畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-基于單片機(jī)的無(wú)線病床呼叫系統(tǒng).doc

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1、無(wú)線病床呼叫系統(tǒng)無(wú)線病床呼叫系統(tǒng) 專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)業(yè) 電電 氣氣 自自 動(dòng)動(dòng) 化化 學(xué)學(xué) 生生 姓姓 名名 班班 組組 1 1 3 3 自自 動(dòng)動(dòng) 化化0 0 1 1 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 指指 導(dǎo)導(dǎo) 教教 師師 完完 成成 日日 期期 1 目目 錄錄 第一章 緒 論1 1.1 課題設(shè)計(jì)的背景及意義.1 1.2 設(shè)計(jì)要求及預(yù)期目標(biāo).1 1.3 設(shè)計(jì)可行性.1 1.4 設(shè)計(jì)方案及步驟 2 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3 2.1 系統(tǒng)原理框圖 3 2.2 單片機(jī) STC89C51 芯片簡(jiǎn)介.3 2.3 硬件模塊設(shè)計(jì) 7 2.3.1 無(wú)線發(fā)射模塊.7 2.3.2 無(wú)線接收模塊.9 2.3.3 液晶顯示模塊.11 2.3.4

2、聲音報(bào)警模塊.12 2.3.5 應(yīng)答電路.13 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)15 3.1 設(shè)計(jì)的軟件環(huán)境簡(jiǎn)介.15 3.1.1 Keil_c51 15 3.1.2 Protel99SE 15 3.2 主函數(shù)程序設(shè)計(jì) 18 3.3 初始化程序設(shè)計(jì) 18 3.4 延時(shí)子程序設(shè)定 22 3.5 液晶顯示子程序 22 結(jié)束語(yǔ)24 參考文獻(xiàn)25 致謝26 附錄27 附錄一：PROTEL原理圖27 附錄二：C 語(yǔ)言源程序28 I 基于單片機(jī)的無(wú)線病床呼叫系統(tǒng)基于單片機(jī)的無(wú)線病床呼叫系統(tǒng) 摘摘 要要 隨著科技的發(fā)展，無(wú)線應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)滲透到生活的各個(gè)領(lǐng)域，無(wú)線傳輸技術(shù)也越來(lái)越 成熟。本設(shè)計(jì)是將無(wú)線傳輸技術(shù)應(yīng)用到臨床上

3、的研究型課題，實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的無(wú)線傳 輸模塊構(gòu)成的無(wú)線多路病床呼叫系統(tǒng)。 本文以 STC89C51 單片機(jī)為控制核心，通過(guò)無(wú)線發(fā)射模塊發(fā)射傳輸信號(hào)，無(wú)線接收 模塊接收信號(hào)，經(jīng) STC89C51 處理后顯示輸出,從而實(shí)現(xiàn)病人與醫(yī)護(hù)的無(wú)線遠(yuǎn)距離溝通。 本病床呼叫系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn) 100 米的遠(yuǎn)距離發(fā)射接收，也能繞過(guò)障礙物傳輸，其性能穩(wěn)定、 占用空間小、使用材料少、傳輸速度快、距離遠(yuǎn)，能夠滿(mǎn)足臨床應(yīng)用的要求。 關(guān)關(guān)鍵鍵詞詞： 單片機(jī) STC89C51，無(wú)線傳輸模塊，病床呼叫 II *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 第一章 緒 論 1.11.1 課題設(shè)計(jì)的背景及意義課題設(shè)計(jì)的背景及意義 目前大多醫(yī)院的病床呼叫系統(tǒng)

4、采用有線傳輸方式，有線傳輸占用空間較大，耗材多， 而且不易移動(dòng)，因此現(xiàn)今需要對(duì)病床呼叫系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，近年來(lái)在我國(guó)無(wú)線領(lǐng)域有了大 的進(jìn)展，這為此提供了有力的技術(shù)支持。有的一些簡(jiǎn)易無(wú)線發(fā)射接收模塊傳輸距離近， 效率低，可靠性差，不適合用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的醫(yī)用無(wú)線多路病床呼叫系統(tǒng)，分為無(wú)線發(fā)射模塊、無(wú)線 接收模塊、單片機(jī)控制模塊、顯示模塊、呼叫報(bào)警部分和復(fù)位應(yīng)答部分。本系統(tǒng)通過(guò)無(wú) 線電實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞，單片機(jī)作為控制部件協(xié)調(diào)處理整個(gè)系統(tǒng)的工作，實(shí)現(xiàn)無(wú)線信號(hào)的 遠(yuǎn)距離傳輸，減少了材料的耗費(fèi)，安裝簡(jiǎn)單，使醫(yī)患溝通更加靈活，是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在 醫(yī)學(xué)臨床上的大膽應(yīng)用，具有創(chuàng)新性。 1.21

5、.2 設(shè)計(jì)要求及預(yù)期目標(biāo)設(shè)計(jì)要求及預(yù)期目標(biāo) 設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)出穩(wěn)定高效的運(yùn)行系統(tǒng)，并且有一定的抗干擾能力，能夠?qū)崿F(xiàn)多路 呼叫且互不干擾。距離在 100m 范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)多路無(wú)線病床呼叫，并留有擴(kuò)展空間。 預(yù)期目標(biāo)：病人按呼叫鍵時(shí)，無(wú)線發(fā)射器發(fā)射信號(hào)，無(wú)線接收器接收無(wú)線信號(hào)，通 過(guò)單片機(jī)控制處理，護(hù)士值班室發(fā)出呼叫警報(bào)，同時(shí) 1602 液晶上顯示相應(yīng)的床位號(hào)，當(dāng) 護(hù)士按鍵應(yīng)答，呼叫報(bào)警停止，液晶顯示以應(yīng)答，警報(bào)由定時(shí)器控制關(guān)閉。當(dāng)有多個(gè)病 人呼叫沒(méi)有及時(shí)應(yīng)答時(shí)，對(duì)應(yīng)顯示各床床位號(hào)，同時(shí)報(bào)警。 1.31.3 設(shè)計(jì)可行性設(shè)計(jì)可行性 有線呼叫器受位置的制約不能很好的達(dá)到醫(yī)患溝通，無(wú)線呼叫系統(tǒng)就顯示其很大的

6、 優(yōu)越性，可移動(dòng)，不受位置制約，現(xiàn)今無(wú)線傳輸技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，技術(shù)越來(lái)越 成熟，普遍應(yīng)用到生活、娛樂(lè)、學(xué)習(xí)和軍工等領(lǐng)域，這為無(wú)線傳輸技術(shù)與醫(yī)學(xué)臨床的結(jié) 合提供了技術(shù)支持。在校期間也學(xué)習(xí)了與單片機(jī)相關(guān)的課程，有了一定的理論基礎(chǔ)。因 此，本課題具有可行性，能夠得到實(shí)現(xiàn)。 第一章 緒論 2 1.41.4 設(shè)計(jì)方案及步驟設(shè)計(jì)方案及步驟 針對(duì)單片機(jī)的無(wú)線病床呼叫系統(tǒng)，制定以下方案及步驟： 第一步，根據(jù)設(shè)計(jì)目的構(gòu)想設(shè)計(jì)的原理圖框架，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)中要用到的知識(shí)，如無(wú)線 發(fā)射模塊的原理、編碼解碼，單片機(jī) C 語(yǔ)言編程設(shè)計(jì)，液晶 1602 的顯示，使用的芯片引 腳工作原理， Protel軟件使用等。 第二步，

7、對(duì)硬件模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。如無(wú)線發(fā)射模塊、無(wú)線接收模塊、1602 顯示模塊、 聲音呼叫模塊。在 Protel 中繪制原理圖。 第三步，對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。如主函數(shù)程序設(shè)計(jì)、初始化程序設(shè)計(jì)、延時(shí)子程序 設(shè)計(jì)、液晶顯示子程序設(shè)計(jì)、定時(shí)器中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)。 *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 2.12.1 系統(tǒng)原理框圖系統(tǒng)原理框圖 根據(jù)單片機(jī)的無(wú)線病床呼叫系統(tǒng)要求初步繪制出系統(tǒng)原理框圖如圖 2-1 所示。 圖 2-1 系統(tǒng)原理框圖 2.22.2 單片機(jī)單片機(jī) STC89C51STC89C51 芯片簡(jiǎn)介芯片簡(jiǎn)介 STC89C51 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)

8、可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C51 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系 統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash，512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，內(nèi)置 4KB EEPROM，MAX810 復(fù)位電路，三個(gè) 16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89X51 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選 擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電 保護(hù)方式下

9、，RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為 止。最高運(yùn)作頻率 35Mhz，6T/12T 可選。 發(fā)射模塊 接收模塊 單片機(jī) 聲音報(bào)警 液晶顯示 應(yīng)答按鍵 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 4 EA/VP 31 X1 19 X2 18 RESET 9 P37/RD 17 P36WR 16 P32/INT0 12 P33/INT1 13 P34/T 0 14 P35/T 1 15 P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 P00 39 P01 38 P02 37 P03 36 P04 35 P05 34 P06 33

10、 P07 32 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28 PSEN 29 ALE /P 30 P31/T XD 11 P30/RX D 10 GND 20 VCC 40 U1 ST C89C52 圖 2-2 STC89C51 單片機(jī)引腳圖 單片機(jī)是美國(guó) STC 公司最新推出的一種新型 51 內(nèi)核的單片機(jī)。片內(nèi)含有 Flash 程序存儲(chǔ)器、 SRAM、UART、SPI、PWM 等模塊。 （一）STC89C51 主要功能、性能參數(shù)如下： （1）內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn) 51 內(nèi)核，機(jī)器周期：增強(qiáng)型為 6 時(shí)鐘，普通型為 12 時(shí)鐘; （2）工作

11、頻率范圍：040MHZ，相當(dāng)于普通 8051 的 080MHZ; （3）STC89C51RC 對(duì)應(yīng) Flash 空間：4KB; （4）內(nèi)部存儲(chǔ)器（RAM)：512B; （5）定時(shí)器計(jì)數(shù)器：3 個(gè) 16 位； （6）通用異步通信口（UART）1 個(gè)； （7）中斷源:8 個(gè)； （8）有 ISP(在系統(tǒng)可編程）IAP(在應(yīng)用可編程),無(wú)需專(zhuān)用編程器仿真器； （9）通用 IO 口：3236 個(gè)； （10）工作電壓：3.85.5V； （11）外形封裝：40 腳 PDIP、44 腳 PLCC 和 PQFP 等。 （二）STC89C51 單片機(jī)的引腳說(shuō)明： VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口：P0

12、 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次 寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。 在 FIASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被 拉高。 P1 口：P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門(mén)電流。 P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這 是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作

13、為第八位地址接收。 P2 口：P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流， 當(dāng) P2 口被寫(xiě)“1”時(shí)，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(shí)，P2 口的管腳被 外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外 部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn) 時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口：P3 口管腳是 8 個(gè)

14、帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流。當(dāng) P3 口 寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將 *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷 0） P3.3 /INT1（外部中斷 1） P3.4 T0（記時(shí)器 0 外部輸入） P3.5 T1（記時(shí)器 1 外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。

15、I/O 口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳。讀端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀 入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線，經(jīng)過(guò)某種運(yùn)算或變換后再寫(xiě)回到端口鎖存器。只 有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線。上面圖中的兩個(gè)三角形表示的就是輸入緩沖器 CPU 將根據(jù)不同的指令分別發(fā)出讀端口或讀引腳信號(hào)以完成不同的操作。這是由硬件自動(dòng)完成的，不 需要我們操心，1 然后再實(shí)行讀引腳操作，否則就可能讀入出錯(cuò)，為什么看上面的圖，如果不對(duì)端口 置 1 端口鎖存器原來(lái)的狀態(tài)有可能為 0Q 端為 0Q為 1 加到場(chǎng)效應(yīng)管柵極的信號(hào)為 1，該場(chǎng)效應(yīng)管就導(dǎo) 通對(duì)地呈現(xiàn)低阻抗，此時(shí)即使引腳上輸入的

16、信號(hào)為 1，也會(huì)因端口的低阻抗而使信號(hào)變低使得外加的 1 信號(hào)讀入后不一定是 1。若先執(zhí)行置 1 操作，則可以使場(chǎng)效應(yīng)管截止引腳信號(hào)直接加到三態(tài)緩沖器中 實(shí)現(xiàn)正確的讀入，由于在輸入操作時(shí)還必須附加一個(gè)準(zhǔn)備動(dòng)作，所以這類(lèi) I/O 口被稱(chēng)為準(zhǔn)雙向口。 89C51 的 P0/P1/P2/P3 口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向口。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)， 此頻率為振蕩器

17、頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng) 用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此 時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處 理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN 有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng)/EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH）

18、 ，不管是否有內(nèi)部 程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)，/EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序 存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，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(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 （三）STC89C51 單片機(jī)最小系統(tǒng)： 最小系統(tǒng)包括單片機(jī)及其所需的必要的電源、時(shí)鐘、復(fù)位等部件，能使單片機(jī)始終處于正常的運(yùn) 行狀態(tài)。電源、時(shí)鐘等電路是使單片機(jī)能運(yùn)行的必備條件，可以將最小系統(tǒng)作為應(yīng)用系統(tǒng)的核心部分， 通過(guò)對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)器擴(kuò)展、A/D 擴(kuò)展等，使單片機(jī)完成較復(fù)雜的功能。 ST

19、C89C51 是片內(nèi)有 ROM/EPROM 的單片機(jī)，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠。用 STC89C52 單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只要將單片機(jī)接上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路即可，結(jié)構(gòu)如圖 2-3 所示，由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。 圖 2-3 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理框圖 (1) 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 STC89C51 單片機(jī) I/ O 口 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 51 系列 單片機(jī) I /O 接 口 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 6 STC89C51 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種方式產(chǎn)生：一是內(nèi)部時(shí)鐘方式，二是外部時(shí)鐘方式。內(nèi) 部時(shí)鐘方式如圖 2-4 所示。在 STC89

20、C51 單片機(jī)內(nèi)部有一振蕩電路，只要在單片機(jī)的 XTAL1(18)和 XTAL2(19)引腳外接石英晶體(簡(jiǎn)稱(chēng)晶振)，就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。圖 中電容 C1 和 C2 的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在 530pF，典型值為 30pF。晶振 CYS 的振蕩 頻率范圍在 1.212MHz 間選擇，典型值為 12MHz 和 6MHz。 Y1 11.0592MHz C2 30pF C3 30pF 18 19 圖 2-4 STC89C51 內(nèi)部時(shí)鐘電路 (2) 復(fù)位電路 當(dāng)在 STC89C51 單片機(jī)的 RST 引腳引入高電平并保持 2 個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位

21、 操作(若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài))。 復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。 最簡(jiǎn)單的上電自動(dòng)復(fù)位電路中上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充放電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。只要 Vcc 的上升時(shí)間不超過(guò) 1ms,就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。 除了上電復(fù)位外，有時(shí)還需要按鍵手動(dòng)復(fù)位。本設(shè)計(jì)就是用的按鍵手動(dòng)復(fù)位。按鍵手動(dòng)復(fù)位有電 平方式和脈沖方式兩種。其中電平復(fù)位是通過(guò) RST(9)端與電源 Vcc 接通而實(shí)現(xiàn)的。按鍵手動(dòng)復(fù)位電路 見(jiàn)圖 2-5。時(shí)鐘頻率用 11.0592MHZ 時(shí) C 取 10uF,R 取 10k。 R1 10k C1 10uF S4VCC 9 圖 2-5 STC8

22、9C51 復(fù)位電路 （四） STC89C51 中斷技術(shù)概述 中斷技術(shù)主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，要求單片機(jī)能及時(shí)地響應(yīng)中斷請(qǐng)求源提出的服務(wù)請(qǐng)求，并作 出快速響應(yīng)、及時(shí)處理。這是由片內(nèi)的中斷系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)中斷請(qǐng)求源發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，如果中斷 請(qǐng)求被允許，單片機(jī)暫時(shí)中止當(dāng)前正在執(zhí)行的主程序，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處理程序處理中斷服務(wù)請(qǐng)求。中 斷服務(wù)處理程序處理完中斷服務(wù)請(qǐng)求后，再回到原來(lái)被中止的程序之處（斷點(diǎn)） ，繼續(xù)執(zhí)行被中斷的主 程序。 圖 2-6 為整個(gè)中斷響應(yīng)和處理過(guò)程。 圖 2-6 中斷響應(yīng)和處理過(guò)程 如果單片機(jī)沒(méi)有中斷系統(tǒng)，單片機(jī)的大量時(shí)間可能會(huì)浪費(fèi)在查詢(xún)是否有服務(wù)請(qǐng)求發(fā)生的定時(shí)查詢(xún) *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)

23、說(shuō)明書(shū) 7 操作上。采用中斷技術(shù)完全消除了單片機(jī)在查詢(xún)方式中的等待現(xiàn)象，大大地提高了單片機(jī)的工作效率 和實(shí)時(shí)性。 2.32.3 硬件模塊設(shè)計(jì)硬件模塊設(shè)計(jì) 由圖 2-1 系統(tǒng)原理框圖可知，整個(gè)系統(tǒng)分為五個(gè)模塊：無(wú)線發(fā)射模塊、無(wú)線接收模 塊、聲音報(bào)警模塊、液晶顯示模塊、按鍵應(yīng)答模塊。 下面將簡(jiǎn)單的介紹各個(gè)模塊設(shè)計(jì)方案。 2.3.1 無(wú)線發(fā)射模塊 PT2262 是一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編碼電路， PT2262 最多可有 12 位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳 (懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供 531441 地址碼,PT2262 最多可有 6 位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳

24、 ,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17 腳 串行輸出，可用于無(wú)線遙控發(fā)射電路。 PT2262 管腳說(shuō)明如表2-4 表2-4 PT2262管腳說(shuō)明 名稱(chēng)管腳說(shuō)明 A0-A11 1-8,10-13 地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為“0” 、 “1” 、 “懸 空” 。 D0-D5 7-8,10-13 數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)為“1”即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉。 VCC 18 電源正端（） GND 9 電源負(fù)端（） TE 14 編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效； OSC1 16 振蕩電阻輸入端，與 OSC2所接電阻決定振蕩頻率； OSC2 15 振蕩電阻振蕩器輸出端； DOUT 17 編碼輸出端（正常

25、時(shí)為低電平） T10A 發(fā)射模塊（如表 2-5）采用 SMD 技術(shù)，在穩(wěn)頻處理上采用最先進(jìn)聲表諧振器 （SAW）元件，電路板（PCB）采用介質(zhì)損耗最小的材料，體積小巧。 表 2-5 T10A 發(fā)射模塊 技術(shù)指標(biāo)參數(shù) 工作電壓 3V-12V 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 8 工作電流25mA(12V)； 2mA(3V) 諧振方式聲表諧振（SAW） 調(diào)制方式 AM/ASK/OOK 工作頻率315MHz、433.92MHz 可選 頻率誤差 150kHz(max) 發(fā)射功率25mW(315MHz, 12V 時(shí)) 圖 2-6 所示為無(wú)線發(fā)射模塊圖，由 PT2262 編碼，發(fā)射模塊的四個(gè)按鍵分別代表不同 的病床號(hào)

26、，按下表示病人呼叫。 A 0 1 A 1 2 A 2 3 A 3 4 A 4 5 A 5 6 A 6 7 A 7 8 G ND 9 D 3 10 D 2 11 D 1 12 D 0 13 TE 14 O SC1 15 O SC2 16 D OU T 17 V CC 18 U 2 PT2262 R3 4.7M 4*10k S1 S2 S3 S4 D 1D 2D 3D 4 V CC VCC GND DATA ANT 圖 2-6 無(wú)線發(fā)射模塊圖 發(fā)射模塊有密碼保證功能，最多可以編 6 個(gè)數(shù)據(jù)碼和 6561 個(gè)地址碼，使重復(fù)的機(jī)會(huì) 大大減少。其性能參數(shù)如下： 電源電壓: DC3VDC12V 靜態(tài)電流:

27、0.02uA 發(fā)射頻率:315MHz 發(fā)射電流:550mA 發(fā)射距離:50800m 調(diào)制方式:ASK 在通常使用中，一般采用 8 位地址碼和 4 位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼芯片 PT2262 和解碼芯 片 PT2272 的第 18 腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三 *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 種狀態(tài)，3 的 8 次方為 6561，所以地址編碼不重復(fù)度為 6561 組，只有發(fā)射端 PT2262 和 接收端 PT2272 的地址編碼完全相同，才能配對(duì)使用，一般生產(chǎn)廠家都把地址編碼端懸空， 用戶(hù)可以自己設(shè)置編碼。設(shè)置地址碼的原則是：同一個(gè)系統(tǒng)地址碼必須一致；不同的系 統(tǒng)可以依靠不同的

28、地址碼加以區(qū)分。 2.3.2 無(wú)線接收模塊 解碼接收模塊包括接收頭和解碼芯片 PT2272 兩部分。接收頭將接收的信號(hào)輸入 PT2272 的 14 引腳（DIN） ，PT2272 對(duì)接收到的信號(hào)解碼。無(wú)線接收模塊如圖 2-7 所示。 A 0 1 A 1 2 A 2 3 A 3 4 A 4 5 A 5 6 A 6 7 A 7 8 G ND 9 D 3 10 D 2 11 D 1 12 D 0 13 TE 14 O SC1 15 O SC2 16 V T 17 V CC 18 U 3 PT2272 V CC R1 780kV CC RXD G ND 器器器器器器 V CC P20 P21 P22

29、P23 圖 2-7 無(wú)線接收模塊圖 編碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的 碼字，解碼芯片 PT2272 接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后， VT 腳才輸 出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯 片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)， PT2262 不接通電源，其 17 腳為低電 平，所以315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)， PT2262 得電工作，其 第17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng) 17 腳為高電平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路 起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng) 17 腳為低平期間 3

30、15MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩， 所以高頻發(fā)射電路完全收控于 PT2262 的17 腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完 成幅度鍵控（ ASK 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為 100的調(diào)幅。 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 10 PT2272管腳說(shuō)明如表2-9 表2-8 PT2272管腳說(shuō)明 名稱(chēng)管腳說(shuō)明 A0- A1 1 1-8,10-13 地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為 “0”,“1”, “f”(懸空),必須與 2262 一致,否則不解碼 D0-D5 7-8,10-13 地址或數(shù)據(jù)管腳,當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時(shí),只有在地址碼與 2262 一致 一致,數(shù)據(jù)管腳才能輸出與 2262 數(shù)據(jù)端對(duì)應(yīng)的高電平,否則輸出 為

31、低電平,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換 VCC 18 電源正端（） GND 9 電源負(fù)端（） DIN 14 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來(lái)自接收模塊輸出端 OSC1 16 振蕩電阻輸入端，與 OSC2 所接電阻決定振蕩頻率； OSC2 15 振蕩電阻振蕩器輸出端； VT 17 解碼有效確認(rèn) 輸出端（常低）解碼有效變成高電平（瞬態(tài)） PT2262和 PT2272除地址編碼必須完全一致外，振蕩電阻還必須匹配，一般要求譯碼 器振蕩頻率要高于編碼器振蕩頻率的2.58倍，否則接收距離會(huì)變近甚至無(wú)法接收，隨 著技術(shù)的發(fā)展市場(chǎng)上出現(xiàn)一批兼容芯片，在實(shí)際使用中只要對(duì)振蕩電阻稍做改動(dòng)就能配 套使用。在具體的應(yīng)用中，外接

32、振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻 率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時(shí)間越長(zhǎng)。市場(chǎng)上大部分產(chǎn)品都是用 2262/1.2M2272/200K 組合的，少量產(chǎn)品用2262/4.7M2272/820K。 解碼接收模塊包括接收頭和解碼芯片 PT2272兩部分組成。接收頭將收到的信號(hào)輸入 PT2272的14腳（DIN） ，PT2272再將收到的信號(hào)解碼。 接收板工作電壓為 DC 5V，接收靈敏度： -103dBm ,尺寸(mm)： 49*20*7 ,工作頻率： 315MHz,工作電流：5mA ,編碼類(lèi)型：固定碼(板上焊盤(pán)跳接設(shè)置) 應(yīng)用說(shuō)明：與各類(lèi)型 遙控器配合使用，解碼輸出后進(jìn)行相應(yīng)控

33、制，在通常使用中，我們一般采用8位地址碼和 4位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼芯片 PT2262和解碼芯片 PT2272的第18腳為地址設(shè)定腳，有三種 狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，地址編碼不重復(fù)度為38=6561組，只有 發(fā)射端 PT2262和接收端 PT2272的地址編碼完全相同，才能配對(duì)使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠 家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時(shí)遙控模塊的 PT2262和 PT2272的八位地址編碼端全部懸空， 這樣用戶(hù)可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶(hù)如果想改變地址編碼，只要將 PT2262和 *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 PT2272的18腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機(jī)的 PT2262的第2腳接地，

34、第3腳接正電源， 其它引腳懸空，那么接收機(jī)的 PT2272只要也第2腳接地，第3腳接正電源，其它引腳懸空 就能實(shí)現(xiàn)配對(duì)接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收機(jī)對(duì)應(yīng)的 D1D4端輸出約4V 互鎖 高電平控制信號(hào)，同時(shí) VT 端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。 2.3.3 液晶顯示模塊 圖 2-10 1602 實(shí)物圖 1602LCD 的基本參數(shù)及引腳功能的基本參數(shù)及引腳功能 1602LCD 分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是 否帶背光在應(yīng)用中并無(wú)差別，兩者尺寸差別如下圖 10-54 所示： 圖 2-11 1602LCD 尺寸圖 1602LCD 主要技術(shù)參

35、數(shù)：主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量:162 個(gè)字符 芯片工作電壓:4.55.5V 工作電流:2.0mA(5.0V) 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 12 模塊最佳工作電壓:5.0V 字符尺寸:2.954.35(WH)mm 引腳功能說(shuō)明引腳功能說(shuō)明 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無(wú)背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如表 10-13 所示: 編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明 1VSS電源地9D2數(shù)據(jù) 2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù) 3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù) 4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù) 5R/W讀/寫(xiě)選擇13D6數(shù)據(jù) 6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù) 7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極 8D1數(shù)

36、據(jù)16BLK背光源負(fù)極 表 2-12：引腳接口說(shuō)明表 第 1 腳：VSS 為地電源。 第 2 腳：VDD 接 5V 正電源。 第 3 腳：VL 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí) 會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。 第 4 腳：RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 第 5 腳：R/W 為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng) RS 和 R/W 共同為低 電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)

37、可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。 第 6 腳：E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 714 腳：D0D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 15 腳：背光源正極。 第 16 腳：背光源負(fù)極。 2.3.4 聲音報(bào)警模塊 該設(shè)計(jì)有聲音報(bào)警，當(dāng)有病人呼叫時(shí)，蜂鳴器就會(huì)大聲提示，直到護(hù)士應(yīng)答回復(fù)， 才會(huì)停止鳴叫，控制引腳接在 P3.4 引腳上，利用三極管當(dāng)做開(kāi)關(guān)電路可以保護(hù)單片機(jī)， *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 還可以起到放大電流的作用，當(dāng)三極管基極為高電平時(shí)，發(fā)射極截止，為低電平時(shí)，發(fā) 射極導(dǎo)通。報(bào)警模塊如圖 2-13 所示。 Q1 8550 器器器 VCC R4 1k P34 圖 2-1

38、3 聲音報(bào)警模塊 2.3.5 應(yīng)答電路 本設(shè)計(jì)中四個(gè)床位使用一個(gè)應(yīng)答按鈕，接在 P3.3 引腳上，當(dāng)有病人按下按鈕，報(bào)警 開(kāi)始時(shí)，按下應(yīng)答按鈕，即可停止報(bào)警，聲音模塊圖如圖 2-14 所示 S1 VCC R5 10k P33 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 14 圖 2-14 應(yīng)答電路 *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 3.13.1 設(shè)計(jì)的軟件環(huán)境簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)的軟件環(huán)境簡(jiǎn)介 3.1.1 Keil_c51 Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)， 與匯編相比，C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)

39、易 用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用 C 來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。 Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函 數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編 譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生 成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。下面詳 細(xì)介紹 Keil C51 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。 Keil_c 軟件界面如圖 3-1-1： 圖 3-1-1Keil_c 軟件界面 該軟件是一款集編程和仿真于一體的軟件，它支持匯編、C 語(yǔ)言及二者的混合編程。 3.1.2 Protel99SE P

40、rotel99SE 是 PORTEL 公司在 80 年代末推出的 EDA 軟件。Protel99SE 是應(yīng)用于 Windows9X/2000/NT 操作系統(tǒng)下的 EDA 設(shè)計(jì)軟件，采用設(shè)計(jì)庫(kù)管理模 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16 式，可以網(wǎng)設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力和開(kāi)放性及 3D 模擬功能，是一個(gè) 32 位的設(shè)計(jì) 軟件，可以完成電路原理圖設(shè)計(jì)，印制電路板設(shè)計(jì)和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等工作，可以 設(shè)計(jì) 32 個(gè)信號(hào)層，16 個(gè)電源-地層和 16 個(gè)機(jī)加工層。 Protel99SE 軟件的特點(diǎn)： (1)可生成 30 多種格式的電氣連接網(wǎng)絡(luò)表； (2)強(qiáng)大的全局編輯功能； (3)在原理圖中選擇一級(jí)器件，

41、 PCB 中同樣的器件也將被選中； (4)同時(shí)運(yùn)行原理圖和 PCB，在打開(kāi)的原理圖和 PCB 圖間允許雙向交叉查找元器 件、引腳、網(wǎng)絡(luò) (5)既可以進(jìn)行正向注釋元器件標(biāo)號(hào)（由原理圖到PCB），也可以進(jìn)行反向注釋 （由 PCB 到原理圖），以保持電氣原理圖和PCB 在設(shè)計(jì)上的一致性； (6)滿(mǎn)足國(guó)際化設(shè)計(jì)要求（包括國(guó)標(biāo)標(biāo)題欄輸出， GB4728 國(guó)標(biāo)庫(kù)）； * 方便易 用的數(shù)?；旌戏抡妫嫒?SPICE 3f5）； (7)支持用 CUPL 語(yǔ)言和原理圖設(shè)計(jì) PLD，生成標(biāo)準(zhǔn)的 JED 下載文件； * PCB 可設(shè)計(jì) 32 個(gè)信號(hào)層，16 個(gè)電源-地層和 16 個(gè)機(jī)加工層； (8)強(qiáng)大的“規(guī)則驅(qū)動(dòng)

42、”設(shè)計(jì)環(huán)境，符合在線的和批處理的設(shè)計(jì)規(guī)則檢查； (9)智能覆銅功能，覆鈾可以自動(dòng)重鋪； (10)提供大量的工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)電路板做為設(shè)計(jì)模版； (11)放置漢字功能； (12)可以輸入和輸出 DXF、DWG 格式文件，實(shí)現(xiàn)和 AutoCAD 等軟件的數(shù)據(jù) 交換； (13)智能封裝導(dǎo)航（對(duì)于建立復(fù)雜的 PGA、BGA 封裝很有用）； (14)方便的打印預(yù)覽功能，不用修改 PCB 文件就可以直接控制打印結(jié)果； (15)獨(dú)特的 3D 顯示可以在制板之前看到裝配事物的效果； (16)強(qiáng)大的 CAM 處理使您輕松實(shí)現(xiàn)輸出光繪文件、材料清單、鉆孔文件、貼 片機(jī)文件、測(cè)試點(diǎn)報(bào)告等； (17)經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證的傳輸線特

43、性和仿真精確計(jì)算的算法，信號(hào)完整性分析直接 從 PCB 啟動(dòng)； (18)反射和串?dāng)_仿真的波形顯示結(jié)果與便利的測(cè)量工具相結(jié)合； *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 Protel99SE 的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的 Windows 界面，如圖所示，包括：標(biāo)題欄、主菜 單、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對(duì)象選擇按鈕、預(yù)覽對(duì)象方位控制按鈕、仿 真進(jìn)程控制按鈕、預(yù)覽窗口、對(duì)象選擇器窗口、圖形編輯窗口。Protel99SE 軟件界面 如圖 3-1-2。 圖 3-1-2Prtel99SE 軟件界面 運(yùn)行 Protel99SE 程序后，進(jìn)入軟件的主界面。通過(guò)左側(cè)工具欄中的 Browse(從庫(kù)中選 擇元件命令)命令。 結(jié)

44、束語(yǔ) 18 3.23.2 主函數(shù)程序設(shè)計(jì)主函數(shù)程序設(shè)計(jì) 一個(gè)完整的程序中只有一個(gè) main 函數(shù)，首先調(diào)用初始化函數(shù)進(jìn)行初始化，然后判斷 并調(diào)用顯示子程序使液晶 1602 顯示、蜂鳴器鳴響報(bào)警。程序流程如圖 3-2 所示。 圖 3-2 主程序流程圖 3.33.3 初始化程序設(shè)計(jì)初始化程序設(shè)計(jì) 初始化程序包括液晶初始化顯示、定時(shí)器中斷系統(tǒng)初始化。 判斷是否有床 位報(bào)警 調(diào)用初始化子程序 報(bào)警器打開(kāi)，液 晶顯示對(duì)應(yīng)床位 號(hào) 液晶顯示歡迎語(yǔ) 是 否 判斷應(yīng)答按鍵 是否按下 是 否 關(guān)閉報(bào)警器 液晶顯示知曉 結(jié)束 開(kāi)始 *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19 （一） 、液晶初始化 根據(jù)液晶使用手冊(cè)，在液晶使用之前

45、，要對(duì)其設(shè)置顯示模式，光標(biāo)設(shè)置，然后進(jìn)行 清屏操作。方便之后使用。 （二） 、定時(shí)器中斷系統(tǒng)初始化 STC89C51 有兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，都有定時(shí)和計(jì)數(shù)兩種工作模式，四種工作方式（方式 0、方式 1、方式 2、方式 3） ，屬于增一計(jì)數(shù)器。特殊功能寄存器 TMOD 用于選擇定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器 T0、T1 的工作模式和工作方式。但無(wú)論是工作在定時(shí)器模式還是計(jì)數(shù)器模式，實(shí) 質(zhì)都是對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，只是計(jì)數(shù)的來(lái)源不同，計(jì)數(shù)器模式是對(duì)加在 T0(P3.4)和 T1(P3.5)兩個(gè)引腳的外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，而定時(shí)器模式是對(duì)單片機(jī)的時(shí)鐘振蕩器信號(hào)經(jīng) 片內(nèi) 12 分頻后的內(nèi)部脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)。 3、工作方式控制寄

46、存器 TMOD，不能位尋址，其格式如圖 3-3 所示。 圖 3-3 寄存器 TMOD 的格式 (1) GATE ：門(mén)控位。 (2) M0、M1:工作方式選擇位。 (3) C/T：計(jì)數(shù)器和定時(shí)器模式選擇位。C/T=0，為定時(shí)器模式；C/T=1 為計(jì)數(shù)器模式。 M0、M1 共有 4 種編碼，對(duì)應(yīng)于 4 種工作方式的選擇，見(jiàn)表 3-4。 表 3-4 M1、M0 工作方式選擇 M1 M0 工作方式 0 0 方式 0，為 13 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0 1 方式 1，為 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 1 0 方式 2，8 位的常數(shù)自動(dòng)重裝的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 結(jié)束語(yǔ) 20 1 1 方式 3，僅用于 T0，此時(shí) T0

47、分為兩個(gè) 8 位計(jì)數(shù)器，T1 停止 計(jì)數(shù) 定時(shí)器的工作方式設(shè)置好以后就要給定時(shí)器裝入初值，工作方式不同初值也不同。 1、下面介紹一下單片機(jī)的時(shí)鐘周期、機(jī)器周期和指令周期。 (1)時(shí)鐘周期是單片機(jī)時(shí)鐘控制信號(hào)的基本時(shí)間單位。若時(shí)鐘晶體的震蕩頻率為 f0sc ,則時(shí)鐘周期 Tosc=1/fosc 。 (2)機(jī)器周期是 CPU 完成一個(gè)基本操作所需要的時(shí)間。AT89C51 單片機(jī)的每 12 個(gè) 時(shí)鐘周期為一個(gè)機(jī)器周期，即 TCY=12/fOSC 。 (3)指令周期是執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間。AT89C51 單片機(jī)中指令按字節(jié)來(lái)分， 可分為單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)指令，單字節(jié)和雙字節(jié)指令一般為單機(jī)器周期和

48、雙機(jī)器 周期，三字節(jié)指令都是雙機(jī)器周期，只有乘、除指令占 4 個(gè)機(jī)器周期。 本設(shè)計(jì)中，時(shí)鐘晶體的頻率為 11.0592MHZ，所以時(shí)鐘周期為 1/12M。T0 作為定時(shí)器 使用，工作方式為方式 1，作為 16 位計(jì)數(shù)器。設(shè)計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)為 N，計(jì)數(shù)初值為 X，那么 X=216-N， 定時(shí)時(shí)間=N12/晶振頻率，所以，定時(shí)時(shí)間=（216-X）12/晶振頻率。 本設(shè)計(jì)設(shè)置每隔 50ms 中斷一次，那么得出初值 X=0 x4BFF，定時(shí)器 T0 的高 8 位 TH0 賦值 0 x4B，低 8 位 TL0 賦值 0 xFF。 2、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器 TCON，可位尋址，其格式見(jiàn)表 3-5。 表 3-5

49、 特殊寄存器 TCON 的格式 D7D6D5D4D3D2D1D0 TCONTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0 位地址8FH_8DH_8BH8AH89H88H TR0：定時(shí)器啟動(dòng)位。TR0=0，關(guān)閉定時(shí)器 0；TR0=1，開(kāi)啟定時(shí)器 0. IT0：選擇外部中斷 0 為跳沿觸發(fā)方式還是電平觸發(fā)方式。IT0=0，為電平觸發(fā)方 式；IT0=1，為跳沿觸發(fā)方式。 4、單片機(jī)對(duì)各中斷源的開(kāi)放或屏蔽是由片內(nèi)的中斷允許寄存器 IE 控制的，可位尋址， 其格式見(jiàn)表 3-6。 *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 21 表 3-6 中斷允許寄存器 IE 的格式 D7D6D5D4D3D2D1D0 IEEA_ESET1

50、EX1ET0EX0 位地址AFH_ACHANHAAHA9HA8H (1) EA：中斷允許總開(kāi)關(guān)控制位。EA=0，所有的中斷請(qǐng)求被屏蔽；EA=1，所有的中斷 請(qǐng)求被開(kāi)放。 (2) ES：串行口中斷允許位。ES=0，禁止串行口中斷；ES=1，允許串行口中斷。 (3)ET0：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T0 的溢出中斷允許位。ETO=0，禁止 T0 溢出中斷；ETO=1， 允許 T0 溢出中斷。 (4)EX0：外部中斷 0 中斷允許位。EX=0，禁止外部中斷 0 中斷；ES=1，允許外部中 斷 0 中斷。STC89C51 復(fù)位后，IE 被清零，所有的中斷請(qǐng)求被禁止。所以在初始化時(shí)，要 令 EA=1,EX0=1，

51、ET0=1，開(kāi)放總中斷、允許 T0 中斷。初始化程序如下： void init() bg_1602=0; TMOD=0 x01; TL0=0 x4b; TH0=0 xff; EA=1; ET0=1; TR0=1; E=0; com_1602(0 x38); com_1602(0 x0c); com_1602(0 x06); com_1602(0 x80); com_1602(0 x01); 結(jié)束語(yǔ) 22 3.43.4 延時(shí)子程序設(shè)定延時(shí)子程序設(shè)定 延時(shí)子程序作為方便其他程序調(diào)用，避免程序繁瑣重復(fù)。我將延時(shí)子程序定為有參 函數(shù)，延時(shí) 1ms，程序如下： void delay(ui x) ui i

52、,j; for(i=0;ix;i+) for(j=0;j121;j+); 3.53.5 液晶顯示子程序液晶顯示子程序 void display() if(num_D0|num_D1|num_D2|num_D3) if(num_D0=1) dis_1602(1,0,2,0,1); dis_1602(1,0,3,0,10); if(num_D1=2) dis_1602(1,0,4,0,2); dis_1602(1,0,5,0,10); if(num_D2=3) *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 23 dis_1602(1,0,6,0,3); dis_1602(1,0,7,0,10); if(num_D3=4)

53、 dis_1602(1,0,8,0,4); dis_1602(1,0,9,0,10); dis_1602(10,1,5,1,0); else dis_1602(15,0,0,3,0); 結(jié)束語(yǔ) 24 結(jié)束語(yǔ) 至此，本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容已經(jīng)完成。本章是在對(duì)前面完成的工作進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上， 提出今后進(jìn)一步工作的建議和設(shè)想。 選擇這個(gè)課題之后，我明白要解決的難點(diǎn)：病人都按開(kāi)關(guān)時(shí)，在數(shù)碼顯示器能循環(huán) 顯示病床，這也就是考驗(yàn)我們對(duì)所學(xué)知識(shí)有比較透徹的了解和我們的耐心。 接下來(lái)每天奔波在宿舍、餐廳三點(diǎn)一線的生活，雖然有點(diǎn)累，但很充實(shí)，在這之中 還去請(qǐng)教老師和同學(xué)，他們耐心的教導(dǎo)讓我更加堅(jiān)定了對(duì)該課題的研究，另

54、外還有很多 老師的幫助。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，在遇到各種各樣問(wèn)題的同 時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，如對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢 固。比如說(shuō) Protel 軟件應(yīng)用的不夠熟練、Proteus 仿真知識(shí)及操作、對(duì)單片機(jī)匯編語(yǔ)言 掌握得不好。不過(guò)通過(guò)這次設(shè)計(jì)之后，也學(xué)到了很多知識(shí)，更重要的是一定把以前所學(xué) 過(guò)的知識(shí)重新溫故，學(xué)好用好，學(xué)以致用。 最后在百般努力下，這次設(shè)計(jì)終于完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多編程問(wèn)題，最后在 老師的辛勤指導(dǎo)下，終于實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的要求。這一次設(shè)計(jì)給我的總體感覺(jué)很好，因?yàn)槲?學(xué)到了很多的東西。只要自己能夠找好的學(xué)習(xí)方法，在過(guò)程中不

55、斷的努力。那么學(xué)到的 東西肯定會(huì)有很多，我相信我是能夠做好的。 *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 參考文獻(xiàn) 1 王意崗.病房呼叫系統(tǒng)J.建筑電氣，2004 2 朱艷華，田行軍，李夏青.基于 PL3105 的病床呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.北京石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2009 3 鄔春明，王艷茹.基于低壓線載波技術(shù)的病床呼叫系統(tǒng)J.電子技術(shù)應(yīng)用，2005 4 何立民.單片機(jī)初級(jí)教程-單片機(jī)基礎(chǔ)M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006 5 李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005 6 康華光電子技術(shù)基礎(chǔ)M. 北京：高等教育出版社, 2000 7康華光電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)M. 北京：高等

56、教育出版社, 1999 8丁元杰.單片微機(jī)原理及應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 1996 9何立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編M.北京:北京：航空航天大學(xué)出版社, 1996 10張培仁等.MCS-51 單片機(jī)原理與應(yīng)用M. 北京.清華大學(xué)出版社, 2003 11李伯成單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)M. 北京：清華大學(xué)出版社, 2005 12肖金球單片機(jī)原理與接口技術(shù)M. 北京：清華大學(xué)出版社, 2004 13王環(huán)，張亞寧 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)例M 北京：清華大學(xué)出版社, 2003 14治剛.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)與實(shí)訓(xùn)M. 北京：清華大學(xué)出版社, 2004 15胡漢才.單片機(jī)原理及接口技術(shù)M. 北京：清華大學(xué)出版社, 199

57、5 16徐淑華等.單片機(jī)微機(jī)原理及應(yīng)用M. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 1994 附錄 26 致謝 非常感謝袁老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給自己的指導(dǎo)，從最初 的定題，到資料收集，到寫(xiě)作、修改，到畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯，他給了我耐心的指導(dǎo)和無(wú)私的 幫助。為了指導(dǎo)我們的畢業(yè)論文，他放棄了自己的休息時(shí)間，他的這種無(wú)私奉獻(xiàn)的敬業(yè) 精神令人欽佩，在此我向他表示我誠(chéng)摯的謝意。同時(shí)，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在 這三年來(lái)給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專(zhuān)業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了 我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷 的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來(lái)越多的優(yōu)秀人

58、才，桃李滿(mǎn)天下！ 通過(guò)這一階段的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的無(wú)線病床呼叫系統(tǒng)終于完成 了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除 了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開(kāi)的。在本論文 的寫(xiě)作過(guò)程中，我的導(dǎo)師袁老師傾注了大量的心血，從選題到開(kāi)題報(bào)告，從寫(xiě)作提綱， 到一次又一遍地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。 同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。 寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯自述的完成，同樣也 意味著新的學(xué)習(xí)生活的開(kāi)始。我將銘記我曾是一名江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)子，在今后的工 作中把江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大。 在此，謹(jǐn)向所有幫助我的老師、同學(xué)表示衷心的感謝和敬意！ *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 27 附錄 附錄一：附錄一：Protel 原理圖原理圖 附錄二：附錄二：C 語(yǔ)言源程序語(yǔ)言源程序