单片机的综合病房呼叫系统设计
单片机的综合病房呼叫系统设计[20200128191148]
【摘要】
本课题主要是基于MCS-51单片机设计的病房呼叫系统，当呼叫源有呼叫信号时，数码管显示呼叫者相应的病床号，并且为了提醒效果更好会震铃3秒，然后护士按下“响应”键后结束呼叫。还可以根据病人病情设置优先级别，当有很多人呼叫时，病情严重者优先。
本课题的核心部件选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，显示采用2位7段共阴极LED动态显示，复位电路采用上电加按钮复位，时钟采用12MHZ晶体振荡电路。编程语言方面针对病房呼叫系统程序比较简单，接口可以不通过扩展而实现，而且考虑到汇编的语言对端口的操作比较直观，故采用汇编语言，由于采用AT89C51单片机有充足的程序存储单元和数据存储单元，因此不需要进行外围存储扩展。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:单片机、优先级别、动态显示、汇编语言
目 录
第一章 绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 选题依据和研究意义 1
1.3 本课题的主要目的与工作 2
第二章 系统硬件平台设计架构 3
2.1 总体设计 3
2.2 单片机综合病房呼叫系统的硬件电路设计 4
2.3 单片机最小系统模块设计 4
2.4 8X8矩阵键盘模块设计 4
2.5 数码管显示模块设计 6
2.6 报警模块设计 6
第三章 系统软件平台设计框架 7
3.1 软件功能模块总体设计与划分 7
3.2 键盘扫描程序设计 8
3.3 LED数码管显示子程序 11
第四章 病房呼叫系统调试 13
4.1 硬件调试 13
4.2 软件调试 13
第五章 结束语与展望 14
参考文献 15
致 谢 16
1.2 选题依据和研究意义
1.2.1选题依据
当今社会，医用呼叫系统已成为医院不可缺少的监护设备，它对于病人和医护人员之间的信息沟通起着十分重要的作用，能够有效的保证病人及时得到医护人员的看护啝医治，同时为医护人员的医护管理带来了极大的方便。目前使用的医用呼叫系统大多采用数字电路构成，不仅维护不便，利用率低，而且实时性差，而且产生的无线电波会干扰医院里其他医疗设备的检测准确性等。如果采用单片机AT89C51的医用呼叫系统会改造线路的资金，还可以避免无线电波产生的干扰，并且及时、准确、可靠，简便可行，必然能大量推广。
1.2.2研究意义
选用单片机AT89C51的医用呼叫系统设计，可以使我们对一项产品制作的整个流程有了清晰地认识，从中可以提高克服困难解决实际问题的能力，为以后进一步学习打下基础。医用呼叫是传送临床信息的重要手段，是病人请求医生或护士进行诊断护理的紧急呼叫工具。而医用呼叫系统将病人的请求快速传到医生或护士并在值班室的监控中心上留下完整的记录，是提高医院护理水平的必备设备之一。
1.3 本课题的主要目的与工作
传统的医用呼叫系统安装维护都不方便，抗电气干扰能力也不强。为克服以上的不足，本文介绍的医用呼叫系统是以单片机AT89C51为核心，配置相应的外围电路，软件方面主要是应用汇编语言设计程序，设计出病房的呼叫系统，实现数码管的显示，程序的延时、中断和优先级设置。
近年来设计生产的呼叫器已经普遍采用了单片机，使其功能大为增强。同时，值班室与病房间的连线也大大减少，布线简洁方便，迎合了医院追求环境整洁的需要。本文使用AT89C51单片机为核心开发设计新型呼叫系统，每个分机有唯一的地址码，主机对呼入的号码进行存储，使系统稳定可靠，布线简单。
为达到上述目的，本课题主要对以下方面进行了工作：
（1）数字显示呼叫患者的病床号；
（2）延时振铃3秒；
（3）按下“响应”键后实现复位；
（4）具有病重患者呼叫优先的功能。
第二章 系统硬件平台设计架构
2.1 总体设计
临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段，病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断和护理的紧急呼叫工具。呼叫系统的优劣直接关系到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。为此，我们采用单片机AT89C51为系统核心既可以满足呼叫的及时和准确，而且整个电路所选用的原件和器材，价格都是比较低廉的。系统硬件设计主要包括以下几个模块：硬件电路设计及原理图，键盘以及显示电路，各元器件及组成电路。单片机要真正进行计算和控制，还需要有软件的配合。将各种正确的程序存入存储器中，单片机在CPU的控制下，加以翻译和执行。该系统还可以完成多张病床的数字显示呼叫，实现病危患者呼叫优先功能。
本课题主要是设计一个单片机控制的病房呼叫系统。因为该系统需要比较多的输入、输出口，所以采用内部存储资源和I\O口比较多的MCS-51指令系列的AT89C51单片机，P0和P3.0口与P2和P3.1口组成8X8发光二极管矩阵，2位共阳极数码管显示病床号，P3.5和P3.4是位选控制线，P2口给出段选码。本硬件设计选用的是X1和X2接4MHZ时钟振荡，9脚接RESET，P2口输出LED数据，P3.4和P3.5选通LED控制，P0和P1口接收键盘扫描。
根据要求至少有64个病房的输入要求的，采用8X8矩阵键盘，采用矩阵键盘也是利用软件节省硬件，利用内部ROM，进行循环查询。扬声器可以用一个准I\O口，这里采用P3的第7口P3.6。采用AT89C51作为运算和控制单元完全满足系统的需求。其实现模块设计框图如图2.1.1所示。
【摘要】
本课题主要是基于MCS-51单片机设计的病房呼叫系统，当呼叫源有呼叫信号时，数码管显示呼叫者相应的病床号，并且为了提醒效果更好会震铃3秒，然后护士按下“响应”键后结束呼叫。还可以根据病人病情设置优先级别，当有很多人呼叫时，病情严重者优先。
本课题的核心部件选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，显示采用2位7段共阴极LED动态显示，复位电路采用上电加按钮复位，时钟采用12MHZ晶体振荡电路。编程语言方面针对病房呼叫系统程序比较简单，接口可以不通过扩展而实现，而且考虑到汇编的语言对端口的操作比较直观，故采用汇编语言，由于采用AT89C51单片机有充足的程序存储单元和数据存储单元，因此不需要进行外围存储扩展。
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关键字:单片机、优先级别、动态显示、汇编语言
目 录
第一章 绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 选题依据和研究意义 1
1.3 本课题的主要目的与工作 2
第二章 系统硬件平台设计架构 3
2.1 总体设计 3
2.2 单片机综合病房呼叫系统的硬件电路设计 4
2.3 单片机最小系统模块设计 4
2.4 8X8矩阵键盘模块设计 4
2.5 数码管显示模块设计 6
2.6 报警模块设计 6
第三章 系统软件平台设计框架 7
3.1 软件功能模块总体设计与划分 7
3.2 键盘扫描程序设计 8
3.3 LED数码管显示子程序 11
第四章 病房呼叫系统调试 13
4.1 硬件调试 13
4.2 软件调试 13
第五章 结束语与展望 14
参考文献 15
致 谢 16
1.2 选题依据和研究意义
1.2.1选题依据
当今社会，医用呼叫系统已成为医院不可缺少的监护设备，它对于病人和医护人员之间的信息沟通起着十分重要的作用，能够有效的保证病人及时得到医护人员的看护啝医治，同时为医护人员的医护管理带来了极大的方便。目前使用的医用呼叫系统大多采用数字电路构成，不仅维护不便，利用率低，而且实时性差，而且产生的无线电波会干扰医院里其他医疗设备的检测准确性等。如果采用单片机AT89C51的医用呼叫系统会改造线路的资金，还可以避免无线电波产生的干扰，并且及时、准确、可靠，简便可行，必然能大量推广。
1.2.2研究意义
选用单片机AT89C51的医用呼叫系统设计，可以使我们对一项产品制作的整个流程有了清晰地认识，从中可以提高克服困难解决实际问题的能力，为以后进一步学习打下基础。医用呼叫是传送临床信息的重要手段，是病人请求医生或护士进行诊断护理的紧急呼叫工具。而医用呼叫系统将病人的请求快速传到医生或护士并在值班室的监控中心上留下完整的记录，是提高医院护理水平的必备设备之一。
1.3 本课题的主要目的与工作
传统的医用呼叫系统安装维护都不方便，抗电气干扰能力也不强。为克服以上的不足，本文介绍的医用呼叫系统是以单片机AT89C51为核心，配置相应的外围电路，软件方面主要是应用汇编语言设计程序，设计出病房的呼叫系统，实现数码管的显示，程序的延时、中断和优先级设置。
近年来设计生产的呼叫器已经普遍采用了单片机，使其功能大为增强。同时，值班室与病房间的连线也大大减少，布线简洁方便，迎合了医院追求环境整洁的需要。本文使用AT89C51单片机为核心开发设计新型呼叫系统，每个分机有唯一的地址码，主机对呼入的号码进行存储，使系统稳定可靠，布线简单。
为达到上述目的，本课题主要对以下方面进行了工作：
（1）数字显示呼叫患者的病床号；
（2）延时振铃3秒；
（3）按下“响应”键后实现复位；
（4）具有病重患者呼叫优先的功能。
第二章 系统硬件平台设计架构
2.1 总体设计
临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段，病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断和护理的紧急呼叫工具。呼叫系统的优劣直接关系到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。为此，我们采用单片机AT89C51为系统核心既可以满足呼叫的及时和准确，而且整个电路所选用的原件和器材，价格都是比较低廉的。系统硬件设计主要包括以下几个模块：硬件电路设计及原理图，键盘以及显示电路，各元器件及组成电路。单片机要真正进行计算和控制，还需要有软件的配合。将各种正确的程序存入存储器中，单片机在CPU的控制下，加以翻译和执行。该系统还可以完成多张病床的数字显示呼叫，实现病危患者呼叫优先功能。
本课题主要是设计一个单片机控制的病房呼叫系统。因为该系统需要比较多的输入、输出口，所以采用内部存储资源和I\O口比较多的MCS-51指令系列的AT89C51单片机，P0和P3.0口与P2和P3.1口组成8X8发光二极管矩阵，2位共阳极数码管显示病床号，P3.5和P3.4是位选控制线，P2口给出段选码。本硬件设计选用的是X1和X2接4MHZ时钟振荡，9脚接RESET，P2口输出LED数据，P3.4和P3.5选通LED控制，P0和P1口接收键盘扫描。
根据要求至少有64个病房的输入要求的，采用8X8矩阵键盘，采用矩阵键盘也是利用软件节省硬件，利用内部ROM，进行循环查询。扬声器可以用一个准I\O口，这里采用P3的第7口P3.6。采用AT89C51作为运算和控制单元完全满足系统的需求。其实现模块设计框图如图2.1.1所示。
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