單片機醫(yī)院病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計_畢業(yè)設(shè)計論文

1、 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計論文 題 目： 醫(yī)院病房指示燈控制電路 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc265514227 摘要 PAGEREF _Toc265514227 h 1 HYPERLINK l _Toc265514229 第一章概述 PAGEREF _Toc265514229 h 3 HYPERLINK l _Toc265514230 設(shè)計概述 PAGEREF _Toc265514230 h 3 HYPERLINK l _Toc265514231 設(shè)計目的及要求 PAGEREF _Toc265514231 h 3 HYPERLINK l _To

2、c265514232 技術(shù)指標： PAGEREF _Toc265514232 h 3 HYPERLINK l _Toc265514233 第二章 整體設(shè)計 PAGEREF _Toc265514233 h 4 HYPERLINK l _Toc265514235 第三章 硬件設(shè)計 PAGEREF _Toc265514235 h 53.1 系統(tǒng)方框圖 HYPERLINK l _Toc265514236 3.2 電路原理圖 PAGEREF _Toc265514236 h 5 HYPERLINK l _Toc265514237 3.3 元器件列表 PAGEREF _Toc265514237 h 5 HY

3、PERLINK l _Toc265514238 3.4 仿真圖 PAGEREF _Toc265514238 h 5 HYPERLINK l _Toc265514239 3.3.1DAC0832工作原理介紹 PAGEREF _Toc265514239 h 5 HYPERLINK l _Toc265514240 2.3.2 DAC0832芯片的特點 PAGEREF _Toc265514240 h 5 HYPERLINK l _Toc265514241 3.4 調(diào)整輸出的設(shè)計 PAGEREF _Toc265514241 h 5 HYPERLINK l _Toc265514242 第四章 電路仿真與調(diào)

4、試 PAGEREF _Toc265514242 h 5 HYPERLINK l _Toc265514243 功能介紹 PAGEREF _Toc265514243 h 5 HYPERLINK l _Toc265514244 程序流程圖 PAGEREF _Toc265514244 h 54.3程序源代碼 HYPERLINK l _Toc265514245 第五章 總結(jié)與體會 PAGEREF _Toc265514245 h 5 HYPERLINK l _Toc265514246 參考文獻 PAGEREF _Toc265514246 h 5 HYPERLINK l _Toc265514247 附錄 P

5、AGEREF _Toc265514247 h 5 HYPERLINK l _Toc265514248 主要供電電源電路圖: PAGEREF _Toc265514248 h 5 摘要 隨著科學技術(shù)的開展和醫(yī)院改革的逐步深入，信息化、管理科學化的概念已滲透到醫(yī)院管理之中。 醫(yī)院的管理模式必須實現(xiàn)由經(jīng)驗管理向信息管理的轉(zhuǎn)變，向智能化，電子化，信息化，網(wǎng)絡(luò)化的高科技管理模式的方向開展，只有這樣才能適應現(xiàn)代化醫(yī)院科學管理的需要。 “醫(yī)院呼叫系統(tǒng)可實現(xiàn)對醫(yī)院病房的智能化管理，它有著實現(xiàn)呼叫、監(jiān)聽、播送、求救報警、信息貯存、顯示等功能，為醫(yī)院和患者都帶來方便。本文闡述呼叫系統(tǒng)的總體設(shè)計以及相關(guān)電路的優(yōu)化處理

6、，介紹了設(shè)計制作一個完整的呼叫系統(tǒng)需要做的準備與制作過程，通過一段時間的努力制作，從剛開始透徹理解題目要求及所要設(shè)計的產(chǎn)品的各項性能功能 第2章. 概述1.1設(shè)計概述 第2章. 整體設(shè)計 臨床求助呼叫監(jiān)護是傳送臨床信息的重要手段,病房呼叫系統(tǒng)是病人請求值班醫(yī)生或護士進行診斷和護理的緊急呼叫工具,可將病人的請求快速傳送給值班醫(yī)生或護士,并在值班室的監(jiān)控中心電腦上留下準確完整的記錄,是提高醫(yī)院和病室護理水平的必備設(shè)備之一。呼叫系統(tǒng)的優(yōu)劣直接關(guān)系到病員的安危,歷來受到各大醫(yī)院的普遍重視。它要求及時、準確、可靠、簡便可行。本呼叫系統(tǒng)基于Ateml89C51單片機，振蕩電路的晶振采用12MHz，由控制核

7、心AT89S52單片機、電源電路、振蕩電路、復位電路、數(shù)碼管解碼芯片、病房選擇和七段數(shù)碼管等局部組成，系統(tǒng)框圖如下： 選擇電路電源電路AT89S51 單片機復位電路振蕩電路解碼芯片數(shù)字顯示電路第3章. 硬件設(shè)計3.1原理框圖編碼器鎖存控制單穩(wěn)態(tài)電路多諧振蕩器呼叫輸入鎖存器譯碼 / 驅(qū)動顯示電路手動控制揚聲器呼叫器原理框圖3.2 電路原理圖工作原理為：電源電路為單片機以及其他模塊提供5V電源。晶振模塊為單片機提供時鐘標準，使系統(tǒng)各局部能協(xié)調(diào)工作。復位電路模塊為單片機系統(tǒng)提供復位功能。單片機作為主控制器，根據(jù)輸入信號對系統(tǒng)進行相應的控制。病房一共為四個，從1號病房到4號病房病人的情況由重到輕，即1

8、號病房的優(yōu)先級最高，4號病房的優(yōu)先級最低。所以，當有兩個病房一起呼叫時，優(yōu)先級高的病房號顯示；當?shù)蛢?yōu)先級的病房呼叫完畢后高優(yōu)先級的病房呼叫，系統(tǒng)顯示的號碼改變；當優(yōu)先級高的病房呼叫完畢后工作人員未復位的情況下，低優(yōu)先級的病房呼叫無效。另外，當有病房呼叫時蜂鳴器響直至復位。此次設(shè)計的電路圖如下：3.3 元器件列表元件名稱型號數(shù)量/個用途單片機AT89S521控制核心排阻K1晶振12MHz1晶振電路電容22pF2電解電容10uF/10V1復位電路病房按鈕按鍵5電阻10K5電源1電源電路數(shù)碼管1位共陽2解碼芯片74LS472BCD解碼蜂嗚器1電解電容1復位電路電容1041復位電路二極管1復位電路發(fā)光

9、二極管1電源顯示開關(guān)1電源開關(guān)病房按鍵局部編碼器局部數(shù)碼管顯示指示燈局部振蕩電路&報警部芯片介紹3.3 仿真圖：未通電：通電：低優(yōu)先級病房先呼叫：蜂鳴器響 高優(yōu)先級病房后呼叫：蜂鳴器響 呼叫有效高優(yōu)先級病房先呼叫：蜂鳴器響 低優(yōu)先級病房后呼叫：蜂鳴器響 呼叫無效當有兩個病房同時呼叫時 1號3號病房同時呼叫顯示1 號第4章.軟件設(shè)計4.1 功能介紹啟動系統(tǒng)后，數(shù)碼管顯示0。當有一個病人呼叫時，數(shù)碼管顯示相應病房號，同時蜂鳴器響起；當有兩個病人同時呼叫時，數(shù)碼管顯示優(yōu)先級高的，同時蜂鳴器響起；當有一個病房呼叫后另一個病房呼叫，假設(shè)后呼叫的病房優(yōu)先級低，那么數(shù)碼管顯示不變，假設(shè)后呼叫的病房優(yōu)先級高，

10、那么數(shù)碼管顯示后呼叫的，兩種情況下蜂鳴器都會叫，只是在有別的病房呼叫時有一點變音。4.2 程序流程圖程序流程圖如下：開始工作 有一個病房呼叫 有多個病房呼叫 判斷優(yōu)先級 顯示病房號并響鈴 開始有病房再次呼叫判斷優(yōu)先級 顯示病房號并響鈴 4.3程序源代碼：#include #define uchar unsigned charsbit key4=P30;/定義按鍵位置 sbit key3=P31;sbit key2=P32;sbit key1=P33;sbit reset=P34;/復位sbit BEEP=P17;/定義蜂鳴器端口uchar flag1,i;void choice();void

11、clean();void delay();void de();void ring();void main()while(1)P3=0 xff;reset=0;BEEP=0;flag1=0;choice();delay();clean(); void choice()/確定病人while(reset!=1&flag=0)if(key1=0)de();if(key1=0)P0=0X86;flag=1; else if(key2=0)de();if(key2=0&key1!=0)P0=0Xdb;flag=1;else if(key3=0)de();if(key3=0&key1!=0&key2!=0)

12、P0=0Xcf; flag=1;else if(key4=0)de();if(key4=0&key1!=0&key2!=0&key3!=0)P0=0Xe6; flag=1;void clean() /RESET 為高的時候復位if(reset=1)BEEP=0;P0=0 x3f;void delay() /RESET為低的時候延時while(!reset)ring();void ring()for(i=0;reset=0;i+)/喇叭發(fā)聲的時間循環(huán) de(); BEEP=!BEEP;if(key1=0|key2=0|key3=0)/第二次呼叫if(P0=0X86)P0=0X86;else if

13、(P0=0Xdb&key1=0)P0=0X86;else if(P0=0Xcf&key1=0)P0=0X86;else if(P0=0Xcf&key1=1&key2=0)P0=0Xdb;else if(P0=0Xe6&key1=0)P0=0X86;else if(P0=0Xe6&key1=1&key2=0)P0=0Xdb;else if(P0=0Xe6&key1=1&key2=1&key3=0)P0=0Xcf;void de()for(i=300;i0;i-);4.4 調(diào)試出現(xiàn)的問題及解決方法在本次實驗中，優(yōu)先編碼器本來使用的是74LS147,此芯片對應的是十輸入四輸出的BCD反碼，當接入到數(shù)

14、碼顯示管時，需要將BCD反碼改成BCD正碼。對應的就要在輸出的時候參加非門，由于實驗器材的有限，所以使用74LS148編碼器，此芯片的特點是八輸入三輸出，因此在對應的數(shù)碼管中，本來是輸入的BCD碼，但現(xiàn)在只有三個端口輸入，因此最高位應接低電平，其余端口依次接入。當沒有任何人按鍵時，數(shù)碼管顯示所產(chǎn)生的數(shù)字是7，對應的數(shù)字是0111，這與實驗要求所產(chǎn)生的數(shù)字0也就是對應的BCD碼0000相矛盾。由555定時器構(gòu)成的門鈴中，第一個555定時器即實現(xiàn)單穩(wěn)態(tài)的輸出的時間是5秒，那就對應的時間T=0.7RC.在第二個555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器中要想實驗頻率不同的聲響就必須改變其周期，多諧振蕩器所產(chǎn)生的周

15、期T是0.7R2+2R3所對應的頻率就是1/T,多諧振蕩器C5的電容應選較大。實現(xiàn)一種耦合的作用。 第5章. 仿真及程序調(diào)試此次課程設(shè)計程序完全為自己所寫，圖也是自己畫出來的，在開始程序只能保證第一次呼叫，也就是當有一個病人呼叫后其他病人不能呼叫，在仿真的過程中，開始仿真失敗，數(shù)碼管完全不亮，后來發(fā)現(xiàn)是因為在病人的按鈕開關(guān)上接了發(fā)光二極管，導致驅(qū)動不夠。解決這個問題后，發(fā)現(xiàn)有時序混亂問題，所以又加上了void de()函數(shù)防抖動，這處是同學提醒。之后又出現(xiàn)蜂鳴器不響，又參加了ring()函數(shù)的前半局部，然而又將圖中的接口與口與程序中的接口沒相符，改正后蜂鳴器開始叫。最后參加了ring函數(shù)的if

16、局部，這樣在一個病房呼叫后其他優(yōu)先級高的病房依舊可以呼叫，調(diào)試成功。實物焊接焊接后實物電路圖無錯，但是發(fā)生接觸不良現(xiàn)象，通電后89C51的引腳不接通，導致數(shù)碼管不亮，然而搖動芯片或排阻過程中，數(shù)碼管會亮，不知原因，因為剩下器材不充分，所以放棄了焊接實物。第6章. 總結(jié)體會一個星期的時間已經(jīng)過去，通過查找資料，對呼叫系統(tǒng)有了更深刻的認識，對于醫(yī)護人員的護理提出了更加人性化的理念，間接的支持了醫(yī)院的醫(yī)療改革。 此次設(shè)計我全部采用了C語言，是因為相對于匯編語言而言，我對C語言更加熟悉，在網(wǎng)上病房呼叫系統(tǒng)的例子不多，所以只能參考一些搶答器的例子。病房呼叫系統(tǒng)相比于搶答器來說，程序上簡單很多，但是，如果

17、是想自己寫的話，我只能選擇相對簡單的，這樣才好更加的了解自己設(shè)計的東西，比直接copy出來的設(shè)計會學到更多的東西。實物焊接雖然最后以告終，但是，還是學會了耐心和細心，如果布局，如何走線會讓電路板更加整潔，總之收獲還是很多的！病房呼叫系統(tǒng)包括電源電路的設(shè)計，呼叫電路的設(shè)計，語音電路的設(shè)計，顯示電路的設(shè)計和其它電路的設(shè)計。這一實驗能夠?qū)崿F(xiàn)語音播報，按鍵輸入，液晶顯示等功能。關(guān)于對555定時器使用的體會：555 定時器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱為 555，用 CMOS 工藝制作的稱為 7555，除單定時器外，還有對應的雙定時器 556/7556。555 定時

18、器的電源電壓范圍寬，可在 4.5V16V 工作，7555 可在 318V 工作，輸出驅(qū)動電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、CMOS 或者模擬電路電平兼容。 555 定時器本錢低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時器廣泛應用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。555 定時器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖分別如圖 和圖 2.9.2 所示。它內(nèi)部包括兩個電壓比擬器，三個等值串聯(lián)電阻，一個 RS 觸發(fā)器，一個放電管 T 及功率輸出級。它提供兩個基準電壓VCC /3 和 2/3 VCC。555 定時器的功能主要由兩個比擬器決定。兩個比擬器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當 5 腳懸空時，那么電壓比擬器 A1 的反相輸入端的電壓為 2VCC /3，A2 的同相輸入端的電壓為VCC /3。假設(shè)觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于VCC /3，那么比擬器 A2 的輸出為 1，可使 RS 觸發(fā)器置