i