畢業(yè)設(shè)計(jì)方案

摘要臨床呼叫求援裝置是傳送臨床信息關(guān)鍵手段，關(guān)系病員安危，傳統(tǒng)有線呼叫系統(tǒng)一向受到各大醫(yī)院普遍重視。假如采取無線傳輸，會節(jié)省布線和改造線路資金，為醫(yī)院節(jié)省成本，而且立即、正確、可靠，簡便可行。本設(shè)計(jì)是一個(gè)病房無線呼叫系統(tǒng)，采取無線編解碼傳輸方法,避免了傳統(tǒng)有線呼叫系統(tǒng)布線麻煩和改建麻煩問題。所設(shè)計(jì)病區(qū)無線呼叫系統(tǒng)關(guān)鍵分為發(fā)射和接收兩大部分。其中系統(tǒng)有多個(gè)呼叫通道，可供多個(gè)床位或病房使用，以數(shù)據(jù)編解碼芯片PT2262和PT2272為關(guān)鍵，采取無線收發(fā)模塊進(jìn)行傳輸，其模塊工作頻率為315MHZ，接收方法為超再生，在護(hù)士站由LED數(shù)碼管顯示呼叫者編號，并有聲音提醒。其中利用NE555組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路控制數(shù)碼管顯示和聲音提醒時(shí)間，護(hù)士還能夠經(jīng)過確定按紐立即停止顯示和提醒，對于加強(qiáng)護(hù)士站和病房聯(lián)絡(luò)，提升護(hù)理水平有很大幫助。此次設(shè)計(jì)完成了各項(xiàng)指標(biāo)，而且在要求傳輸距離20米基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了40米傳輸，接收端反應(yīng)靈敏穩(wěn)定。關(guān)鍵詞：無線；編碼；解碼；數(shù)碼管；編碼譯碼器；

AbstractDesignofthisareaisawirelesscallsystemthatuseswirelesstransmissioncodec,toavoidthetraditionalcablesystem,callroutingandtroubleintotrouble.Thedesignofthewirelessunittocallthemainsystemisdividedintotwo1arts,transmittingandreceiving.Ofwhichtherearefourcall-channelsystemforthefourwardbeds

or

usethedatatocodecchi1PT2262andPT2272atthecore,usedtosendandreceivewirelesstransmissionmodule,themoduleo1eratesat315MHZ,asawaytoacce1tChaoZaisheng,nursesBytheLEDdigitaldis1layofcallerID,andvoice1rom1ts.NE555useofwhichconstitutesasinglesteady-statecontrolcircuittotriggeradigitaldis1layandvoice1rom1tsthetime,nursescanalsoconfirmbuttonand1rom1tedanimmediateendtoshowthatisintendedtoenhancethenurse'sstationwardswithtiestoraisethelevelofcarehasbeenins1iredbythem.Thecom1leteddesignofindicators,andtherequirementsinthetransmissiondistanceof20metersonthebasisoftheachievementofa40-metertransmission,thereceivingendres1onsivestability.Thisdesigncanbea11liednotonlytocallformedicalsystems,andcanbea11liedtoalargecar1arkmanagement,hotelroomonthe1latformofthetotalcalls,suchasteachingquestioninthefieldofwirelessremotecontrol.Keywords:wireless;coding;decoding;digitaltube;coder-decoder

目錄第1章緒論1.1無線電通信發(fā)展簡史1.2無線愿景1.3醫(yī)院病房無線呼叫系統(tǒng)1.3.1系統(tǒng)研究背景1.3.2系統(tǒng)概述及優(yōu)點(diǎn)1.3.3無線呼叫系統(tǒng)和有線呼叫系統(tǒng)對比1.4研究內(nèi)容1.5行文結(jié)構(gòu)安排第2章無線電通信基礎(chǔ)原理2.1通信系統(tǒng)通常模型2.2通信系統(tǒng)分類和通信方法2.2.1通信系統(tǒng)分類2.2.2通信方法2.3無線電信號傳輸原理2.3.1無線電信號產(chǎn)生和發(fā)射2.3.2無線電信號接收2.4通信系統(tǒng)關(guān)鍵性能指標(biāo)第3章病房無線呼叫系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體要求3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理框圖3.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案討論3.3.1主機(jī)選擇3.3.2無線收發(fā)模塊選擇3.3.3顯示模塊3.3.4主機(jī)顯示界面第4章病房無線呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)4.1模塊功效介紹4.1.14.1.2直流電源4.1.3無線發(fā)射/接收模塊PT2262/PT22724.1.4顯示模塊4.1.5語音報(bào)警電路4.2主/從站模塊框圖及實(shí)現(xiàn)4.2.1主站原理框圖4.2.2從站檢測原理框圖4.3從機(jī)設(shè)計(jì)4.3.1從機(jī)硬件實(shí)現(xiàn)4.3.2、軟件部分設(shè)計(jì)4.4主機(jī)設(shè)計(jì)4.4.1主機(jī)硬件實(shí)現(xiàn)4.4.2主機(jī)軟件步驟圖第5章主機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1虛擬儀器5.1.1虛擬儀器特點(diǎn)5.1.2虛擬儀器基礎(chǔ)工作原理5.2LabVIEW語言5.3發(fā)射數(shù)據(jù)格式5.4系統(tǒng)界面第6章結(jié)論致謝參考文件附錄1附錄2第一章緒論不管從什么角度看，無線通信全部是通信產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最快一部分。正因?yàn)槿绱?，無線通信受到媒體普遍關(guān)注，公眾對它充滿了期待。在過去10中，蜂窩系統(tǒng)經(jīng)歷了指數(shù)性快速增加，全球用戶已達(dá)20億。在大多數(shù)發(fā)達(dá)國家，蜂窩電話已成為工作和日常生活中不可或缺工具。在很多發(fā)展中國家，蜂窩系統(tǒng)也在快速替換過時(shí)有線系統(tǒng)。很多家庭、商務(wù)區(qū)和校園已經(jīng)開通了無線局域網(wǎng)，它正在補(bǔ)充甚至替換有線網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、自動化高速公路、自動化工廠、智能家居、智能家電、遠(yuǎn)程醫(yī)療等新應(yīng)用正從研究設(shè)想變成現(xiàn)實(shí)。無線通信爆炸式增加和筆記本電腦和掌上電腦大量普及，充足顯示無線網(wǎng)絡(luò)有著光明前景。不過，要想設(shè)計(jì)性能足以支持這些新興應(yīng)用而且健壯無線網(wǎng)絡(luò)，我們還面臨著很多技術(shù)上挑戰(zhàn)。1.1無線電通信發(fā)展簡史電學(xué)發(fā)展肇始于18世紀(jì)晚期至11世紀(jì)早期。在以發(fā)明者伏特（A.Volta，1745—1827）命名伏特電池出現(xiàn)后，開始有了直流電路。很快，即出現(xiàn)了低頻交流電路。它利使用方法拉第（Faraday）感應(yīng)定律所制造發(fā)電機(jī)（generator）和變壓器（transformer），能夠更有效地產(chǎn)生和傳輸交流電能。以后經(jīng)過斯坦因麥茲（CharlesStienmets）、愛迪生（ThomasEdison）、西門子（WernerSiemens）和特斯拉（NikolasTesla）等科學(xué)家卓越工作，電力產(chǎn)生和傳輸配電工程發(fā)展十分快速，成為大家生活不可或缺極關(guān)鍵組成部分。在此基礎(chǔ)上，利用電能來傳輸信息，就成為大家追求另一目標(biāo)。信息傳輸是人類社會生活關(guān)鍵內(nèi)容。從古代烽火到近代旗語，全部是大家尋求快速遠(yuǎn)距離通信手段。直到11世紀(jì)電磁學(xué)理論和實(shí)踐已經(jīng)有堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)后，大家開始尋求用電磁能量傳送信息方法。1837年莫爾斯（F.B.Morse）發(fā)明了電報(bào)（telegra1h），發(fā)明了莫爾斯電碼，開創(chuàng)了通信新紀(jì)元。1876年貝爾（AlexanderG.Bell）發(fā)明了電話(tele1hone)，能夠直接將語音信號變成電能沿導(dǎo)線傳送。電報(bào)、電話發(fā)明，為快速正確地傳輸信息提供了新手段，是通信技術(shù)重大突破。電報(bào)、電話全部是沿導(dǎo)線傳送信號，能否不用導(dǎo)線，在空間傳送信號呢？答案是肯定，這就是無線電通信。1864年英國物理學(xué)家麥克斯韋（J.ClerkMaxwell）發(fā)表了《電磁場動力理論》這一著名論文，總結(jié)了前人在電磁學(xué)方面工作，得出了電磁場方程，從理論上證實(shí)了電磁波（electromagneticwave）存在，為以后無線電發(fā)明和發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)。1887年德國物理學(xué)家赫茲（H.Hertz）以卓越試驗(yàn)技巧證實(shí)了電磁波是客觀存在。她在試驗(yàn)中表明：電磁波在自由空間傳輸速度和光速相同，并能產(chǎn)生反射、折射、駐波等和光波性質(zhì)相同現(xiàn)象。麥克斯韋理論得到了證實(shí)。以后以后，很多國家科學(xué)家全部在努力研究怎樣利用電磁波傳輸信息問題，這就是無線電通信（radiocommunication）。其中著名有英國羅吉（O.J.Lodge），法國勃蘭利（Branly）、俄國波波夫（A.C.IIoiib）和意大利馬可尼（GugliemoMarconi）等。在以上這些人中，以馬可尼貢獻(xiàn)最大。她于18首次在幾百米距離用電磁波進(jìn)行通信取得成功，11又首次完成了橫渡大西洋通信。以后，無線通信進(jìn)入了實(shí)用階段。但這時(shí)無線電通信設(shè)備是：發(fā)送設(shè)備用火花發(fā)射機(jī)、電弧發(fā)生器或高頻發(fā)電機(jī)等；接收設(shè)備則是用粉末（金屬屑）檢波器。直到11，費(fèi)來明（Fleming）發(fā)明了二極管以后，才開始進(jìn)入無線電電子課時(shí)代。11李·德·福雷斯特（LeedeForest）發(fā)明了電子三極管（triode），用它可組成含有放大（am1lification）、振蕩（oscillation）、變頻（frequencyconversion）、調(diào)制（modulation）、檢波（detection）、波形變換等關(guān)鍵功效電子線路，為現(xiàn)代千變?nèi)f化電子線路提供了“心臟”器件。所以電子管出現(xiàn)，是電子技術(shù)發(fā)展史上第一個(gè)關(guān)鍵里程碑。1148年肖克萊（W.Shockley）等人發(fā)明了晶體三極管（transistor），它在節(jié)省電能、縮小體積和重量、延長壽命等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過電子管（electronictube），所以成為電子技術(shù)發(fā)展史上第二個(gè)關(guān)鍵里程碑。晶體管在很多方面已替換了電子管傳統(tǒng)地位，成為極其關(guān)鍵電子器件。20世紀(jì)60年代開始出現(xiàn)將“管”、“路”結(jié)合起來集成電路（integratedcircuit），幾十年已取得極其巨大成就。中、大規(guī)模乃至超大規(guī)模集成電路不停涌現(xiàn)，已經(jīng)成為電子線路，尤其是數(shù)字電路（digitalcircuit）發(fā)展專題，對人類進(jìn)入信息社會起了不可估量推進(jìn)作用。這能夠說是電子技術(shù)史上第三個(gè)關(guān)鍵里程碑。1.2無線愿景展望未來，無線通信在幾十年內(nèi)仍將是通信發(fā)展前沿，無線通信愿景是，不管在世界任何地方，大家全部能夠用小體積手持設(shè)備或筆記本電腦方便地進(jìn)行多媒體通信。不管在辦公室、校園，還是街邊咖啡屋，掌上電腦、筆記本電腦和臺式電腦全部能夠經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)相互通信。在居室里，無線網(wǎng)絡(luò)不僅能連接電腦、電話和安全監(jiān)控系統(tǒng)，還能夠使新型智能家電交互式工作，甚至能經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)控制這些家電。對于老弱病殘，這種智能家居能夠照料她們生活起居，能夠幫助監(jiān)視病人，并在緊要時(shí)刻做出應(yīng)急響應(yīng)。無線娛樂服務(wù)也將滲透到家庭和其它公共活動場所。視頻電話會議能夠?qū)⑾嗷シ珠_大家聯(lián)絡(luò)在一起，不管是相隔多個(gè)街區(qū)還是遠(yuǎn)隔重洋，錯(cuò)過航班銷售人員或是在加勒比海度假CEO也照樣能夠加入到會議中來。無線視頻使得遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程培訓(xùn)和遠(yuǎn)程醫(yī)療成為可能，無線傳感器在民用和軍用方面全部有巨大價(jià)值。民用用途包含火災(zāi)監(jiān)控、有害廢棄物處理、建筑物和橋梁受力檢測、二氧化碳?xì)怏w運(yùn)動和受災(zāi)地域有害氣體擴(kuò)散監(jiān)控等方面。這些無線傳感器能自行組成網(wǎng)絡(luò)，對傳感器測量結(jié)果進(jìn)行處理后，將信息發(fā)送給中央控制器。軍用用途包含識別和跟蹤敵方目標(biāo)、探測生化攻擊、輔助無人駕駛車輛和反恐活動等。無線網(wǎng)絡(luò)還能使分布式控制系統(tǒng)中遠(yuǎn)程設(shè)備、傳感器和制動器經(jīng)過無線信道相連接，這么系統(tǒng)能使得自動化高速公路、移動機(jī)器人和可重構(gòu)工業(yè)自動化成為現(xiàn)實(shí)。1.3醫(yī)院病房無線呼叫系統(tǒng)1.3.1系統(tǒng)研究背景伴伴隨醫(yī)療體制改革不停深化和醫(yī)療事業(yè)飛速發(fā)展，越來越多大家需要迅捷、方便地得到醫(yī)院多種多樣醫(yī)療服務(wù)，這必將使醫(yī)院之間競爭日趨猛烈。這使得衡量一個(gè)醫(yī)院綜合水平高低，不再僅僅局限于軟、硬件建設(shè)上，更要比服務(wù)。原有服務(wù)體系已不足以適應(yīng)該代社會需求；尋求適合現(xiàn)代社會需求用戶服務(wù)系統(tǒng)，是全部企機(jī)關(guān)計(jì)劃做或正在做工作。這些工作有利于改善服務(wù)量，提升效率并增加企業(yè)效益，從而贏得良好社會聲譽(yù)。怎樣利用優(yōu)異信息技術(shù)為醫(yī)院服務(wù)，更大程度提升醫(yī)院服務(wù)質(zhì)量及利潤，是醫(yī)院信息化建設(shè)中一個(gè)關(guān)鍵著眼點(diǎn)。為了順應(yīng)時(shí)代時(shí)尚，滿足廣大民眾多樣化看病需求，提升各級醫(yī)院工作效率、服務(wù)質(zhì)量，醫(yī)院無線呼叫系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生?？梢姡t(yī)院無線呼叫系統(tǒng)是各醫(yī)院提升服務(wù)質(zhì)量良好處理方案。醫(yī)院無線呼叫系統(tǒng)已經(jīng)成為公認(rèn)改善服務(wù)方法。經(jīng)過無線呼叫系統(tǒng)建設(shè)，醫(yī)院不僅能夠更大程度地提升服務(wù)質(zhì)量及工作效率，更能夠表現(xiàn)出醫(yī)院高科技特色、吸引眾多患者，同時(shí)也能夠利用無線呼叫系統(tǒng)多個(gè)多樣增值業(yè)務(wù)來提升醫(yī)院利潤、達(dá)成盈利性目標(biāo)。1.3.2系統(tǒng)概述醫(yī)護(hù)呼叫系統(tǒng)已經(jīng)成為醫(yī)院提升醫(yī)護(hù)服務(wù)質(zhì)量、提升醫(yī)護(hù)人職員作效率和降低醫(yī)療事故一個(gè)必不可少基礎(chǔ)設(shè)備。伴隨無線科技發(fā)展和應(yīng)用，醫(yī)護(hù)呼叫系統(tǒng)能夠擺脫線纜束縛，實(shí)現(xiàn)即時(shí)通訊，移動接收呼叫信息。醫(yī)院專用無線呼叫系統(tǒng)就是在無線技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合了單片機(jī)控制和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，依據(jù)醫(yī)院規(guī)模、內(nèi)部業(yè)務(wù)步驟和管理需求開發(fā)全新醫(yī)護(hù)呼叫系統(tǒng)。此系統(tǒng)采取低輻射、低功率、高無線接收靈敏度、零電磁干擾無線編碼技術(shù)，發(fā)射功率不足手機(jī)1/10，完全滿足醫(yī)院低無線電輻射要求。其優(yōu)點(diǎn)以下：微功率無線技術(shù)，綠色環(huán)境保護(hù)，無輻射；全部采取無線設(shè)計(jì)，無需布線，檢修方便；施工期短，無施工費(fèi)用，高科技、高性價(jià)比；實(shí)現(xiàn)分類呼叫，呼叫信息有效傳達(dá)只需毫秒數(shù)量級；呼叫數(shù)據(jù)備份、存放、統(tǒng)計(jì)、分析，醫(yī)護(hù)管理好幫手；緊急情況快速響應(yīng)，有效應(yīng)對突發(fā)事件，提升形象，降低醫(yī)患糾紛。1.3.3無線呼叫系統(tǒng)和有線呼叫系統(tǒng)對比

無線呼叫系統(tǒng)傳統(tǒng)有線呼叫系統(tǒng)安裝安裝方便，無需布線，無需改變現(xiàn)有裝修，省去繁瑣布線工程需要技術(shù)人員測量、打眼、走線、連線、安裝調(diào)試，很麻煩，費(fèi)時(shí)費(fèi)力維護(hù)即安即用，醫(yī)護(hù)人員也可自行設(shè)置，很方便發(fā)生故障，查詢故障原因很不方便，重新走線，影響醫(yī)院正常營業(yè)費(fèi)用可反復(fù)利用，安裝便易，依據(jù)需要可隨意移動位置，無任何成本反復(fù)使用率低，需布線材料費(fèi)和人工費(fèi)，比“無線”產(chǎn)品高出60%移動性醫(yī)護(hù)人員可隨身佩帶，只要患者有需要，隨叫隨到醫(yī)護(hù)人員不在值班室，無法找到，延誤對患者診治，引發(fā)患者不滿圖1—11.4研究內(nèi)容1.5本文結(jié)構(gòu)

第二章無線電通信基礎(chǔ)原理2.1通信系統(tǒng)通常模型通信目標(biāo)就是傳輸信息。通信系統(tǒng)作用就是將信息從信源發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)地。對于電通信來說，首先要把消息轉(zhuǎn)變成電信號，然后經(jīng)過發(fā)送設(shè)備，將信號送入信道，在接收端利用接收設(shè)備對接收信號作對應(yīng)處理后，送給信宿再轉(zhuǎn)換為原來消息。這一過程可經(jīng)過圖1—1所表示通信系統(tǒng)通常模型來概括。信息源信息源發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備受信者信道噪聲源圖2—1通信系統(tǒng)通常模型圖1—1中各部分功效簡述以下：1．信息源信息源（簡稱信源）作用是把多種消息轉(zhuǎn)變成原始電信號。依據(jù)消息種類不一樣，信源能夠分為模擬信源和數(shù)字信源。模擬信源輸出連續(xù)模擬信號，如話筒、攝像機(jī)等；數(shù)字信源則輸出離散數(shù)字信號，如電傳機(jī)、計(jì)算機(jī)等多種數(shù)字終端等。而且，模擬信源送出信號經(jīng)數(shù)字化處理后也能夠送出數(shù)字信號。2．發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備作用是產(chǎn)生適合于在信道中傳輸信號，即使發(fā)送信號特征和信道特征相匹配，含有抗信道干擾能力，而且含有足夠功率以滿足遠(yuǎn)距離傳輸需要。所以，發(fā)送設(shè)備涵蓋內(nèi)容很多，可能包含變換、放大、濾波、編碼、調(diào)制等過程。對于多路徑傳輸系統(tǒng)，發(fā)送設(shè)備中還包含多路復(fù)用器。3．信道信道是一個(gè)物理媒介，用來未來自發(fā)送設(shè)備信號傳輸?shù)浇邮斩?。在無線信道中，信道能夠是自由空間；在有線信道中，能夠是明線、電纜和光纖。有線信道和無線信道全部有多個(gè)物理媒介。信道既給信號以通路，也會對信號產(chǎn)生多種干擾和噪聲。信道固有特征及引入干擾和噪聲直接關(guān)系到通信質(zhì)量。4．接收設(shè)備接收設(shè)備功效是將信號放大和反變換（如譯碼、解調(diào)），其目標(biāo)是從受到減損接收信號中正確恢復(fù)原始電信號。對于多路復(fù)用信號，接收設(shè)備中還包含解除多路復(fù)用，實(shí)現(xiàn)正確分路功效。另外，它還要盡可能減小在傳輸過程中噪聲和干擾所帶來影響。5．受信者受信者（簡稱信宿）是傳送消息目標(biāo)地，其功效和信源相反，即把原始電信號還原成對應(yīng)消息，如揚(yáng)聲器2.2通信系統(tǒng)分類和通信方法2.2.1通信系統(tǒng)分類1．按信號特征分類根據(jù)信道中傳輸是模擬信號還是數(shù)字信號，對應(yīng)把通信系統(tǒng)分成模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。2．按傳輸媒介分類按傳輸媒介，通信系統(tǒng)能夠分為有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)兩大類。所謂有線通信是用導(dǎo)線（如架空明線、同軸電纜、光導(dǎo)纖維、波導(dǎo)等）作為傳輸媒介完成通信，如市內(nèi)電話、有線電視、海底電纜通信等。所謂無線通信是依靠電磁波在空間傳輸達(dá)成傳輸消息目標(biāo)，如短波電離層傳輸、微波視距離傳輸、衛(wèi)星中繼等。3．按工作波段分類按通信設(shè)備工作頻率或波長不一樣，分為長波通信、短波通信、遠(yuǎn)紅外通信等。圖2—2列出了通信使用頻段、常見傳輸媒質(zhì)及關(guān)鍵用途。頻率范圍/HZ名稱經(jīng)典應(yīng)用3—30極低頻遠(yuǎn)程導(dǎo)航、水下通信30—300超低頻水下通信300—3000特低頻遠(yuǎn)程通信3k—30k甚低頻遠(yuǎn)程導(dǎo)航、水下通信、聲納30k—300k低頻導(dǎo)航、水下通信、無線電信標(biāo)300k—3000k中頻廣播、海事通信、測向、遇險(xiǎn)求救、海岸警衛(wèi)3M—30M高頻遠(yuǎn)程廣播、電報(bào)、電話、傳真、搜尋救生、業(yè)余無線電30M—300M甚高頻電視、調(diào)頻廣播、陸地交通、出租汽車、飛機(jī)通信0.3G—3G特高頻電視、蜂窩網(wǎng)、導(dǎo)航、衛(wèi)星通信、G1S監(jiān)視雷達(dá)、無線電高度計(jì)3G—30G超高頻衛(wèi)星通信、無線電高度計(jì)、機(jī)載雷達(dá)、氣象雷達(dá)、微波鏈路30G—300G極高頻雷達(dá)著陸系統(tǒng)、衛(wèi)星通信、移動業(yè)務(wù)、鐵路業(yè)務(wù)300G—3T亞毫米波為劃分、試驗(yàn)用43T—430T紅外光通信系統(tǒng)430T—750T可見光光通信系統(tǒng)750T—3000T紫外線光通信系統(tǒng)圖2—22.2.2通信方法通信方法是指通信雙方之間工作方法或信號傳輸方法。1．單工、半雙工、全雙工通信對于點(diǎn)和點(diǎn)之間通信，按消息傳輸方向和時(shí)間關(guān)系，通信能夠分為單工、半雙工、全雙工通信。（1）單工通信，是指消息只能單方向傳輸工作方法。通信雙方中只有一個(gè)能夠進(jìn)行發(fā)送，另一個(gè)只能接收。（2）半雙工通信，是指通信雙方全部能收發(fā)消息，但不能同時(shí)進(jìn)行收和發(fā)工作方法。（3）全雙工通信，是指通信雙方可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息工作方法。通常情況全雙工通信信道必需是雙向信道。2．并行傳輸和串行傳輸在數(shù)據(jù)通信（關(guān)鍵是計(jì)算機(jī)或其它數(shù)字終端設(shè)備之間通信）中，按數(shù)據(jù)代碼排列不一樣方法，可分為并行傳輸和串行傳輸。（1）并行傳輸，是將代表信息數(shù)字信號碼元序列以成組方法在兩條或兩條以上并行信道上同時(shí)傳輸。并行傳輸優(yōu)勢是節(jié)省傳輸時(shí)間，速度快。另外，并行傳輸不需要另外方法就實(shí)現(xiàn)了收發(fā)雙方字符同時(shí)。缺點(diǎn)是需要n條通信線路，成本高，通常只用于設(shè)備之間近距離通信。（2）串行通信，是將數(shù)字信號碼元序列以串行方法一個(gè)碼元接一個(gè)碼元地在一條信道上傳輸。遠(yuǎn)距離數(shù)字傳輸常采取這種方法。串行通信優(yōu)點(diǎn)是只需要一條通信信道，所需線路鋪設(shè)費(fèi)用只是并行傳輸1/n。缺點(diǎn)是速度慢，需要外加同時(shí)方法以處理收、發(fā)雙方碼組或字符同時(shí)問題。2.3無線電信號傳輸原理2.3.1無線電信號產(chǎn)生和發(fā)射要完成無線電通信，首先必需產(chǎn)生高頻率載波電流，然后設(shè)法將電報(bào)或電話信號“加到”載波上去。在無線電技術(shù)中采取振蕩器來產(chǎn)生高頻電流。振蕩器能夠看作是將直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娔軗Q能器。振蕩器是無線電發(fā)送設(shè)備基礎(chǔ)單元。為了發(fā)送電報(bào)信號，能夠加一個(gè)電鍵來控制供給振蕩器直流電源，電源接通時(shí)，振蕩器產(chǎn)生高頻電流i；電源斷開時(shí)，振蕩器沒有高頻電流送出。這么，就得到了高頻電流（含有信息），高頻電流送至發(fā)射天線，轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶挪òl(fā)射出去。電磁波中就包含了所要傳送電報(bào)信號。實(shí)際上，為了提升振蕩器頻率穩(wěn)定性和增加輸出功率，在振蕩器以后往往還要加緩沖級和放大級，將發(fā)射功率提升到所需數(shù)值，再發(fā)射出去。電鍵通常也不是直接控制振蕩器，而是控制振蕩器以后某一級。因?yàn)槭芸仉娏鞔螅鲭婃I載流能力，常見電鍵控制一個(gè)電流放大器（鍵控管），由鍵控管來控制發(fā)射機(jī)中某一級電流通斷。依據(jù)不一樣調(diào)制方法，能夠有調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相等。以調(diào)幅發(fā)射機(jī)為例圖2—3所表示。主振主振緩沖中間放大器功放推進(jìn)級倍頻器受調(diào)放大器低頻電壓放大器低頻功放級調(diào)制器話筒圖2—3調(diào)幅發(fā)射機(jī)方框圖2.3.2無線電信號接收無線電信號接收過程恰好和發(fā)送過程相反。在接收處，先用接收天線將收到電磁波轉(zhuǎn)變已調(diào)波電流，然后從已調(diào)波電流中檢出原始信號。這一過程恰好和發(fā)送過程相反，稱為解調(diào)，也叫檢波。最終再用聽筒或揚(yáng)聲器將檢波取出音頻電流轉(zhuǎn)變?yōu)槁暷埽司吐牭搅税l(fā)射機(jī)出發(fā)送語言、音樂等信號。不過，接收天線所收到電磁波很微弱。為了提升接收靈巧敏度，可在檢波器之前加一級至幾級高頻小信號放大器，然后再檢波。檢波以后，再經(jīng)過合適低頻放大，最終送至揚(yáng)聲器或耳機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇?。接收機(jī)有直接放大式接收機(jī)和超外差式接收機(jī)，下圖為超外差式接收機(jī)，圖2—4所表示。高頻小高頻小信號放大器混頻器中頻放大器檢波器低頻放大器當(dāng)?shù)卣袷幤鲹P(yáng)聲器圖2—4超外差式接收機(jī)方框圖2.4通信系統(tǒng)關(guān)鍵性能指標(biāo)在設(shè)計(jì)和評價(jià)一個(gè)通信系統(tǒng)時(shí)，需要建立一套能反應(yīng)系統(tǒng)各方面性能指標(biāo)體系。性能指標(biāo)也稱質(zhì)量指標(biāo)，她們是從整個(gè)系統(tǒng)角度綜合提出。通信系統(tǒng)性能指標(biāo)包含其有效性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)性、可維護(hù)性等。盡管不一樣通信業(yè)務(wù)對系統(tǒng)性能要求不盡相同，不過從研究信息傳輸角度來說，通行有效性和可靠性是關(guān)鍵矛盾所在。所謂有效性是指傳輸一定信息量時(shí)所占用信道資源（頻帶寬度和時(shí)間間隔），或說是傳輸“速度”問題；而可靠性則是指接收信息正確度，也就是傳輸“質(zhì)量”問題。這兩個(gè)問題相互矛盾而又相對統(tǒng)一，而且還能夠進(jìn)行交換。因?yàn)槟M通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)之間區(qū)分，二者對有效性和可靠性要求和度量方法不盡相同。模擬通信系統(tǒng)有效性可用有效傳輸頻帶來度量，一樣消息用不一樣調(diào)制方法，則需要不一樣頻帶寬度。如話音信號單邊帶調(diào)幅占用帶寬僅為4kHZ，而話音信號寬帶調(diào)頻占用帶寬則為48kHZ，顯然調(diào)幅信號有效性比調(diào)頻好?？煽啃酝ǔＲ娊邮斩私庹{(diào)器輸出信噪比來度量。輸出信噪比越高，通信質(zhì)量就越好。不一樣調(diào)制方法在一樣信道信噪比下所得到解調(diào)后輸出信噪比是不一樣。如調(diào)頻信號抗干擾能力比調(diào)幅好，但調(diào)頻信號所需要傳輸頻帶卻寬于調(diào)幅。數(shù)字通信有效性可用傳輸速率和頻帶利用率來衡量。（1）碼元傳輸速率RB,又稱碼元速率、傳碼率。它被定義為單位時(shí)間（每秒）傳送碼元數(shù)目，單位為波特，簡記為B。但要注意，碼元速率僅僅表征單位時(shí)間傳送碼元數(shù)目，而沒有限定這時(shí)碼元是何種進(jìn)制。（2）信息傳輸速率Rb，簡稱傳信率，又稱比特率。它定義為單位時(shí)間內(nèi)傳輸平均信息量或比特?cái)?shù)，單位為比特/秒，簡記為b/s。Rb=RB*㏒2(M)（3）頻帶利用率。在比較不一樣通信系統(tǒng)有效性時(shí)，不能單看她們傳輸速率，還應(yīng)考慮所占用頻帶寬度，因?yàn)閮蓚€(gè)傳輸速率相等系統(tǒng)其傳輸效率并不一定相同。所以，真正衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)有效指標(biāo)是頻帶利用率，它定義為單位帶寬（每赫茲）內(nèi)傳輸速率，即數(shù)字通信系統(tǒng)可靠性可用差錯(cuò)率來衡量。差錯(cuò)率常見誤碼率和誤信率表示。（1）誤碼率Pe，是指錯(cuò)誤接收碼元數(shù)在傳輸總碼元數(shù)中所占比率，更確切地說，誤碼率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)概率，即Pe=（2）誤信率Pb，又稱誤比特率，是指錯(cuò)誤接收比特?cái)?shù)在傳輸總比特?cái)?shù)中所占百分比，即Pb=

第三章病房無線呼叫系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體要求當(dāng)病房有呼叫需要時(shí)，病人只要按下呼救按鍵無線發(fā)射模塊就會輸入電路所需控制床位號，同時(shí)開啟編碼電路產(chǎn)生帶有地址編碼和開關(guān)狀態(tài)信息編碼脈沖信號，在經(jīng)過無線電發(fā)射電路將信號發(fā)射出去，而無線電接收電路將接收到編碼脈沖信號經(jīng)過解碼電路進(jìn)行編碼地址確定，確定是否是本遙控開關(guān)系統(tǒng)地址。假如是則解碼電路產(chǎn)生對應(yīng)輸出信號控制繼電器電路，開關(guān)電路動作。即顯示器顯示床位號，語音系統(tǒng)發(fā)出相對應(yīng)語音播報(bào)，通知護(hù)士。依據(jù)上述分析，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求包含以下多個(gè)方面：1以51單片機(jī)為關(guān)鍵控制器件，輔以相關(guān)接口電路及IC組成硬件系統(tǒng)。2利用無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。3有多臺從機(jī)由主機(jī)控制且能夠同時(shí)工作，而且能夠隨意增加有限臺從機(jī)，實(shí)現(xiàn)最小控制距離。4當(dāng)從機(jī)無任何動作時(shí)，從機(jī)處于靜默狀態(tài)（自動斷電），以節(jié)省電能。5當(dāng)從機(jī)有需要進(jìn)行呼叫時(shí)，在主機(jī)上顯示出病床號碼，伴隨語音播報(bào)，方便通知護(hù)士和醫(yī)生,并可經(jīng)過主機(jī)直接解警。6用LabVIEW制作主機(jī)顯示界面。3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理框圖依據(jù)設(shè)計(jì)要求，我們設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理框圖圖3-1所表示。鍵盤鍵盤鍵盤單片機(jī)單片機(jī)無線發(fā)射模塊無線發(fā)射模塊無線接收模塊單片機(jī)LCD顯示上位機(jī)顯示存放器語音播報(bào)圖3—1系統(tǒng)原理框圖如上圖所表示，本系統(tǒng)由單片機(jī)（主機(jī)）、直流電源、無線發(fā)射/接收模塊、接口電路、顯示存放電路和語音播報(bào)電路等組成。3.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案討論3.3.1主機(jī)選擇方案一：采取AT81C51為關(guān)鍵單片機(jī)，成本較低，處理速度較快，增加多路也易于實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)時(shí)，能夠經(jīng)過串口在顯示器隨機(jī)產(chǎn)生十以內(nèi)加、減法題目。采取語音報(bào)警，可使醫(yī)生或護(hù)士聽到報(bào)警信息，并可經(jīng)過主機(jī)直接解警。通信接口可利用MAX485芯片實(shí)現(xiàn)半雙工通信，其通信傳輸線少，從而更滿足設(shè)計(jì)需要。方案二：采取PC機(jī)直接對該系統(tǒng)進(jìn)行控制，其優(yōu)點(diǎn)在顯示界面和方法多，編程格式靈活，如采取VB、JAVA或用LabVIEW等，比較美觀。通信接口需采取機(jī)內(nèi)RS-232，實(shí)現(xiàn)和下位機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。相比較而言，方案一比較有利于從機(jī)設(shè)計(jì)，方案二比較有利于主機(jī)設(shè)計(jì)。因?yàn)獒t(yī)院屬于公共場所，從機(jī)輕易丟失或損壞，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度考慮，方案一代價(jià)相對較小，所以在此系統(tǒng)中，我們選擇方案一作為我們設(shè)計(jì)方案。3.3.2無線收發(fā)模塊選擇方案一:采取美國ACM企業(yè)生產(chǎn)新一代高性能、低成本單片發(fā)射芯片ACMTX16,可工作于400─460MHZ頻段，性能優(yōu)良，外圍電路簡單，是專為遙控、數(shù)據(jù)傳輸、無線標(biāo)簽、小型尋呼系統(tǒng)等應(yīng)用設(shè)計(jì)。ACMTX16是大規(guī)模集成電路，設(shè)計(jì)獨(dú)特，內(nèi)部采取1LL合成技術(shù)，所以只需外接廉價(jià)低頻率晶體和少數(shù)外部元件即可得到所需頻率。方案二：PT2262/PT2272是臺灣普城企業(yè)生產(chǎn)一個(gè)CMOS工藝制造低功耗、低價(jià)位通用編碼、解碼電路，PT2262/PT2272最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平H,接低電平L),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)定地址碼和數(shù)據(jù)碼從DOUT(17腳)串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。采取基于PT2262/2272無線接收發(fā)模塊關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)（1）天線輸入端有選頻電路，而不依靠1/4波長天線選頻作用，控制距離較近時(shí)能夠剪短甚至去掉外接天線

（2）輸出端波形在沒有信號比較潔凈，干擾信號為短暫針狀脈沖，而不像其它超再生接收電路會產(chǎn)生密集噪聲波形，所以抗干擾能力較強(qiáng)。

（3）無線接收發(fā)模塊本身輻射極小，加上電路模塊后面網(wǎng)狀接地銅箔屏蔽作用，能夠降低本身振蕩泄漏和外界干擾信號侵入。

（4）采取帶骨架銅芯電感將頻率調(diào)整到315MHZ后封固，這和采取可調(diào)電容調(diào)整接收頻率電路相比，溫度、濕度穩(wěn)定性及抗機(jī)械振動性能全部有極大改善?？烧{(diào)電容調(diào)整精度較低，只有3/4圈調(diào)整范圍，而可調(diào)電感能夠做到多圈調(diào)整。可調(diào)電容調(diào)整完成后無法封固，因?yàn)椴还軐?dǎo)體還是絕緣體，多種介質(zhì)靠近或侵入全部會使電容容量發(fā)生改變，進(jìn)而影響接收頻率。另外未經(jīng)封固可調(diào)電容在受到振動時(shí)定片和動片之間發(fā)生位移；溫度改變時(shí)熱脹冷縮會使定片和動片間距離改變；濕度改變因介質(zhì)改變改變?nèi)萘?；長久工作在潮濕環(huán)境中還會因定片和動片氧化改變?nèi)萘?，這些全部會嚴(yán)重影響接收頻率穩(wěn)定性，而采取可調(diào)電感就可處理這些問題，因?yàn)殡姼心軌蛟谡{(diào)整完成后進(jìn)行封固，絕緣體封固劑不會使電感量發(fā)生改變。方案三:采取無線調(diào)幅發(fā)射模塊YCF500-1,含有穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，采取SMT貼片元件工藝，選擇優(yōu)質(zhì)名牌阻容件，和用其表面諧振器穩(wěn)頻,使其性能在惡劣環(huán)境下更能顯示出其優(yōu)勢所在，關(guān)鍵芯片采取現(xiàn)在世界上最優(yōu)異超外差接收芯片技術(shù)。接收靈敏度為-105dBm。關(guān)鍵用在工業(yè)控制，數(shù)據(jù)傳送,計(jì)算機(jī)通訊等方面。綜合考慮此系統(tǒng)所需要經(jīng)濟(jì)效益、工作環(huán)境、系統(tǒng)靈敏度等要求，相比較而言,第二種方案更有利于我們實(shí)現(xiàn)和測量。3.3.3顯示模塊方案一:顯示采取圖形LCD，它是一個(gè)被動式顯示器，因?yàn)槠涔臉O低、抗干擾能力強(qiáng)，所以在低功耗單片機(jī)系統(tǒng)中大量使用。LCD本身不發(fā)光只是調(diào)整光亮度，現(xiàn)在市場上銷售LCD顯示器全部是利用液晶扭曲—向列效應(yīng)制成，這是一個(gè)電場效應(yīng)，夾在兩片導(dǎo)電玻璃電極間液晶經(jīng)過一定處理，它內(nèi)部分子成10度扭曲，當(dāng)線性偏振光透過其偏陣面便會旋轉(zhuǎn)10度。當(dāng)在玻璃電極上加上電壓后，在電場作用下，液晶扭曲結(jié)構(gòu)消失，其旋光作用也消失，偏振光便可直接經(jīng)過。當(dāng)去掉電場后液晶分子又恢復(fù)扭曲結(jié)構(gòu)。它和1C機(jī)相比，成本較低，能夠?qū)崿F(xiàn)漢字和數(shù)據(jù)直觀化，增加多路也易于實(shí)現(xiàn)。方案二:發(fā)光二極管顯示器LED是單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品中常見廉價(jià)輸出設(shè)備。它是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，對應(yīng)一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆劃發(fā)光，控制不一樣組合二極管導(dǎo)通，就能顯示出多種字符，常見為七段顯示器結(jié)構(gòu)。所以本系統(tǒng)采取LCD顯示。3.3.4主機(jī)顯示界面方案一:LabVIEW是試驗(yàn)室虛擬儀器工程工作臺（LabVIEWVirtualInstrumentsEngineeringWorkbench）簡稱，是美國國家儀器企業(yè)開發(fā)虛擬儀器開發(fā)平臺軟件，它功效強(qiáng)大靈活，能夠廣泛應(yīng)用于自動測量系統(tǒng)、工業(yè)過程自動化、試驗(yàn)室仿真等各個(gè)領(lǐng)域。LabVIEW使用圖形化編程語言編程，簡單直觀，極大節(jié)省程序開發(fā)時(shí)間，同時(shí)LabVIEW可提供豐富庫函數(shù)和功效模塊，可完成多種多樣復(fù)雜編程任務(wù)。方案二:在實(shí)踐中，使用PC機(jī)對In1rise企業(yè)推出Del1hi是一個(gè)功效強(qiáng)大高級編程語言，其含有可視化面向?qū)ο筇卣?，尤其適合Windows平臺下圖形界面和用戶程序編制,在Windows平臺下，Win32A1I支持同時(shí)和異步兩種I/O操作。同時(shí)操作方法java/j2me/code/'target='_blank'>程序設(shè)計(jì)相對比較簡單，不過I/O操作函數(shù)在I/O操作結(jié)束前不能返回，這將掛起調(diào)用線程，直到I/O操作結(jié)束；異步操作方法要相對復(fù)雜部分，不過能夠讓I/O操作在后臺運(yùn)行，而不會掛起調(diào)用線程，這在大數(shù)據(jù)量通信情況下對改善調(diào)用線程響應(yīng)速度是相當(dāng)有效。同時(shí)因?yàn)閃in1x和WinNT下對串行通信處理不一樣，這就造成了在Win1x下開發(fā)同時(shí)方法串行通信程序在NT下會發(fā)生工作線程之間協(xié)作阻塞，即當(dāng)讀線程在等候WaitCommEvent時(shí)候，寫線程不能正常工作，停在那里，整個(gè)程序處于癱瘓狀態(tài)。這個(gè)問題是WindowsA1I函數(shù)處理串行通信一個(gè)BUG，所以對于適應(yīng)性強(qiáng)程序全部是選擇異步方法。鑒于此，本系統(tǒng)采取第一個(gè)方案。

第四章病房無線呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)4.1模塊功效介紹4.1.1AT89C51單片機(jī)介紹AT81C51是一個(gè)帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存放器（F1EROM—Falsh1rogrammableandErasableReadOnlyMemory）低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一個(gè)帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存放器單片機(jī)。單片機(jī)可擦除只讀存放器能夠反復(fù)擦除100次。該器件采取ATMEL高密度非易失存放器制造技術(shù)制造，和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。因?yàn)閷⒍喙π?位C1U和閃爍存放器組合在單個(gè)芯片中，ATMELAT89C51是一個(gè)高效微控制器，AT89C2051是它一個(gè)精簡版本。AT89C單片機(jī)為很多入式控制系統(tǒng)提供了一個(gè)靈活性高且價(jià)廉方案。圖4—11．關(guān)鍵特征：

·和MCS-51兼容

·4K字節(jié)可編程閃爍存放器；壽命：1000寫/擦循環(huán)；數(shù)據(jù)保留時(shí)間：

·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz

·三級程序存放器鎖定

·128*8位內(nèi)部RAM

·32可編程I/O線

·兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

·5個(gè)中止源

·可編程串行通道

·低功耗閑置和掉電模式

·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路2．管腳說明：

VCC：供電電壓。

GND：接地。

P0口：P0口為一個(gè)8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。10能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存放器，它能夠被定義為數(shù)據(jù)/地址第八位。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外部必需被拉高。

P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻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口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是因?yàn)閮?nèi)部上拉緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。

P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻8位雙向I/O口，12口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并所以作為輸入時(shí)，P2口管腳被外部拉低，將輸出電流。這是因?yàn)閮?nèi)部上拉緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存放器或16位地址外部數(shù)據(jù)存放器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存放器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功效寄存器內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。

P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)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?yàn)橥獠肯吕瓰榈碗娖剑琍3口將輸出電流（ILL）這是因?yàn)樯侠壒省?/p>

P3口也可作為AT89C51部分特殊功效口，以下表所表示：

口管腳備選功效

P3.0RXD（串行輸入口）

P3.1TXD（串行輸出口）

P3.2/INT0（外部中止0）

P3.3/INT1（外部中止1）

P3.4T0（記時(shí)器0外部輸入）

P3.5T1（記時(shí)器1外部輸入）

P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存放器寫選通）

P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存放器讀選通）

P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收部分控制信號。

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)器周期高電平時(shí)間。

ALE/1ROG：當(dāng)訪問外部存放器時(shí)，地址鎖存許可輸出電平用于鎖存地址地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率1/6。所以它可用作對外部輸出脈沖或用于定時(shí)目標(biāo)。然而要注意是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存放器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想嚴(yán)禁ALE輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在實(shí)施MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。假如微處理器在外部實(shí)施狀態(tài)ALE嚴(yán)禁，置位無效。

1SEN：外部程序存放器選通信號。在由外部程序存放器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/1SEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存放器時(shí)，這兩次有效/1SEN信號將不出現(xiàn)。

EA/V11：當(dāng)EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存放器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存放器。注意加密方法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)部程序存放器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（V11）。

XTAL1：反向振蕩放大器輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路輸入。

XTAL2：來自反向振蕩器輸出。3．振蕩器特征XTAL1和XTAL2分別為反向放大器輸入和輸出。該反向放大器能夠配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采取。如采取外部時(shí)鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號要經(jīng)過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，所以對外部時(shí)鐘信號脈寬無任何要求，但必需確保脈沖高低電平要求寬度。4．芯片擦除：

整個(gè)1EROM陣列和三個(gè)鎖定位電擦除可經(jīng)過正確控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存放字節(jié)被反復(fù)編程以前，該操作必需被實(shí)施。另外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，能夠在低到零頻率條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選掉電模式。在閑置模式下，C1U停止工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中止系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保留RAM內(nèi)容而且凍結(jié)振蕩器，嚴(yán)禁所用其它芯片功效，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。4.1.2直流電源電源電路由變壓器和整流穩(wěn)壓電路組成。變壓器用于將220V交流電壓轉(zhuǎn)換為正、負(fù)1V低壓交流電壓；整流電路用于將低壓交流電路整流為脈動電壓。該脈動電壓和濾波電容相連，形成較平滑直流電壓。將兩路直流電壓分別送入三端穩(wěn)壓器MC7805輸入端Vin后，在輸出端形成+5V直流穩(wěn)壓電壓，供單片機(jī)和測量電路使用。后接電容起濾波作用，用于濾除導(dǎo)線上干擾。開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓一個(gè)電源，開關(guān)電源通常由脈沖寬度調(diào)制（1WM）控制IC和MOSFET組成。開關(guān)電源和線性電源相比，二者成本全部伴隨輸出功率增加而增加，但二者增加速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開關(guān)電源，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。伴隨電力電子技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)在不停地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動，這為開關(guān)電源提供了廣泛發(fā)展空間。開關(guān)電源工作效率高，通?？蛇_(dá)成80%以上，故在其輸出電流選擇上，應(yīng)正確測量或計(jì)算用電設(shè)備最大吸收電流，以使被選擇開關(guān)電源含有高性能價(jià)格比。我們選擇DC-DC直流隔離電源DCMD5D1,將單一直流電源+5V隔離變成所需±1V直流電源輸出，簡化了電路設(shè)計(jì),排除了電源回路和地線之間干擾,起隔離柵作用。4.1.3無線發(fā)射/接收模塊PT226/PT2272PT2262/2272是臺灣普城企業(yè)生產(chǎn)一個(gè)CMOS工藝制造低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/2272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)定地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。編碼芯片PT2262發(fā)出編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同時(shí)碼組成一個(gè)完整碼字，解碼芯片PT2272接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較查對后，VT腳才輸出高電平，和此同時(shí)對應(yīng)數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，假如發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz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)制串行數(shù)據(jù)信號，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號，當(dāng)17腳為低平期間315MHz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PT226217腳輸出數(shù)字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100％調(diào)幅。

其中發(fā)射芯片PT2262-IR將載波振蕩器、編碼器和發(fā)射單元集成于一身，使發(fā)射電路變得很簡練.

接收芯片PT2272數(shù)據(jù)輸出位依據(jù)其后綴不一樣而不一樣，數(shù)據(jù)輸出含有“暫存”和“鎖存”兩種方法，方便用戶使用。（1）PT2262-IR引腳功效說明：

Pin1-Pin6（A0-A5）:

地址輸入端，可編成“1”、“0”“開路”三種狀態(tài)。

Pin7、Pin8、Pin10-Pin13（A6/D0-A11/D5）:

地址或數(shù)據(jù)輸入端，地址輸入時(shí)用Pin1-Pin6，做數(shù)據(jù)輸入時(shí)只可編成“1”、“0”兩種狀態(tài)。

Pin14（TE）:

發(fā)射使能端，低電平有效。

Pin15、Pin16（OSC1、OSC2）:

外接振蕩電阻，決定振蕩時(shí)鐘頻率。

Pin17（Dout）:

數(shù)據(jù)輸出端，編碼由此腳串行輸出。

Pin1、Pin18（VDD，Vss）:

電源+，-輸入端。

（2）PT2272引腳功效說明：

Pin1-Pin6（A0-A5）:

地址輸入端，可編成“1”、“0”和“開路”三種狀態(tài)。要求和PT2262設(shè)定狀態(tài)一致。

Pin7、Pin8、Pin10-Pin13（D0-D5）:

數(shù)據(jù)輸出端，分暫存和鎖存兩種狀態(tài)。

Pin14（DI）:

脈沖編碼信號輸入端。

Pin15、Pin16（OSC1、OSC2）:

外接振蕩電阻，決定振蕩時(shí)鐘頻率。

Pin17（VT）:

輸出端，接收有效信號時(shí)，VT端由低電平變?yōu)楦唠娖健?/p>

Pin1、Pin18（VDD，Vss）:

電源+，-輸入端。（3）PT2262/PT2272工作原理：

PT2262-IR發(fā)射芯片地址編碼輸入有“1”、“0”和“開路”三種狀態(tài)，數(shù)據(jù)輸入有“1”和“0”兩種狀態(tài)。由各地址、數(shù)據(jù)不一樣接腳狀態(tài)決定，編碼從輸出端Dout輸出，經(jīng)過紅外發(fā)射管發(fā)射出去。其編碼時(shí)序波形圖3.2所表示。

Dout輸出編碼信號是調(diào)制在38kHz載波上，OSC1、OSC2外接電阻決定載頻頻率，通常電阻可在430k—470k之間選擇即可。PT2272暫存功效是指當(dāng)發(fā)射信號消失時(shí)，PT2272對應(yīng)數(shù)據(jù)輸出位即變?yōu)榈碗娖?。而鎖存功效是指，當(dāng)發(fā)射信號消失時(shí)，PT2272數(shù)據(jù)輸出端仍保持原來狀態(tài)，直到下次接收到新信號輸入。圖4.3和圖4.4是紅外發(fā)射和接收經(jīng)典應(yīng)用原理圖，為了能正確解調(diào)出調(diào)制編碼信號，接收端需加一級前置放大級，確保輸入PT2272信號幅度足夠大。PT2272各個(gè)輸出端經(jīng)過多種接口即可控制對應(yīng)負(fù)載。圖4—3PT2262組成6位發(fā)射電路圖4-3是PT2262組成6路發(fā)射電路，圖中PT2262-IRVDD是經(jīng)過按鍵接通后向芯片供電，這么靜態(tài)時(shí)，PT2262-IR并不耗電，尤其適合電池供電場所。假如使用電源電壓較低（如3V），二極管應(yīng)選擇低壓差型號（如1N60等）。圖4-4PT2272組成無線接收電路（4）PT2262編碼方法立即序分析要對一編碼進(jìn)行解碼，首先應(yīng)了解其編碼方法立即序，在PT2262多種芯片中，使用得最多是4位數(shù)據(jù)碼、8位地址碼通信方法，其地址編碼端口為A0～A7，當(dāng)控制端接低電平時(shí)，PT2262就經(jīng)過17腳不停地串行輸出其編碼串，對于傳送一組編碼全部自動連發(fā)四次，編碼器用不一樣占空比及組合表示不一樣狀態(tài)。（5）單片機(jī)解碼分析依據(jù)對PT2262編碼方法分析可知，每按一次發(fā)送鍵全部發(fā)送四次編碼，每一次間全部有同時(shí)碼進(jìn)行分隔，而無線信號通常頭多個(gè)碼位輕易受外界干擾而丟失，結(jié)合這些特點(diǎn)，在用軟件進(jìn)行解碼時(shí)，可先檢測有沒有接收到信號，當(dāng)有時(shí)候就去掉第一次編碼信號，然后檢測5ms同時(shí)信號，從這里作為信號開始，進(jìn)行解碼[5]。具體單片機(jī)譯碼方法以下：首先檢測同時(shí)碼，當(dāng)同時(shí)碼結(jié)束后就延進(jìn)300us，讀取接收狀態(tài)記為A0，然后再檢測下一個(gè)上升沿，上升沿開始后又延時(shí)300us，讀取接收狀態(tài)記為A1。這么就把一個(gè)編碼給譯出來了。4.1.4顯示設(shè)計(jì)數(shù)字化顯示是智能儀器中不可缺乏部分，它使顯示愈加直觀.有線監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)用LCD顯示，便于同時(shí)用漢字顯示相關(guān)數(shù)字信息，而從機(jī)則用LED顯示，它優(yōu)點(diǎn)在于能夠用多個(gè)數(shù)碼管來模擬不一樣從機(jī)號，從而顯示不一樣從機(jī)信息。液晶顯示單元以往控制系統(tǒng)多采取七段數(shù)碼管顯示，當(dāng)顯示信息量較多時(shí)，該種顯示方法給使用者帶來了極大不便，而液晶顯示器(LCD)含有功耗低，體積小，重量輕等很多其它顯示器件無法比擬優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于便攜式儀器儀表和低功耗電子產(chǎn)品中。LCD可分為段位式、字符式和點(diǎn)陣式。其中，段位式LCD和字符式LCD只能用于字符以下簡單顯示，不能滿足圖形曲線及漢字顯示要求。而點(diǎn)陣式LCD不僅能夠顯示字符和數(shù)字，還可顯示多種圖形、曲線及漢字，便于實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話操作，測量處理結(jié)果顯示，而且能夠?qū)崿F(xiàn)屏幕上下左右滾動、閃爍等功效，用途十分廣泛。本系統(tǒng)采取是深圳市瑞特電子生產(chǎn)12232F型液晶顯示器。內(nèi)置8112個(gè)16*16點(diǎn)漢字庫和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集圖形點(diǎn)陣液晶顯示器,它關(guān)鍵由行驅(qū)動器/列驅(qū)動器及128×32全點(diǎn)陣液晶顯示器組成?？赏瓿蓤D形顯示,也能夠顯示7.5×2個(gè)(16×16點(diǎn)陣)漢字.和外部C1U接口采取并行方法控制。12232F點(diǎn)陣液晶顯示模塊和AVR單片機(jī)接口電路有兩種：直接控制方法和間接控制方法。間接控制方法通常不需要在液晶顯示模塊和微處理器之間添加其它硬件電器，時(shí)序轉(zhuǎn)換和適配是由微處理器利用軟件仿真T6163C時(shí)序來完成，靈活性很好，不限制微處理時(shí)鐘頻率，但程序效率稍低，占用微處理器口線較多，通常常常應(yīng)用于較簡單微處理器系統(tǒng)中。間接控制方法經(jīng)典接口電路圖4.5所表示。其中12232F數(shù)據(jù)線DB0~DB7和Atmega161B口相連，RS控制引腳和1C0腳相連，RS=“H”,表示DB7~DB0為顯示數(shù)據(jù)；RS=“L”,表示DB7~DB0為顯示指令數(shù)據(jù)。R/W控制端和1C1腳相連，R/W=“H”,E=“H”,數(shù)據(jù)被讀到DB7~DB0，R/W=“L”,E=“H→L”,DB7~DB0數(shù)據(jù)被寫到IR或DR中。E端為使能信號，由單片機(jī)1C2引腳控制。，該電路中點(diǎn)陣液晶顯示模塊獨(dú)占Atmega16對應(yīng)口線，和其它硬件電路及地址無關(guān)，所以：CS端可直接接地，R1為對比度調(diào)整電位器，R1、C1組成上電復(fù)位電路，C2、C3為電源濾波。圖4-512232F和單片機(jī)經(jīng)典接口電路12232型LCD顯示器軟件設(shè)計(jì)從底層寫起，逐步提升，最終完成顯示一個(gè)code區(qū)域數(shù)據(jù)功效。即先從向LCD液晶顯示器發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)或指令寫起，逐步上升，最終畫到一個(gè)指定開始列，圖形指針固定高度圖。漢字和數(shù)字字符全部是經(jīng)過“畫”這種圖形來得到。初始化程序圖4-6液晶顯示初始化步驟圖圖4-7液晶判忙步驟圖液晶驅(qū)動程序關(guān)鍵經(jīng)過對單片機(jī)口線操作來滿足液晶顯示模塊對時(shí)序要求，在液晶塊顯示信息之前，必需對它進(jìn)行初始化。其程序步驟圖如上圖4-6所表示。b.芯片判忙子程序芯片判忙是本系統(tǒng)唯一讀LCD液晶顯示器一個(gè)子程序。讀取目前LCD狀態(tài)，以判定LCD是否忙，用到是讀狀態(tài)指令。芯片判忙步驟圖4-7所表示。讀出數(shù)據(jù)和0X80相“和”，直到結(jié)果為0為止（不忙），也就是在等候讀狀態(tài)指令里面讀出BUSY位（D7）為0為止，說明芯片不忙。4.1.5語音報(bào)警電路語音采取臺灣企業(yè)最新推出單片60秒模擬語音錄放芯片A1R1600報(bào)警，它是一個(gè)音質(zhì)好低、不怕斷電、可反復(fù)錄放新型語音電路，可錄放60秒，它操作模式為串行控制和并行控制，串行控制時(shí)可分256段以上，并行控制時(shí)最大可分為8段，且含有分段管理方便、多路控制電路簡單、采樣速度及錄放音時(shí)間可調(diào)等多個(gè)功效。我們選擇它來作報(bào)警系統(tǒng),可清楚聽見報(bào)警信號。4.2主/從站原理框圖及實(shí)現(xiàn)4.2.1、主機(jī)原理框圖圖4-8中說明AT89C51由鍵盤1控制，當(dāng)有鍵下時(shí)傳送給AT89C51，同時(shí)AT89C51接收到無線信號接收系統(tǒng)傳來信號，此時(shí)AT89C51將信號傳輸給LCD進(jìn)行顯示，經(jīng)過RS-232接口送給PC機(jī)，而且能夠送給語音報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警。LCD顯示手持器數(shù)字LCD顯示手持器數(shù)字AT89C51無線信號接收系統(tǒng)鍵盤1控制AT89C51無線信號接收系統(tǒng)鍵盤1控制PC機(jī)RS-232接口PC機(jī)RS-232接口語音報(bào)警電路語音報(bào)警電路 圖4-8主機(jī)原理框圖4.2.2、從機(jī)檢測原理框圖圖4-9中AT89C51由鍵盤2控制，當(dāng)有機(jī)器發(fā)生故障按下按鈕，將送給AT89C51，此時(shí)AT89C51將進(jìn)行三部分工作，一部分送給LED進(jìn)行顯示，一部分進(jìn)行無線信號發(fā)射，另一部分則能夠進(jìn)行蜂鳴器報(bào)警LEDLED顯示 無線信號發(fā)射電路無線信號發(fā)射電路AT89C51鍵盤2控制AT89C51鍵盤2控制 蜂鳴器報(bào)警蜂鳴器報(bào)警圖4-9從機(jī)原理框圖4.3單片機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)4.3.1從機(jī)硬件硬件電路設(shè)計(jì)圖4-10.圖4-10硬件電路設(shè)計(jì)注：從機(jī)部分三路采集信號，硬件電路基礎(chǔ)相同。4.3.2、軟件部分設(shè)計(jì)本系統(tǒng)從機(jī)部分關(guān)鍵采取89C51單片機(jī)控制無線信號采集及發(fā)射。軟件步驟圖4-11所表示。圖4-11系統(tǒng)步驟圖采樣數(shù)據(jù)濾波算法此次設(shè)計(jì)中無線數(shù)據(jù)信號采集，軟件采取采樣次數(shù)可變算術(shù)平均濾波算法。依據(jù)我們試驗(yàn)測試表明，當(dāng)按鍵反應(yīng)改變較大時(shí)，信號檢測值測試誤差較大；當(dāng)按鍵反應(yīng)改變較小時(shí)，測試誤差不大。所以，我們在測試軟件編程時(shí)，采取采樣次數(shù)可變數(shù)字濾波技術(shù)。即所測數(shù)據(jù)改變大時(shí)候采取采樣次數(shù)多算術(shù)平均算法，而在數(shù)據(jù)改變小情況下采取采樣次數(shù)少算術(shù)平均算法，從而取得較準(zhǔn)鍵值及較快檢測速度，為控制提供了正確依據(jù)。提升了控制精度。4.4主機(jī)設(shè)計(jì)4.4.1主機(jī)硬件實(shí)現(xiàn)主機(jī)采取89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功效。經(jīng)過無線接收模塊，接收檢測到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。顯示采取點(diǎn)陣式LCD（240128），可進(jìn)行漢字顯示。它工作模式有定點(diǎn)和巡回檢測兩種工作方法，可顯示從從機(jī)傳輸來從機(jī)號和回復(fù)數(shù)據(jù)。在巡回檢測時(shí)，能任意設(shè)定要查詢從機(jī)數(shù)量、從機(jī)號和各從機(jī)數(shù)據(jù)值；當(dāng)收到從機(jī)報(bào)警信號時(shí)，能夠語音報(bào)警并顯示對應(yīng)從機(jī)號并可解警。硬件方面擴(kuò)展了一片74LS244，用于鍵盤輸入，擴(kuò)展了一片74LS273，用于控制語音芯片依據(jù)不一樣要求用語音提醒。74LS138為地址譯碼電路。打印采取榮達(dá)MP系列漢字微型打印機(jī)，含有超小體積、超低功耗，工作穩(wěn)定可靠，打印速度快，操作簡單，連接方便等優(yōu)點(diǎn)[10]。主機(jī)電路包含高頻發(fā)射模塊、超載波接收模塊、數(shù)碼顯示驅(qū)動模塊、鍵盤掃描、聲光報(bào)警、復(fù)位電路等。待機(jī)情況下，數(shù)碼管顯示全零，聲光報(bào)警電路均不工作。當(dāng)病按動安裝在床頭從機(jī)按鍵時(shí)，安裝在護(hù)士站主機(jī)收到信號后發(fā)出3聲“嘀”提醒音，同時(shí)發(fā)光二極管亮，數(shù)碼管顯示呼叫病人床位號和呼叫次數(shù)，醫(yī)生或護(hù)士依據(jù)顯示床位號進(jìn)行診療和服務(wù)。主機(jī)含有記憶最近呼叫9組床位號及其呼叫次數(shù)功效。

AT89C51中有一個(gè)全雙工異步串行通信接口，可用作UATR(通用異步接收和發(fā)送器)，也可用作同時(shí)移位寄存器。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，UATR為串行工作方法1。單片機(jī)以串行通信方法工作時(shí)，串行口檢測到1個(gè)由“l(fā)”到“0”跳變時(shí)開始開啟串行接收，且單片機(jī)在非串行通信時(shí)段內(nèi)輸出為“1”，所以在發(fā)射電路之前和接收模塊以后均需再加1個(gè)非門，預(yù)防發(fā)射電路在非通信時(shí)一直處于發(fā)射狀態(tài)，同時(shí)滿足單片機(jī)串行通信要求，確保單片機(jī)能夠正常收發(fā)數(shù)據(jù)。需要發(fā)射數(shù)據(jù)信號從AT89C5111引腳輸出經(jīng)反相后送到433MHz高頻發(fā)射電路發(fā)射。該高頻發(fā)射電路采取聲表面波(SAW)諧振器穩(wěn)頻，性能穩(wěn)定，無需任何調(diào)試即可正常工作。因?yàn)楦哳l接收電路易受干擾，不易調(diào)試，而市售成品接收模塊性能穩(wěn)定，價(jià)格低，故本系統(tǒng)中采取成品接收模塊，該接收模塊收到信號經(jīng)反相后送入AT89C5110引腳進(jìn)行解碼。具體硬件電路圖4-12所表示。圖4-12（a）系統(tǒng)整體框圖圖3-12（b）APR9600封裝模塊主機(jī)和從機(jī)之間通信方法采取無線信號發(fā)射接收模塊，含有穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，采?。樱停再N片工藝，選擇優(yōu)質(zhì)名牌阻容件，和用聲表面諧振器穩(wěn)頻,使其性能在惡劣環(huán)境下更能顯示出其優(yōu)勢所在。滿足了設(shè)計(jì)要求[11]。通信協(xié)議以下：9BH-FFH主機(jī)接收1-100號從機(jī)數(shù)據(jù)信息00H-64H1-100號從機(jī)解警命令4.4.2主機(jī)軟件步驟圖開始各部分初始化開始各部分初始化調(diào)顯示子程序鍵識別子程序有沒有鍵按下？工作、選站模式處理故障號碼解警巡檢選擇 NY圖3-13主程序步驟圖2、子程序步驟圖（工作部分）圖3.14子流成圖第五章主機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)儀器是人類認(rèn)識世界基礎(chǔ)工具，也是信息社會大家獲取信息關(guān)鍵手段之一。電子測量儀器發(fā)展至今，經(jīng)歷了指針式儀表、模擬器件儀器、數(shù)字器件儀器、智能儀器、個(gè)人儀器、虛擬儀器發(fā)展階段。因?yàn)殡娮蛹夹g(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展及其在電子測量技術(shù)和儀器領(lǐng)域中應(yīng)用，新測試?yán)碚摗⑿聹y試方法、新測試領(lǐng)域和新儀器結(jié)構(gòu)不停出現(xiàn)，電子測量儀器功效和作用已發(fā)生質(zhì)改變，其中計(jì)算機(jī)處于關(guān)鍵地位[12]。計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和測試系統(tǒng)愈加緊密結(jié)合趁一個(gè)有機(jī)整體，造成儀器結(jié)構(gòu)概念和設(shè)計(jì)見解也發(fā)生突破性改變。在上述背景下，出現(xiàn)了新儀器概念——虛擬儀器。5.1虛擬儀器所謂虛擬儀器技術(shù)，就是用戶在通用計(jì)算機(jī)平臺上，依據(jù)測試任務(wù)需要來定義和設(shè)計(jì)儀器測試功效，其實(shí)只是充足利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展傳統(tǒng)儀器功效。虛擬儀器技術(shù)綜合利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)總線技術(shù)和軟件工程方法，代表了測量儀器和自動測試系統(tǒng)未來發(fā)展方向。虛擬儀器“虛擬”兩字關(guān)鍵包含以下兩方面含義：（1）虛擬儀器面板是虛擬。虛擬儀器面板上多種“圖標(biāo)”和傳統(tǒng)儀器面板上多種“器件”所完成功效是相同。傳統(tǒng)儀器面板上器件全部是“實(shí)物”，而且是由“手動”和“觸摸”進(jìn)行操作；虛擬儀器前面板是外形和實(shí)物相象“圖標(biāo)”，每個(gè)圖標(biāo)“通”、“斷”、“放大”、等動作經(jīng)過用戶操作計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)或鍵盤來完成。所以，設(shè)計(jì)虛擬儀器前面板就是在前面板設(shè)計(jì)窗口中擺放所需圖標(biāo)，然后對圖標(biāo)屬性進(jìn)行設(shè)置。（2）虛擬儀器測量功效是經(jīng)過對圖形化軟件步驟圖編程來實(shí)現(xiàn)。虛擬儀器是在一個(gè)1C為關(guān)鍵組成硬件平臺支持下，經(jīng)過軟件編程來實(shí)現(xiàn)儀器功效。所以，能夠經(jīng)過不一樣測試功效軟件模塊組合來實(shí)現(xiàn)多個(gè)測試功效。5.1.1虛擬儀器特點(diǎn)1. 傳統(tǒng)面板只有一個(gè)，其上部署著種類繁多顯示和操作元件，易造成很多識別和操作錯(cuò)誤。虛擬儀器能夠經(jīng)過在多個(gè)分面板撒謊感操作來實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜功效。這么，在每個(gè)分面板上就能夠?qū)崿F(xiàn)功效操作單純化和面板部署簡捷化，從而提升操作正確性和便捷性。同時(shí)，虛擬儀器面板上顯示元件和操作元件種類和形式不受“標(biāo)準(zhǔn)件”和“加工工藝”限制，它們是由編程來實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)者能夠依據(jù)用戶認(rèn)知要求和操作要求，設(shè)計(jì)儀器面板。2. 在經(jīng)過硬件平臺確定后，由軟件替換傳統(tǒng)儀器中硬件來完趁一起功效。3. 儀器功效是用戶依據(jù)需要由軟件來定義，而不是事先由廠家定義好。4. 儀器性能改善和功效擴(kuò)展只需更新相關(guān)軟件設(shè)計(jì)，而不需要購置新儀器。5. 研制用期較傳統(tǒng)儀器大為縮短。6. 虛擬儀器開放、靈活、可和計(jì)算機(jī)同時(shí)發(fā)展，和網(wǎng)絡(luò)及其它周圍設(shè)備互聯(lián)。5.1.2虛擬儀器基礎(chǔ)工作原理工作過程以下：首先，用戶經(jīng)過虛擬儀器面板設(shè)置好儀器功效，量程，頻段等工作參數(shù)后，開啟儀器進(jìn)行測量。在計(jì)算機(jī)控制下，被測對象經(jīng)儀器部分調(diào)理和采集后，變成數(shù)據(jù)，再經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理，其結(jié)果送顯示，由用戶讀取或打印輸出。被測對象調(diào)理、采集被測對象調(diào)理、采集激勵(lì)檢測軟件計(jì)算機(jī)及附件（控制、處理）用戶鍵盤顯示讀出鍵入儀器驅(qū)動程序（機(jī)-機(jī)接口）用戶接口（人-機(jī)接口）圖4-1虛擬儀器基礎(chǔ)組成所以，虛擬儀器基礎(chǔ)組成應(yīng)包含[13]：（1）用戶（人-機(jī)）接口部分此部分完成參數(shù)設(shè)置和結(jié)果顯示等人-機(jī)對話功效。其硬件有鼠標(biāo)、鍵盤、顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等，其軟件有用戶界面。（2）信號（機(jī)-機(jī)）接口部分此部分完成信號調(diào)理和數(shù)據(jù)采集功效。它硬件關(guān)鍵由測量儀器模擬電路為主組成。因?yàn)楸粶y對象是多種多樣，有點(diǎn)或非電物理量、化學(xué)量、生物量等，因?yàn)檫@些被測對象千差萬別，所以，在采集前通常要進(jìn)行非電量到電量變換（各式傳感器）、幅度（放大、衰減）、頻率（混頻、檢波、濾波）、阻抗（高阻、低阻、匹配）、隔離、激勵(lì)（交直流源、恒壓恒流源）等多種調(diào)理，使其到采集板時(shí)為歸一化模擬電信號，最終再由采集板進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。另外，信號接口部分通常還含D/A變換，定時(shí)/記數(shù)、數(shù)字I/O等功效模塊。這部分軟件稱為儀器（或設(shè)備）驅(qū)動器。（3）控制和處理部分此部分硬件包含多種高性能計(jì)算機(jī)（筆記本機(jī)、1C機(jī)、工控機(jī)、工作站等）及附件。起軟件為控制、