远程呼叫系统设计毕业论文.doc

远程呼叫系统设计 前言 随着电子技术的迅猛发展，信息的传送和接收也就变得十分的简单，而在我们的实际生活中信息的交流和沟通也十分的重要，无线网也已受到了广大公众的注意和青睐。在已经过去了的十多年里，蜂窝无线系统经历飞速的增长，全球使用蜂窝无线通信的用户已经过亿。与传统的有线网络相比[3]，蜂窝式无线系统显得更加的方便，并且在许多的发达国家中，他已经慢慢的取代了有线传输系统，公司、学校和家庭也开始开通了无线局域网，使用的工具也趋于半自动化和自动化，许多家庭用具都能够实现远程监控，为我们的生活节约了时间、带来了方便。很明显，远程控制、呼叫系统具有很宽广的发展的前景[1]。 远程呼叫系统总体设计 1.1 远程呼叫系统的总体框架 这个模拟医院病房的无线远程呼叫系统主要是由呼叫源电路、二极管指示灯、8051单片机、nRF401芯片的接口电路、声光报警提示电路和LED显示电路几部分组成。 组成此系统的模块主要包括以下四个组成模块： 1.1.1 呼叫源电路和指示灯[12] 病房呼叫系统的分机就是由这两部分组成。呼叫源电路中，主要是由8051单片机和nRF401连接组成，将8051单片机的P0端口设置为呼叫按键，当病人按下呼叫键时，就会触动8051单片机的P0端口收到信号，并通过激励产生电信号，点亮指示灯，表示病人呼叫成功，然后将呼叫信号通过电路传输给护士室，所以此部分是病人能否呼叫义务人员的关键部分。 1.1.2 8051单片机和nRF401芯片的接口电路[10] 此部分负责管理信号的输入和信号的输出。当呼叫按键按下的信号传输到8051单片机上的P0端口，完成了信号的输入；nRF401芯片的逻辑电平的输入输出引脚Din、Dout分别与8051单片机的串行通信口TXD和RXD相连接，整个系统也就通过这个电路连接在一起。 1.1.3 声光报警提示电路[2] 此部分主要包括扬声器、555振荡器和发光二极管，当有患者按下呼叫键发出信号后，此部分接收到电信号，并通过555振荡器控制扬声器发出声音警报，以及通过发光二级管发出信号提示。 1.1.4 LED显示电路 LED显示器主要是显示病人的房间号和床位号以供医护人员及时进行救护。通过这部分的显示功能，可以节约病人的时间，防止出错，并且这部分具有锁存记忆的功能，能够存储近期病人的呼叫情况，便于查询。 1.2 呼叫系统的工作原理 以下为病房呼叫系统结构框图： 图1.2-1 病房呼叫系统结构图 从系统的框图可以看出该系统的主要部分就是呼叫和显示，系统的核心部分就是8051单片机，它属于整个系统的控制部分。其中呼叫源电路和二极管指示灯属于分机部分，8051单片机的控制电路、有LED数据显示电路和声光报警电路是属于主机的部分，而主机和分机之间就是通过nRF401无线收发芯片设计接口电路进行连接的。 当有病人按下呼叫键的时候，系统开始工作。此时，通过呼叫键的按下产生电信号，主机接收到信号后，8051单片机得到相应的响应，并分析扫描端口，将呼叫的地址确定下来，再向从机发送控制命令和数据，从机对接收到的信号进行分析处理，根据得出的结果和显示的优先级最终将呼叫病人的病房号和床号显示出来，并通过分机上的发光二级管的显示情况来验证信号是否发送成功，当指示灯被点亮时，表明信号发送成功，否则信号未发送成功。医护人员接收到信号后会及时对呼叫病人进行救护，呼叫的信息会被存储起来，以供以后参考，同时这些信息也可以被删除，以免占用空间。 2 系统的硬件设计 2.1 8051单片机简介 [10] 若根据ROM（程序存储器）的类型来进行分类，可以将51系列的单片机分为以下三种： ★片内片内带内部掩膜ROM的805片外挂接ROM的805片内带EPROM的805片内带内部掩膜ROM的805片外挂接ROM的805片内带EPROM的805AT89C51、W78E52B、STC89C51OTP型和FLASH型FLASH型MCS-51系列单片机内ROM4KB； ☆内RAM128B； ☆外ROM64KB； ☆外RAM64KB； ☆I/O线定时/计数器：2个16位可编程定时/计数器串行口：全双工，2根寄存器区：工作寄存器区。在内128B RAM中，分4个区中断源：5源中断，2级优先堆栈：最深128B布尔处理机：位处理机，某位单独处理指令系统：五大类，111条I/O口，外存储器时，与地址总线的低8位及数据总线复用，能以吸收电流的方式驱动8个LS型的TTL负载在MCS-51中，8个引脚是复用双功能口、存储器（包括 RAM 和 ROM ）、I/O 接口、定时 / 计数器、中断控制功能等均集成在一芯片中央处理器(CPU): CPU是单片机的主要核心部件，MCS-51的CPU能处理8位二进制数或代码运算器控制器以及若干寄存器内部数据存储器