基于單片機(jī)的病房呼叫系統(tǒng)方案

1、4依楸4族孵院畢業(yè)設(shè)計(jì)題目基于單片機(jī)的病房呼叫系統(tǒng)姓名雷順螟學(xué)號(hào)學(xué)126005系部理工系年級(jí)專(zhuān)業(yè)2012級(jí)電子信息工程指導(dǎo)教師亞妮2016年3月5日摘要呼叫系統(tǒng)是醫(yī)院和養(yǎng)老院的必備設(shè)備，是日常護(hù)理和緊急搶救重要通訊手段。傳統(tǒng)有線呼叫系統(tǒng)施工繁瑣、檢修困難、施工成本高，更重要的是有線系統(tǒng)沒(méi)有移動(dòng)接收呼叫信息的功能，使很多病人喪失了搶救的良機(jī)。隨著醫(yī)院、養(yǎng)老院的醫(yī)療條件的不斷提高，越來(lái)越多的場(chǎng)所采用無(wú)線呼叫系統(tǒng)，施工和維護(hù)簡(jiǎn)便，呼叫操作簡(jiǎn)單，醫(yī)護(hù)人員可隨時(shí)隨地接收病人的呼叫。醫(yī)護(hù)呼叫系統(tǒng)采用調(diào)幅(FSK)技術(shù)，保證呼叫成功率，避免信號(hào)干擾。根據(jù)醫(yī)院和養(yǎng)老院的功能要求、場(chǎng)地大小、管理要求等因素，多種

2、解決方案以供選擇。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)STC89C51,無(wú)線傳輸模塊，病床呼叫Title:WardcallingsystembasedonsinglechipmicrocomputerAbstract:Callsystemisnecessaryequipmentinhospitalsandnursinghomes,isthedailycareandemergencyrescueofanimportantmeansofcommunication.Thetraditionalwiredcallsystemandfussyconstruction,maintenancedifficulties,highc

3、onstructioncost,moreimportantisthecablesystemisnotmobilereceivesthecallinformation,makemanypatientslosttheopportunitytosave.Alongwiththehospital,nursinghomemedicalconditionscontinuetoimprove,moreandmoreplacesusingwirelesscallsystem,constructionandeasymaintenance,operationsimplecall,callmedicalperson

4、nelcanwheneverandwhereverpossibletoreceivepatients.Addfastwirelessmedicalcallsystemusingamplitudemodulation(FSK)technology,ensurethecallsuccessrate,toavoidinterference.Accordingtothehospitalsandnursinghomes,thesizeofthesitefunctionalrequirements,managementrequirementsandotherfactors,plusXunseriespro

5、ductsprovideavarietyofsolutionstochoosefrom.Keywords:singlechipSTC89C51,wirelesstransmissionmodule,SickbedCalling1緒論錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.1 病床系統(tǒng)背景與意義3.1.2 目標(biāo)3.1.3 可行性分析3.1.4 設(shè)計(jì)步驟3.2基于單片機(jī)的病床呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)42.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)4.3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)5.1.1 單片機(jī)介紹5.1 單片機(jī)的發(fā)展介紹51 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)51 單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用51 控制器AT89C5161.2 系統(tǒng)原理框圖錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.3 硬件模塊設(shè)計(jì)9.1 無(wú)線

6、發(fā)射模塊91 無(wú)線接收模塊91 聲音報(bào)警模塊111 應(yīng)答電路121 鍵盤(pán)接口121 顯示接口121.4 外圍電路設(shè)計(jì)1.71 控制器AT89C51121 鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì)124系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)204.1程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的介紹20機(jī)器語(yǔ)言207匚編語(yǔ)百20高級(jí)語(yǔ)言203.1.0 主函數(shù)程序設(shè)計(jì)2j3.2.0 初始化程序設(shè)計(jì)1.73.3.0 延時(shí)子程序設(shè)定243.4.0 液晶顯小子程序245液晶顯示子程序254 軟件調(diào)試254 硬件調(diào)試26參考文獻(xiàn)27附錄A28附錄B29致.301引言病床系統(tǒng)背景與意義醫(yī)院建設(shè)呼叫中心系統(tǒng)有十分的重要現(xiàn)實(shí)意義，國(guó)部分醫(yī)院都有成功應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)。醫(yī)院建設(shè)呼叫中心系統(tǒng)具有以下幾個(gè)方面

7、的重要現(xiàn)實(shí)意義：改善醫(yī)院服務(wù)質(zhì)量；提升醫(yī)院的品牌優(yōu)勢(shì)；優(yōu)化醫(yī)院的服務(wù)流程；降低醫(yī)院的服務(wù)成本；開(kāi)辟新的收入來(lái)源；提升醫(yī)療信息化的水平等。通過(guò)醫(yī)院呼叫中心的建設(shè)，醫(yī)院不僅可以更大程度的提高服務(wù)質(zhì)量及工作效率，更可以體現(xiàn)出醫(yī)院的人文特色、全面提高就醫(yī)者對(duì)醫(yī)院的滿(mǎn)意度，同時(shí)也可以利用醫(yī)院呼叫中心多種多樣的增值業(yè)務(wù)來(lái)提高醫(yī)院的利潤(rùn)、起到盈利性的目的。我們正是基于這種考慮，利用現(xiàn)有發(fā)達(dá)的網(wǎng)，采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和語(yǔ)音交換技術(shù)設(shè)計(jì)了醫(yī)院呼叫中心系統(tǒng)，為醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供了全面有效的解決方案。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圍，實(shí)現(xiàn)多路無(wú)線病

8、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。可行性分析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

9、的理論基礎(chǔ)。因此，本課題具有可行性，能夠得到。設(shè)計(jì)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，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)2基于單片機(jī)的病床呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)功能要求本課題主攻方向是

10、使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下目的：任一病房（共16）呼叫，醫(yī)護(hù)值班室馬上能響應(yīng)并顯示病房號(hào)；顯示病房床號(hào)；若有多個(gè)病床呼叫就循環(huán)顯示；處理完畢后清除記錄；顯示器不重復(fù)顯示按一次以上的病床號(hào)設(shè)計(jì)方案用8051自身接口實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管靜態(tài)顯示和鍵盤(pán)掃描，使用8051單片微機(jī)外加作地址鎖存用的四塊三態(tài)鎖存器74LS373芯片和一塊74LS138芯片可構(gòu)成一個(gè)完整的最小微機(jī)電路。以此為基礎(chǔ)，在智能裝置中若要配置多位數(shù)碼管顯示器，以及m行n列矩陣鍵盤(pán)的話(huà)，可以不擴(kuò)展I/O芯片而由8051自身I/O口，實(shí)現(xiàn)上述功能，即用P0口的八個(gè)端口作為L(zhǎng)ED的段選，用P2口的高三位連接一個(gè)三八譯碼器74LS138作為四個(gè)LED的片選用P

11、1口和P2口的低五位做鍵盤(pán)電路的接口?？傮w結(jié)構(gòu)框圖本設(shè)計(jì)是基于AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)的病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)就是以Atmel公司的AT89C51單片機(jī)作為主控器，包括鍵盤(pán)輸入電路，顯示電路，以及晶振復(fù)位電路等來(lái)實(shí)現(xiàn)病房呼叫系統(tǒng)。圖2.1病房呼叫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)單片機(jī)介紹單片機(jī)的介紹單片機(jī)也被稱(chēng)作“單片微型計(jì)算機(jī)”、“微控制器”和“嵌入式微控制器”，單片機(jī)一詞最初源于"SingleChipMicrocomputer",簡(jiǎn)稱(chēng)SCM。隨著單片機(jī)在技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)上的進(jìn)步，其控制功能不斷擴(kuò)展，國(guó)際上逐漸采用“MCU"(MicroControllerUnit,微

12、控制器)來(lái)代替SCM。單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)單片機(jī)是微型機(jī)的一個(gè)重要分支，它在結(jié)構(gòu)上的最大特點(diǎn)是把CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器和多種輸入/輸出接口電路集成在一塊超大規(guī)模的集成電路芯片上。單片機(jī)是一種在線式實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)，在線式就是現(xiàn)場(chǎng)控制，需要有較強(qiáng)的抗干擾能力，較低的成本。單片機(jī)由于這種結(jié)構(gòu)，所以具有很多顯著的特點(diǎn)。主要有控制能力強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高，性能價(jià)格比高，低功耗、低電壓，擴(kuò)展了多種串行口和系統(tǒng)擴(kuò)展容易等特點(diǎn)。單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀表儀器、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專(zhuān)用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可分為以下幾個(gè)疇：(1)在智能儀器儀表上的應(yīng)用單片機(jī)具有體積小、功耗

13、低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中看，結(jié)合不同類(lèi)型的傳感器，可以實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、溫度、流量、速度、角度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化。且功能比采用電子和熟悉電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備(功率計(jì)、示波器和各種分析儀)。(2)在工業(yè)控制中的應(yīng)用用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。(3)在家用電器中的應(yīng)用可以這樣說(shuō)，現(xiàn)在的家電基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯煲、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音

14、響視頻器材、再到電子稱(chēng)量設(shè)備，五花八門(mén)，無(wú)其不有，無(wú)所不在。(4)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)在的單片機(jī)普遍具有通信接口，可以很方便的與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，可以的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車(chē)無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)，集群移動(dòng)通信，無(wú)線對(duì)講機(jī)等。(5)單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用單片機(jī)在易用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲波診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。此外單片機(jī)在工商、金融、科研、教育、國(guó)防、航空航天領(lǐng)域都有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。3.1.

15、4控制器AT89C51AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片含4kbytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)可為您提供許多高性?xún)r(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域2。主要特性：與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容4K字節(jié)可重擦寫(xiě)Flash閃速存儲(chǔ)器1000次擦寫(xiě)周期全靜態(tài)操作：0Hz-24MHz三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器128X8字節(jié)部RA

16、M32個(gè)可編程I/O線2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源可編程串行UART通道AT89C51單片機(jī)采用40Pin封裝的雙列直插DIP結(jié)構(gòu)，圖1.1是它的引腳配置圖。40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根；4組8位I/O口，共32個(gè)引腳；時(shí)鐘電路引腳XTAL1和XTAL2;控制信號(hào)引腳包含：復(fù)位輸入端RET,地址鎖存允許輸出/編程脈沖輸入端ALE/PROG,片外程序存儲(chǔ)器選通控制信號(hào)端PSEN,外程序存儲(chǔ)器選擇/編程電源輸入端EA/VPPo3.2單片機(jī)外圍電路(1)時(shí)鐘電路STC89C51單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種方式產(chǎn)生：一是部時(shí)鐘方式，二是外部時(shí)鐘方式。部時(shí)鐘方式如圖3.1所示。在STC89C51單片

17、機(jī)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)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的振蕩頻率圍在1.212MHz間選擇，典型值為12MHz和6MHz。圖3.1STC89C51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)部就執(zhí)行復(fù)位操作(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

18、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3.2。時(shí)鐘頻率用11.0592MHZ時(shí)C取10uF,R取10kQo圖3.2STC89C51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

19、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3.3為整個(gè)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)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，大提高了單片機(jī)的工作效率和實(shí)時(shí)性。硬件模塊設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理框圖，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。無(wú)線發(fā)射模塊PT2262是一種CMOST藝制造的低功耗低價(jià)位通用編碼電路，P

20、T2262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，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3.1表3.1PT2262管腳說(shuō)明名稱(chēng)管腳說(shuō)明A0-A111-8,10-13地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為“0”、“1”、“懸空”。D0-D57-8,10-13數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)為“1”即有編碼發(fā)出，部下拉。VCC18電源正端（+）GND9電源負(fù)端（一）TE14編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效；OSC116振蕩電阻輸入端，與OS

21、C所接電阻決定振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端；DOUT17編碼輸出端（正常時(shí)為低電平）T10A發(fā)射模塊（如表3.2）采用SMD術(shù)，在穩(wěn)頻處理上采用最先進(jìn)聲表諧振器（SAVV元件，電路板（PCB采用介質(zhì)損耗最小的材料，體積小巧。表3.2T10A發(fā)射模塊技術(shù)指標(biāo):參數(shù)工作電壓3V-12V工作電流w25mA(12Vw2mA(3V)諧振方式聲表諧振（SAW調(diào)制方式AM/ASK/OOK工作頻率315MHz433.92MHz可選頻率誤差±150kHz(max)發(fā)射功率25mW(315MHz,12V時(shí))圖3.4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

22、床號(hào)，按卜表示病人呼叫。TNA取81A0VCCA1DOUTA2OSC2A3OSC1A4TEA5D0A6D1A7D2GNDD323_4-L6789PT2262U2圖3.4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：W0.02uA?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、接地三種狀態(tài)，3的8

23、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)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分。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3.5所示。3.5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

24、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315MHz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。PT2272f腳說(shuō)明如表3.3表3.3PT2272管腳說(shuō)明

25、名稱(chēng)管腳說(shuō)明A0-A111-8,10-13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-D57-8,10-13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，否則輸出為低電平,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換VCC18電源正端（+）GND9電源負(fù)端（一）DIN14數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來(lái)自接收模塊輸出端OSC116振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端；VT17解碼后效確認(rèn)輸出端（常低）解碼后效變成局電平（瞬態(tài)）PT2262和PT2272

26、B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2262/1.2M=2272/200K組合的，少量產(chǎn)品用2262/4.7M=2272/820K。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

27、作電壓為DC5V,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PT226不口解碼芯片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PT226才口接U攵端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PT226®PT2272的八位地址編碼端全

28、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PT226環(huán)口PT2272白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，第3腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的PT2272R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D1D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)。1602LCD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3.6所示：TO0圖3.6160

29、2LCD尺寸圖1602LCD主要技術(shù)參數(shù):顯示容量：16X2個(gè)字符芯片工作電壓：4.55.5V工作電流：2.0mA(5.0V)模塊最佳工作電壓:5.0V字符尺寸:2.95>4.35(WXH)mm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3.4所示:編R符號(hào)引腳說(shuō)明編R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)據(jù)16BLK背光源負(fù)極表3.4:引腳接口說(shuō)明表第1腳：V

30、SS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)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

31、極。第16腳：背光源負(fù)極。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)，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3.7所示。圖3.7聲音報(bào)警模塊應(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3.8所示圖3.8應(yīng)答電路鍵盤(pán)接口在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，通常都有人一機(jī)對(duì)話(huà)功能。它包含人對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)干預(yù)、數(shù)據(jù)的輸入以及應(yīng)用系統(tǒng)向人報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)與

32、運(yùn)行結(jié)果等。鍵盤(pán)成為人一機(jī)聯(lián)系的必要手段，此時(shí)需要配置適當(dāng)?shù)逆I盤(pán)輸入設(shè)備5。鍵盤(pán)工作原理鍵盤(pán)中的每個(gè)按鍵都是一個(gè)常開(kāi)的開(kāi)關(guān)電路，當(dāng)所設(shè)置的功能鍵或數(shù)字鍵按下時(shí)，則處于閉合狀態(tài)。對(duì)于一組鍵或一個(gè)鍵盤(pán)，需要通過(guò)接口電路與單片機(jī)相連，以便將鍵的開(kāi)關(guān)狀態(tài)通知單片機(jī)。單片機(jī)可以采用查詢(xún)或中斷方式檢查有無(wú)鍵的輸入以及是哪個(gè)鍵被按下，并通過(guò)轉(zhuǎn)移指令轉(zhuǎn)入執(zhí)行該鍵的功能程序，執(zhí)行完再返回到原始狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵獨(dú)立式按鍵是指直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路。每個(gè)獨(dú)立式按鍵單獨(dú)占有一根I/O口線，每根I/O口線的工作狀態(tài)都不會(huì)影響其他I/O線的工作狀態(tài)。行列式鍵盤(pán)獨(dú)立式按鍵電路每一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)占用一根I/O口線。當(dāng)

33、按鍵數(shù)較多時(shí)，要占用較多的I/O口線。因此，在按鍵數(shù)大于8時(shí)，通常采用行列式（也稱(chēng)“矩陣式”）鍵盤(pán)電路。最簡(jiǎn)單的鍵盤(pán)，每個(gè)鍵對(duì)應(yīng)I/O端口的一位，沒(méi)有什么鍵閉和時(shí)，各位均處于高電位。當(dāng)有一個(gè)鍵按下時(shí)，就是對(duì)應(yīng)位接地而成為低電位，而其它位仍為高電位。這樣，CPU只要檢測(cè)到某一位為“0”，便可判別出對(duì)應(yīng)鍵已經(jīng)按下。但是，當(dāng)鍵盤(pán)上的鍵較多時(shí)，引線太多，占用的I/O端口也太多。比如，一個(gè)有64個(gè)鍵的鍵盤(pán)，采用這種方法來(lái)設(shè)計(jì)時(shí)，就需要64條連線和8個(gè)8位并行端口。所以，這種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)只用在僅由幾個(gè)鍵的小鍵盤(pán)中。通常使用的鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)是矩陣式。設(shè)有m*n個(gè)鍵盤(pán)，那么，采用矩陣式結(jié)構(gòu)以后，便只要條引線就行了。比如

34、，有m+n個(gè)鍵，那么，只要用兩個(gè)并行端口和16條引線便可以完成鍵盤(pán)的連接。顯示接口為了方便人們觀察和監(jiān)視單片機(jī)運(yùn)行情況，通常需要利用顯示器作為單片機(jī)的輸出設(shè)備，以顯示單片機(jī)的鍵輸入值、中間信息以及運(yùn)算結(jié)果等。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常用的顯示器主要有LCD（液晶顯示器）和LED（發(fā)光二極管顯示器）。這兩種顯示器都具有耗電省，配置靈活，線路簡(jiǎn)單，安裝方便，耐振動(dòng)，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。液晶顯木器液晶顯示器LCD（LiquidCrystalDisplay）是一種極低功耗的顯示器。由于其具有清晰度高，信息量大等特點(diǎn)，從而使得它越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在小型儀器的顯示中。把LCD與驅(qū)動(dòng)器組裝在儀器的部件的英文名稱(chēng)為L(zhǎng)CD

35、Module,簡(jiǎn)稱(chēng)LCMLCML般分為三類(lèi)，即段碼型液晶模塊、點(diǎn)陣字符液晶模塊和點(diǎn)陣圖形液晶模塊。LED點(diǎn)陣顯示屏LED點(diǎn)陣顯示屏的構(gòu)成型式有多種，其中典型的有兩種。一種把所需展示的廣告信息燒寫(xiě)固化到EPRO總片，能進(jìn)行固定容的多幅漢字顯示，稱(chēng)為單顯示型；另一種在機(jī)設(shè)置了字庫(kù)、程序庫(kù)，具有程序編制能力，能進(jìn)行容可變的多幅漢字顯示，稱(chēng)可編程序型口。目前，國(guó)的LED點(diǎn)陣顯示屏大部分是單顯示型，其顯示的容相對(duì)較少，顯示花樣較單一。一般在產(chǎn)品出廠時(shí)，顯示容就已寫(xiě)入顯示屏控制系統(tǒng)中的EPRO曲片，當(dāng)需要更換顯示容時(shí)就非常困難，這樣使該類(lèi)型的顯示屏使用圍受到了限制。國(guó)的另一種LED顯示屏一一可編程序型LE

36、D顯示屏，雖然增加了顯示屏系統(tǒng)的編程能力，顯示容和顯示花樣都有所增加，但也存在著更換顯示容不便的缺點(diǎn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，如今的廣告牌都存在著顯示容豐富、信息量大、信息更換速度快等特點(diǎn)。因此傳統(tǒng)的LED顯示屏控制系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越不能滿(mǎn)足現(xiàn)代廣告宣傳業(yè)的需要。而利用PC機(jī)通信技術(shù)控制LED顯示屏，則具有顯示容豐富，信息更換靈活等優(yōu)點(diǎn)7。8*8點(diǎn)陣為8X8單基色點(diǎn)陣的結(jié)構(gòu)圖，從部結(jié)構(gòu)可以看出8X8點(diǎn)陣共需要64個(gè)發(fā)光二極管，且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在各行和列的交叉點(diǎn)上。當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一列置高電平，另一列置低電平時(shí)，則在該行和列的交叉點(diǎn)上相應(yīng)的二極管就亮。8X8點(diǎn)陣LED外觀及引腳圖，其等效電路如圖9所

37、示，只要其對(duì)應(yīng)的X、Y軸順向偏壓，即可使LED發(fā)亮。例如如果想使左上角LED點(diǎn)亮，則Y0=1,X0=0即可。應(yīng)用時(shí)限流電阻可以放在X軸或Y軸網(wǎng)。8*8點(diǎn)陣顯示原理從理論上說(shuō)，不論顯示圖形還是文字，只要控制與組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在的位置相對(duì)應(yīng)的LED器件發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果，這種同時(shí)控制各個(gè)發(fā)光點(diǎn)亮滅的方法稱(chēng)為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示方式。8*8的點(diǎn)陣共有64個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒(méi)有這么多的端口，如果我采用鎖存器來(lái)擴(kuò)展端口，按8位的鎖存器來(lái)計(jì)算，8*8的點(diǎn)陣需要64/8=8個(gè)鎖存器。這個(gè)數(shù)字很龐大，因?yàn)槲覀儍H僅是8*8的點(diǎn)陣，在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏往往要大得多，這樣在鎖存器上花的成本

38、將是一個(gè)很龐大的數(shù)字。因此在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏幾乎都不采用這種設(shè)計(jì)，而采用另外一種稱(chēng)為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。動(dòng)態(tài)掃描的意思簡(jiǎn)單地說(shuō)就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如8行）的同名列共用一套驅(qū)動(dòng)器。具體就8*8的點(diǎn)陣來(lái)說(shuō)，把所有同1行的發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同1列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽(yáng)極的接法），先送出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第1行使其燃亮一定時(shí)間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第2行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；以此類(lèi)推，第8行之后，又重新燃亮第1行，反復(fù)輪回。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，就能夠看

39、到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每一行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按8位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。顯示時(shí)要把一行中各列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題。從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并列方式或串行方式。顯然，采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并列傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉陌?。采用串行傳輸?shù)姆椒?，控制電路可以只用一根信?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件方面無(wú)疑是十分經(jīng)濟(jì)的。但是，串行傳輸過(guò)程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行

40、的各列數(shù)據(jù)都以傳輸?shù)轿恢?，這一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。這樣，對(duì)于一行的顯示過(guò)程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩部分。對(duì)于串行傳輸方式來(lái)說(shuō)，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下留給行顯示的時(shí)間就太少了，以致影響到LED的亮度。解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾問(wèn)題，可以采用重疊處理的方法。即在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一列數(shù)據(jù)。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有所存功能。經(jīng)過(guò)上述分析，就可以歸納出列驅(qū)動(dòng)器電路應(yīng)具有的功能。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來(lái)說(shuō)，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并處的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來(lái)說(shuō)，應(yīng)具有并行鎖存的功能。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)

41、打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響本行的顯示。注：總硬件電路圖見(jiàn)附錄B。外圍電路設(shè)計(jì)控制器AT89C51復(fù)位電路：RST引腳是復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。采用上電加按鈕復(fù)位，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)設(shè)計(jì)考慮到該系統(tǒng)比較重要，所以除了采用上電復(fù)位的方式外，應(yīng)該還有按鈕復(fù)位備用復(fù)位方式以防止系統(tǒng)死機(jī)時(shí)能。如下圖3.9所示：圖3.9上電復(fù)位和按鍵復(fù)位時(shí)鐘電路：時(shí)鐘是時(shí)序的基礎(chǔ)，AT89C51核片由一個(gè)反相放大器構(gòu)成振蕩器，可以由它產(chǎn)生時(shí)鐘，時(shí)鐘可以由兩種方式產(chǎn)生部方式和外部方式。本系統(tǒng)采用部方式，在XTAL1和XTAL2端外接石英晶體作為定時(shí)元件，部反相放大器自激振蕩，產(chǎn)

42、生時(shí)鐘。時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻。電容采用30pF電容。如P3.4P3.3P3.6P37XTAI_1L=EJI2THZ下圖3.10所示:HFairC2在33P圖3.10部時(shí)鐘電路鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì)鍵的識(shí)別為了識(shí)別鍵盤(pán)上的閉合鍵，通常采用兩種方法，一種稱(chēng)為行掃描法，另一種稱(chēng)為行反轉(zhuǎn)法。(1)行掃描法的原理：行掃描法識(shí)別閉合鍵的原理如下：先使第0行接地，其余行為高電平，然后看第0行是否有鍵閉合，這是通過(guò)檢查列線電位來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即在第0行接地時(shí)，看是否有條列線變成低電平。如果有某條列線變?yōu)榈碗娖?，則表示第0行和此列線相交位置上的鍵被按下；如果沒(méi)有任何一條列線為低電平，則說(shuō)明第0行上沒(méi)有鍵被按下。此后，再將

43、第1行接地，然后檢測(cè)列線中是否有變?yōu)榈碗娖降木€。如此往下逐行掃描，直到最后一行。在掃描過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一行有鍵閉合時(shí)，也就是列線輸入中有一位為0時(shí)，便在掃描中途退出，而將輸入值進(jìn)行移位，從而確定閉合鍵所在的列線位置。根據(jù)行線位置和列線位置便能再掃描法來(lái)確定具體位置。將行線和一個(gè)并行接口相接，CPU每次使并行輸出接口的某一位為0,便相當(dāng)于將某一行線接地，而其他位為1,則相當(dāng)于使其他行線處于高電平。為了檢查列線上的電位，將列線和一個(gè)并行輸入輸出口相接，CPU只要讀取輸入輸出口中的數(shù)據(jù)，就可以設(shè)法判別出第幾號(hào)鍵被按下。(2)程控掃描法從上面的原理中知道，程控掃描法是由程序控制鍵掃描的方法。程控掃描的

44、任務(wù)是：首先判斷是否有鍵按下。其方法是使所有的行輸出均為低電平，然后從端口A讀入列值。如果沒(méi)有鍵按下，則讀入的列值為FFH;如果有鍵按下，則讀入的列值不為FFH。去除鍵抖動(dòng)。若有鍵按下，則延時(shí)510ms,再一次判斷有無(wú)鍵按下，如果此時(shí)仍有鍵按下,則認(rèn)為鍵盤(pán)上有一個(gè)鍵處于穩(wěn)定閉合期。若有鍵閉合，則求出閉合鍵的鍵值.求鍵值的方法是對(duì)鍵盤(pán)逐行掃描。(3)行反轉(zhuǎn)法的原理。行反轉(zhuǎn)法也是識(shí)別閉合鍵的常用方法，它的原理如下所述。這了敘述方便，以4X4=16鍵的鍵盤(pán)為例。圖3.11是行反轉(zhuǎn)法的工作示意圖：圖3.11行反轉(zhuǎn)法連接圖從圖中可以看到，用行反轉(zhuǎn)法識(shí)別閉合鍵時(shí)，要將行線接一個(gè)并行口，先讓它工作為輸出方式

45、，將列線接到一個(gè)并行口，先讓它工作在輸出方式。程序使CPU通過(guò)輸出端口往各行線上全部送低電平，然后讀入列線的值。如果此時(shí)有某一個(gè)鍵被按下，則必定會(huì)使某一列線值為0,然后，程序再對(duì)兩個(gè)并行端口進(jìn)行方式設(shè)置，使接行線的并行端口工作在輸出方式，而使接列線的并行端口工作在輸出方式，并且將剛才讀得的列線值從所接的并行端口輸出，再讀取行線的輸入值，那么，在閉合鍵所在的行線上的值必定為0。這樣，當(dāng)一個(gè)鍵被按下時(shí)，必定可以讀得一對(duì)唯一的行值和列值。在鍵盤(pán)設(shè)計(jì)時(shí)，除了以鍵碼的識(shí)別以外，還有抖動(dòng)問(wèn)題需要解決。有軟件方法可以很容易解決抖動(dòng)問(wèn)題，這就是通過(guò)延遲來(lái)等待抖動(dòng)消失，這之后，再讀入。4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

46、的介紹單片機(jī)能執(zhí)行的程序可以用很多種語(yǔ)言編寫(xiě)。從語(yǔ)言結(jié)構(gòu)及其與單片機(jī)的關(guān)系兩方面可分為三大類(lèi)：分別是機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言是一種用二進(jìn)制代碼“0”和“1”表示指令和數(shù)據(jù)的最原始的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。由于計(jì)算機(jī)只能識(shí)別二進(jìn)制代碼，因此，這種語(yǔ)言與計(jì)算機(jī)的關(guān)系最為直接，計(jì)算機(jī)能夠快速識(shí)別并立即執(zhí)行，響應(yīng)速度最快。但這種語(yǔ)言編寫(xiě)程序非常繁瑣、費(fèi)時(shí)，且不易看懂，不便記憶，容易出錯(cuò)。匯編語(yǔ)言是一種用助記符來(lái)表示的面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。不同的機(jī)器所使用的匯編語(yǔ)言一般是不同的。這種語(yǔ)言比機(jī)器語(yǔ)言更加直觀、易懂、易用，且便于記憶。但是由于不同機(jī)器的匯編語(yǔ)言不同,這種語(yǔ)言有一定的局限性，移植

47、性差。高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言是一種面向過(guò)程且獨(dú)立于計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的通用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。目前在單片機(jī)應(yīng)用最廣泛的是c語(yǔ)言。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4.1所示。開(kāi)始圖4.1主程序流程圖初始化程序設(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。（一）、液晶初始化根據(jù)液晶使用手冊(cè)，在液晶使用之前，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

48、、方式2、方式3）,屬于增一計(jì)數(shù)器。特殊功能寄存器TMO網(wǎng)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12分頻后的部脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)。3、工作方式控制寄存器TMOD不能位尋址，其格式如表4.1所示。1D7DfiB5D4D3D?DIDOGATECTMlM0GATECTMlMO11方式字及¥TO方式字星-1表4.1寄存器TMO而格式GATE:門(mén)控位。MQM1:工作方式選擇位。C

49、/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。MRM1共有4種編碼，對(duì)應(yīng)于4種工作方式的選擇，見(jiàn)表4.2。表4.2M1、M0工作方式選擇M1M000方式0,為13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器01方式1,為16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器10方式2,8位的常數(shù)自動(dòng)重裝的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器11方式3,僅用于T0,此時(shí)T0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/foscO

50、(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/fOSCo(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=NX12/晶振頻率，所以，定時(shí)時(shí)間=(216-X)X12/晶振

51、頻率。本設(shè)計(jì)設(shè)置每隔50ms中斷一次，那么得出初值X=0x4BFF,定日器T0的高8位TH0賦值0x4B,低8位TL0賦值0xFF。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4.3。表4.3特殊寄存器TCON勺格式D7D6D5D4D3D2D1doTCONTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0位地址8FH8DH8BH8AH89H88HTR0: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)放或屏蔽是由片的中斷允許寄存器IE

52、控制的，可位尋址，其格式見(jiàn)表。表4.4中斷允許寄存器IE的格式D7D6D5D4D3D2D1DOIEEAESET1EX1ETOEXO位地址AFHACHANHAAHA9HA8H(1)EA中斷允許總開(kāi)關(guān)控制位。EA=Q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。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)ETO:定日器/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)EXO:外部中斷0中斷允許位。EX=Q禁止外部中斷0中斷;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)，要允許T0中斷。初始化程序如下：ES=1,允許外部中斷0中斷。STC89C51令EA=1,EX0=1,ET0=1,開(kāi)放總中斷、voidinit()bg_1602=0;TMOD=0x01;TL0=0x4b;TH0=0xff;EA=1;ET0=1;TR0=1;E=0;_1602(0x38);_1602(0x0c);_1602(0x06);_1602(0x80);_1602(0x01);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