模拟病房呼叫系统设计

1、模拟病房呼叫系统设计一、设计目的通过设计模拟病床呼叫的程序，更加熟练掌握单片机 C语言指令的使用， 培养用单片机来实现一些电子设备运行的逻辑思路，为以后更好的使用单片机打 下基础。二、设计要求模拟一个护理站下管8个床位，哪个病人要呼叫可以按键，相应蜂鸣器响, 数码管显示：呼叫数量 床位号.要求：1 . 6个数码管，正常情况下显示时间（时分秒），时间可通过按键调整。2 .有人呼叫则闪烁显示数量 床位号并蜂鸣器响，按应答键后继续显示时间。3 .若同时有多个病人呼叫则依次轮流显示：数量 床位号。4、要求做出实物。三、硬件电路设计3.1 系统结构框图图3-1系统框图当单片机一上电时，数码管显示时，分，

2、秒。并且可通过按键对时，分的调节。调节按键主要运用外部中断程序，其中时钟的显示是通过TO定时器定时1s和数码管显示电路主要运用动态扫描的方式以实现的。此设计主要运用键盘扫描电路来设计病床号。 当有按键按下时数码管由当前 的显示时，分，秒，变为显示当前呼叫数量和呼叫床号，并且呼叫床号按呼叫顺 序循环显示，程序中运用数组作为按键缓冲区，先存储按键键值然后实现动态显 示。当按下复位键后重新显示时，分，秒。并且清空按键缓冲区。3.2 STC89C52单片机芯片89C52共有四个八位的并行双向口，即有 32根输入输出口线。各口的每 位均由锁存器、输出驱动器和输入缓冲器组成。图3-2 STC89C52集成

3、芯片旧P9233034IIa23 4 5,7 PPP1P1P1P1P1P189C52共有四个八位的并行双向口，即有 32根输入输出口线。各口的每 位均由锁存器、输出驱动器和输入缓冲器组成。VCC （40引脚）：电源电压VSS （20引脚）：接地P0端口（P0.0P0.7, 3932引脚）：P0 口是一个漏极开路的8位双向I/O 口。作为输出端口，每个引脚能驱动 8 个 TTL 负载，对端口 P0 写入“ 1时，可以作”为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时， P0 口也可以提供低8 位地址和 8 位数据的复用总线。 此时， P0 口内部上拉电阻有效。 在 Flash ROM 编程时，P0

4、端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻。P1 端口（P1.0P1.7， 18 引脚） ： P1 口是一个带内部上拉电阻的 8 位双向I/O 口。 P1 的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式） 4 个 TTL 输入。对端口写入 1 时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这是可用作输入口。 P1口作输入口使用时， 因为有内部上拉电阻， 那些被外部拉低的引脚会输出一个电流。 P1 口特点是输出锁存器，输出时没有条件。输入缓冲，输入时有条件，即需要先将该口设为输入状态，先输出 1。止匕外，P1.0和P1.1还可以作为定时器/计数器2的外部技术输入（P1.0/T

5、2）和定时器/计数器2 的触发输入（P1.1/T2EX）P3 口为准双向口。可以字节访问，也可以位访问。P3.0-RXD, 串行输入口。P3.1-TXD, 串行输出口。P3.2-INT0,外部中断0的请求。P3.3-INT1 ，外部中断1 的请求。P3.4-T0,定时器/计数器0外部计数脉冲。P3.5-T1,定时器/计数器,1外部计数脉冲。P3.6-WR,外部数据存储器写选通。P3.7-RD,外部数据存储器读选通。RST（ 9 引脚） ：复位输入。当输入连续两个机器周期以上高电平时为有效，用来完成单片机单片机的复位初始化操作。ALE （30 引脚） ：地址锁存控制信号（ ALE ）是访问外部程

6、序存储器时，锁存低 8 位地址的输出脉冲。XTAL1 （19 引脚）：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2 （18 引脚）：振荡器反相放大器的输入端。3.3 键盘扫描电路图3-3按键扫描电路病床呼叫按钮采用了矩阵键盘扫描的方式。 按键设置在行、列线交点上，行、 列线分别连接到按键开关的两端。首先将列至零，主程序中扫描 P1是否有键按 下，如果有键按下执行子程序，先将列至零，扫描行然后置位行扫描列。3.4 数码管显示电路图3-4 数码管显示电路数码管是通过锁存器573输出的。驱动573需要上拉电阻。通过P0 口控制 他的片选，以及数码管的位选，通过 P2 口控制数码管的段选，主

7、程序中通过动 态扫描以实现数码管的动态输出。原理说明：74HC573的八个锁存器都是透明的 D型锁存器，当使能（G）为高时，Q输出将随数 据（D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接 口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器，I/O通道，双向总线驱动器和工作寄存器。当输入的数据消失时，在芯片的输出端，数据仍然保持；这个概念在并行数据扩展中经常使用到。3.5 系统电路原理图图3-7系统电路原理图所用器件如下如所示：数码管：

8、LD3461AS-SS22锁存器：74HC573单片机：AT89S52上拉电阻：RESPACK-8四、软件4.1 程序设计图4-1程序设计流程图无人呼叫时，运用动态扫描方式利用定时器 T0显示时间；有人呼叫时，运 用数组作为按键缓冲区，先存储按键值然后动态显示按键床号。4.2 子程序设计图4-2子程序流程图扫描P1 口前四位是否有变化，变化的位数为按键床号所属的行数；扫描 P1 口后四位是否有变化，变化的位数为按键床号所属的列数。 行列结合可知呼叫的 病床号。五、实验结果图仿真时间：启动后系统会自动进入显示时间状态，此状态下S& S3 S10三个按键分别能对秒、分、时进行加1设置，而S12、S

9、1& S14三个按键分别能对毫秒、秒、 分进行减1设置。按下S11便暂停显示。仿真时间如图所示：图5-1 仿真时间juFtt060606有呼叫时仿真：在任意时刻按下 S0至S7中的一个按键，蜂鸣器发出响声， 进入显示病床号状态，左1显示呼叫总人数，右1闪烁显示病床号（若有多个人 呼叫）。在按下复位键P37以前如有病人重复按键则只发出响声，不会改变呼叫 总人数的显示。另外此状态下 S8至S15处于无效无效状态，但时间计数仍未停 止。图5-2仿真呼叫倒计时秒表仿真：在无人呼叫时按下S15便进入秒表时间设定状态，此状态下 S8、S3 S10 三个按键分别能对毫秒、秒、分进行加 1设置，而S12、S1

10、& S14三个按键分别 能对毫秒、秒、分进行减1设置，设置完成后再次按下S15倒计时便开始。当计 时结束后再次按下S15,便又回到了时间显示状态。两个状态互不影响。图5-3倒计时秒表仿真六、源程序/*程序名称：病床呼叫系统设计简要说明：无人呼叫显示时间，有人呼叫显示病床号及呼叫总人数。P0, P2 口接数码管显示，P1 口接4*4矩阵键盘（键号 015）。各键功能： 07 号按键：病床号07 ；810 号按键：秒，分，时加1 调整键1214 号按键：秒，分，时减1 调整键11 号按键：暂停时间显示键15号按键：倒计时的秒表P3.6接蜂鸣器按键P3.7 病床复位键编写：邢志杰时间：2015 年

11、07 月 8 日最后修改时间： 2015 年 07 月 10 日*/#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intvoid display();/ 显示时间子函数void display1();/ 显示倒计时时间子函数void disp(); / 显示呼叫病床总数及当前呼叫病床子函数void Time0() ; / 定时中断子函数，用于改变时间参数void Time1() ;void rest(); / 初始化子函数，用于病床复位后uchar code DSY_CODE=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,

12、0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x00;sbit P36=P3A6;sbit P37=P3”void DelayMS(uint x)uchar y;while(x-)for(y=0;y120;y+);uchar d8=0,0,0,0,0,0,0,0;/共阴极数码管显示段码/接蜂鸣器/病床复位按键/延时子函数/用于存放呼叫病床的显示段码uchar g=0,j=0,log=0,CEN=0;/下面有详细说明void rest() / 初始化子函数，用于病床复位后g=0;/g 计数：要显示的呼叫病床个数log=0;/病床呼

13、叫标志位，有人呼叫置1P36=0;/ 接蜂鸣器，高电平响CEN=0;/ 当前显示的病床号在数组d 中的偏移量for(j=0;j=60)t=0;if(watch!=0) secon1=t;else secon=t;break;case 0xdb: KeyNo=9;if(watch!=0) t=min1;else t=min;if(+t=60)t=0;if(watch!=0) min1=t;else min=t;break;case 0xbb: KeyNo=10;if(watch!=0) t=hour1;else t=hour;if(+t=60)t=0;if(watch!=0) hour1=t;e

14、lse hour=t;break;/暂停计时case 0x7b: KeyNo=11;TR0=TR0;break;P1=0xf7;temp=P1;if(temp!=0xf7&g=0)switch(temp)case 0xe7: KeyNo=12;if(watch!=0) t=secon1;else t=secon;if(t-=0)t=59;if(watch!=0) secon1=t;else secon=t;break;case 0xd7: KeyNo=13;if(watch!=0) t=min1;else t=min;if(t-=0)t=59;if(watch!=0) min1=t;else

15、min=t;break;case 0xb7: KeyNo=14;if(watch!=0) t=hour1;else t=hour;if(t-=0)t=59;if(watch!=0) hour1=t;else hour=t;break;case 0x77: KeyNo=15;watch+;/倒计时watch=1 设定倒计时时间，if(watch=2) TR1=1; /watch=2 开始计时 if(watch=3)watch=0;TR1=0; break; /等待按键松开P1=0X0f;temp=P1;while(temp!=0x0f)P1=0X0f;temp=P1;if(log=1)/ 当前按

16、键为病床按键disp(); / 显示病床号及呼叫总数else if(watch=0)/ 当前按键为时间调整按键且无人呼叫display();/显示时间else display1();/当前按键为倒计时时间调整按键且无人呼叫void display() / 显示时间函数P0=0xfe;P2=DSY_CODEhour/10;DelayMS(1);P0=0xfd;P2=DSY_CODEhour%10;DelayMS(1);P0=0xfb;P2=DSY_CODEmin/10;DelayMS(1);P0=0xf7;P2=DSY_CODEmin%10;DelayMS(1);P0=0xef;P2=DSY_C

17、ODEsecon/10;DelayMS(1);P0=0xdf;P2=DSY_CODEsecon%10;DelayMS(1);void display1() / 倒计时显示时间函数P0=0xfe;P2=DSY_CODEhour1/10;DelayMS(1);P0=0xfd;P2=DSY_CODEhour1%10;DelayMS(1);P0=0xfb;P2=DSY_CODEmin1/10;DelayMS(1);P0=0xf7;P2=DSY_CODEmin1%10;DelayMS(1);P0=0xef;P2=DSY_CODEsecon1/10;DelayMS(1);P0=0xdf;P2=DSY_CO

18、DEsecon1%10;DelayMS(1);void disp()/显示呼叫病床总数及当前呼叫病床DelayMS(1);P0=0xfe;P2=DSY_CODEg; / 显示当前呼叫病床总数DelayMS(1);P0=0xfd;,实现一秒的闪烁显示，P2=dCEN;/ 显示当前床号， CEN 的值在定时中断中发生发生改变精华之处DelayMS(1);void main()/主程序TMOD=0x00;/定时器T0 方式 0TH0=(8192-4000)/32; / 计时 250*4ms=1sTL0=(8192-4000)%32;TH1=(8192-5000)/32; / 计时 250*4ms=1sTL1=(8192-5000)%32;IE=0x8a;/开 T0,T1 中断PX1=1;TR1=0;/关 T1TR0=1;/初始化完毕while(1)/主程序在此处循环if(g!=0)/有人呼叫时，显示病床号disp();else if(watch=0)/ 无人呼叫时，显示时、分、秒display();else/ 无人呼叫显示倒计时display1();/判断是否有病床呼叫P1=0x