毕业设计方案

摘要临床呼叫求援装置是传送临床信息关键手段，关系病员安危，传统有线呼叫系统一向受到各大医院普遍重视。假如采取无线传输，会节省布线和改造线路资金，为医院节省成本，而且立即、正确、可靠，简便可行。本设计是一个病房无线呼叫系统，采取无线编解码传输方法,避免了传统有线呼叫系统布线麻烦和改建麻烦问题。所设计病区无线呼叫系统关键分为发射和接收两大部分。其中系统有多个呼叫通道，可供多个床位或病房使用，以数据编解码芯片PT2262和PT2272为关键，采取无线收发模块进行传输，其模块工作频率为315MHZ，接收方法为超再生，在护士站由LED数码管显示呼叫者编号，并有声音提醒。其中利用NE555组成单稳态触发电路控制数码管显示和声音提醒时间，护士还能够经过确定按纽立即停止显示和提醒，对于加强护士站和病房联络，提升护理水平有很大帮助。此次设计完成了各项指标，而且在要求传输距离20米基础上，实现了40米传输，接收端反应灵敏稳定。关键词：无线；编码；解码；数码管；编码译码器；

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

目录第1章绪论1.1无线电通信发展简史1.2无线愿景1.3医院病房无线呼叫系统1.3.1系统研究背景1.3.2系统概述及优点1.3.3无线呼叫系统和有线呼叫系统对比1.4研究内容1.5行文结构安排第2章无线电通信基础原理2.1通信系统通常模型2.2通信系统分类和通信方法2.2.1通信系统分类2.2.2通信方法2.3无线电信号传输原理2.3.1无线电信号产生和发射2.3.2无线电信号接收2.4通信系统关键性能指标第3章病房无线呼叫系统总体方案设计3.1系统设计总体要求3.2系统设计原理框图3.3系统设计方案讨论3.3.1主机选择3.3.2无线收发模块选择3.3.3显示模块3.3.4主机显示界面第4章病房无线呼叫系统设计及实现4.1模块功效介绍4.1.14.1.2直流电源4.1.3无线发射/接收模块PT2262/PT22724.1.4显示模块4.1.5语音报警电路4.2主/从站模块框图及实现4.2.1主站原理框图4.2.2从站检测原理框图4.3从机设计4.3.1从机硬件实现4.3.2、软件部分设计4.4主机设计4.4.1主机硬件实现4.4.2主机软件步骤图第5章主机系统设计5.1虚拟仪器5.1.1虚拟仪器特点5.1.2虚拟仪器基础工作原理5.2LabVIEW语言5.3发射数据格式5.4系统界面第6章结论致谢参考文件附录1附录2第一章绪论不管从什么角度看，无线通信全部是通信产业中发展最快一部分。正因为如此，无线通信受到媒体普遍关注，公众对它充满了期待。在过去10中，蜂窝系统经历了指数性快速增加，全球用户已达20亿。在大多数发达国家，蜂窝电话已成为工作和日常生活中不可或缺工具。在很多发展中国家，蜂窝系统也在快速替换过时有线系统。很多家庭、商务区和校园已经开通了无线局域网，它正在补充甚至替换有线网络。无线传感器网络、自动化高速公路、自动化工厂、智能家居、智能家电、远程医疗等新应用正从研究设想变成现实。无线通信爆炸式增加和笔记本电脑和掌上电脑大量普及，充足显示无线网络有着光明前景。不过，要想设计性能足以支持这些新兴应用而且健壮无线网络，我们还面临着很多技术上挑战。1.1无线电通信发展简史电学发展肇始于18世纪晚期至11世纪早期。在以发明者伏特（A.Volta，1745—1827）命名伏特电池出现后，开始有了直流电路。很快，即出现了低频交流电路。它利使用方法拉第（Faraday）感应定律所制造发电机（generator）和变压器（transformer），能够更有效地产生和传输交流电能。以后经过斯坦因麦兹（CharlesStienmets）、爱迪生（ThomasEdison）、西门子（WernerSiemens）和特斯拉（NikolasTesla）等科学家卓越工作，电力产生和传输配电工程发展十分快速，成为大家生活不可或缺极关键组成部分。在此基础上，利用电能来传输信息，就成为大家追求另一目标。信息传输是人类社会生活关键内容。从古代烽火到近代旗语，全部是大家寻求快速远距离通信手段。直到11世纪电磁学理论和实践已经有坚实基础后，大家开始寻求用电磁能量传送信息方法。1837年莫尔斯（F.B.Morse）发明了电报（telegra1h），发明了莫尔斯电码，开创了通信新纪元。1876年贝尔（AlexanderG.Bell）发明了电话(tele1hone)，能够直接将语音信号变成电能沿导线传送。电报、电话发明，为快速正确地传输信息提供了新手段，是通信技术重大突破。电报、电话全部是沿导线传送信号，能否不用导线，在空间传送信号呢？答案是肯定，这就是无线电通信。1864年英国物理学家麦克斯韦（J.ClerkMaxwell）发表了《电磁场动力理论》这一著名论文，总结了前人在电磁学方面工作，得出了电磁场方程，从理论上证实了电磁波（electromagneticwave）存在，为以后无线电发明和发展奠定了坚实理论基础。1887年德国物理学家赫兹（H.Hertz）以卓越试验技巧证实了电磁波是客观存在。她在试验中表明：电磁波在自由空间传输速度和光速相同，并能产生反射、折射、驻波等和光波性质相同现象。麦克斯韦理论得到了证实。以后以后，很多国家科学家全部在努力研究怎样利用电磁波传输信息问题，这就是无线电通信（radiocommunication）。其中著名有英国罗吉（O.J.Lodge），法国勃兰利（Branly）、俄国波波夫（A.C.IIoiib）和意大利马可尼（GugliemoMarconi）等。在以上这些人中，以马可尼贡献最大。她于18首次在几百米距离用电磁波进行通信取得成功，11又首次完成了横渡大西洋通信。以后，无线通信进入了实用阶段。但这时无线电通信设备是：发送设备用火花发射机、电弧发生器或高频发电机等；接收设备则是用粉末（金属屑）检波器。直到11，费来明（Fleming）发明了二极管以后，才开始进入无线电电子课时代。11李·德·福雷斯特（LeedeForest）发明了电子三极管（triode），用它可组成含有放大（am1lification）、振荡（oscillation）、变频（frequencyconversion）、调制（modulation）、检波（detection）、波形变换等关键功效电子线路，为现代千变万化电子线路提供了“心脏”器件。所以电子管出现，是电子技术发展史上第一个关键里程碑。1148年肖克莱（W.Shockley）等人发明了晶体三极管（transistor），它在节省电能、缩小体积和重量、延长寿命等方面远远胜过电子管（electronictube），所以成为电子技术发展史上第二个关键里程碑。晶体管在很多方面已替换了电子管传统地位，成为极其关键电子器件。20世纪60年代开始出现将“管”、“路”结合起来集成电路（integratedcircuit），几十年已取得极其巨大成就。中、大规模乃至超大规模集成电路不停涌现，已经成为电子线路，尤其是数字电路（digitalcircuit）发展专题，对人类进入信息社会起了不可估量推进作用。这能够说是电子技术史上第三个关键里程碑。1.2无线愿景展望未来，无线通信在几十年内仍将是通信发展前沿，无线通信愿景是，不管在世界任何地方，大家全部能够用小体积手持设备或笔记本电脑方便地进行多媒体通信。不管在办公室、校园，还是街边咖啡屋，掌上电脑、笔记本电脑和台式电脑全部能够经过无线网络相互通信。在居室里，无线网络不仅能连接电脑、电话和安全监控系统，还能够使新型智能家电交互式工作，甚至能经过互联网控制这些家电。对于老弱病残，这种智能家居能够照料她们生活起居，能够帮助监视病人，并在紧要时刻做出应急响应。无线娱乐服务也将渗透到家庭和其它公共活动场所。视频电话会议能够将相互分开大家联络在一起，不管是相隔多个街区还是远隔重洋，错过航班销售人员或是在加勒比海度假CEO也照样能够加入到会议中来。无线视频使得远程教育、远程培训和远程医疗成为可能，无线传感器在民用和军用方面全部有巨大价值。民用用途包含火灾监控、有害废弃物处理、建筑物和桥梁受力检测、二氧化碳气体运动和受灾地域有害气体扩散监控等方面。这些无线传感器能自行组成网络，对传感器测量结果进行处理后，将信息发送给中央控制器。军用用途包含识别和跟踪敌方目标、探测生化攻击、辅助无人驾驶车辆和反恐活动等。无线网络还能使分布式控制系统中远程设备、传感器和制动器经过无线信道相连接，这么系统能使得自动化高速公路、移动机器人和可重构工业自动化成为现实。1.3医院病房无线呼叫系统1.3.1系统研究背景伴伴随医疗体制改革不停深化和医疗事业飞速发展，越来越多大家需要迅捷、方便地得到医院多种多样医疗服务，这必将使医院之间竞争日趋猛烈。这使得衡量一个医院综合水平高低，不再仅仅局限于软、硬件建设上，更要比服务。原有服务体系已不足以适应该代社会需求；寻求适合现代社会需求用户服务系统，是全部企机关计划做或正在做工作。这些工作有利于改善服务量，提升效率并增加企业效益，从而赢得良好社会声誉。怎样利用优异信息技术为医院服务，更大程度提升医院服务质量及利润，是医院信息化建设中一个关键着眼点。为了顺应时代时尚，满足广大民众多样化看病需求，提升各级医院工作效率、服务质量，医院无线呼叫系统应运而生。可见，医院无线呼叫系统是各医院提升服务质量良好处理方案。医院无线呼叫系统已经成为公认改善服务方法。经过无线呼叫系统建设，医院不仅能够更大程度地提升服务质量及工作效率，更能够表现出医院高科技特色、吸引众多患者，同时也能够利用无线呼叫系统多个多样增值业务来提升医院利润、达成盈利性目标。1.3.2系统概述医护呼叫系统已经成为医院提升医护服务质量、提升医护人职员作效率和降低医疗事故一个必不可少基础设备。伴随无线科技发展和应用，医护呼叫系统能够摆脱线缆束缚，实现即时通讯，移动接收呼叫信息。医院专用无线呼叫系统就是在无线技术基础上，结合了单片机控制和计算机软件技术，依据医院规模、内部业务步骤和管理需求开发全新医护呼叫系统。此系统采取低辐射、低功率、高无线接收灵敏度、零电磁干扰无线编码技术，发射功率不足手机1/10，完全满足医院低无线电辐射要求。其优点以下：微功率无线技术，绿色环境保护，无辐射；全部采取无线设计，无需布线，检修方便；施工期短，无施工费用，高科技、高性价比；实现分类呼叫，呼叫信息有效传达只需毫秒数量级；呼叫数据备份、存放、统计、分析，医护管理好帮手；紧急情况快速响应，有效应对突发事件，提升形象，降低医患纠纷。1.3.3无线呼叫系统和有线呼叫系统对比

无线呼叫系统传统有线呼叫系统安装安装方便，无需布线，无需改变现有装修，省去繁琐布线工程需要技术人员测量、打眼、走线、连线、安装调试，很麻烦，费时费力维护即安即用，医护人员也可自行设置，很方便发生故障，查询故障原因很不方便，重新走线，影响医院正常营业费用可反复利用，安装便易，依据需要可随意移动位置，无任何成本反复使用率低，需布线材料费和人工费，比“无线”产品高出60%移动性医护人员可随身佩带，只要患者有需要，随叫随到医护人员不在值班室，无法找到，延误对患者诊治，引发患者不满图1—11.4研究内容1.5本文结构

第二章无线电通信基础原理2.1通信系统通常模型通信目标就是传输信息。通信系统作用就是将信息从信源发送到一个或多个目标地。对于电通信来说，首先要把消息转变成电信号，然后经过发送设备，将信号送入信道，在接收端利用接收设备对接收信号作对应处理后，送给信宿再转换为原来消息。这一过程可经过图1—1所表示通信系统通常模型来概括。信息源信息源发送设备接收设备受信者信道噪声源图2—1通信系统通常模型图1—1中各部分功效简述以下：1．信息源信息源（简称信源）作用是把多种消息转变成原始电信号。依据消息种类不一样，信源能够分为模拟信源和数字信源。模拟信源输出连续模拟信号，如话筒、摄像机等；数字信源则输出离散数字信号，如电传机、计算机等多种数字终端等。而且，模拟信源送出信号经数字化处理后也能够送出数字信号。2．发送设备发送设备作用是产生适合于在信道中传输信号，即使发送信号特征和信道特征相匹配，含有抗信道干扰能力，而且含有足够功率以满足远距离传输需要。所以，发送设备涵盖内容很多，可能包含变换、放大、滤波、编码、调制等过程。对于多路径传输系统，发送设备中还包含多路复用器。3．信道信道是一个物理媒介，用来未来自发送设备信号传输到接收端。在无线信道中，信道能够是自由空间；在有线信道中，能够是明线、电缆和光纤。有线信道和无线信道全部有多个物理媒介。信道既给信号以通路，也会对信号产生多种干扰和噪声。信道固有特征及引入干扰和噪声直接关系到通信质量。4．接收设备接收设备功效是将信号放大和反变换（如译码、解调），其目标是从受到减损接收信号中正确恢复原始电信号。对于多路复用信号，接收设备中还包含解除多路复用，实现正确分路功效。另外，它还要尽可能减小在传输过程中噪声和干扰所带来影响。5．受信者受信者（简称信宿）是传送消息目标地，其功效和信源相反，即把原始电信号还原成对应消息，如扬声器2.2通信系统分类和通信方法2.2.1通信系统分类1．按信号特征分类根据信道中传输是模拟信号还是数字信号，对应把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。2．按传输媒介分类按传输媒介，通信系统能够分为有线通信系统和无线通信系统两大类。所谓有线通信是用导线（如架空明线、同轴电缆、光导纤维、波导等）作为传输媒介完成通信，如市内电话、有线电视、海底电缆通信等。所谓无线通信是依靠电磁波在空间传输达成传输消息目标，如短波电离层传输、微波视距离传输、卫星中继等。3．按工作波段分类按通信设备工作频率或波长不一样，分为长波通信、短波通信、远红外通信等。图2—2列出了通信使用频段、常见传输媒质及关键用途。频率范围/HZ名称经典应用3—30极低频远程导航、水下通信30—300超低频水下通信300—3000特低频远程通信3k—30k甚低频远程导航、水下通信、声纳30k—300k低频导航、水下通信、无线电信标300k—3000k中频广播、海事通信、测向、遇险求救、海岸警卫3M—30M高频远程广播、电报、电话、传真、搜寻救生、业余无线电30M—300M甚高频电视、调频广播、陆地交通、出租汽车、飞机通信0.3G—3G特高频电视、蜂窝网、导航、卫星通信、G1S监视雷达、无线电高度计3G—30G超高频卫星通信、无线电高度计、机载雷达、气象雷达、微波链路30G—300G极高频雷达着陆系统、卫星通信、移动业务、铁路业务300G—3T亚毫米波为划分、试验用43T—430T红外光通信系统430T—750T可见光光通信系统750T—3000T紫外线光通信系统图2—22.2.2通信方法通信方法是指通信双方之间工作方法或信号传输方法。1．单工、半双工、全双工通信对于点和点之间通信，按消息传输方向和时间关系，通信能够分为单工、半双工、全双工通信。（1）单工通信，是指消息只能单方向传输工作方法。通信双方中只有一个能够进行发送，另一个只能接收。（2）半双工通信，是指通信双方全部能收发消息，但不能同时进行收和发工作方法。（3）全双工通信，是指通信双方可同时进行收发消息工作方法。通常情况全双工通信信道必需是双向信道。2．并行传输和串行传输在数据通信（关键是计算机或其它数字终端设备之间通信）中，按数据代码排列不一样方法，可分为并行传输和串行传输。（1）并行传输，是将代表信息数字信号码元序列以成组方法在两条或两条以上并行信道上同时传输。并行传输优势是节省传输时间，速度快。另外，并行传输不需要另外方法就实现了收发双方字符同时。缺点是需要n条通信线路，成本高，通常只用于设备之间近距离通信。（2）串行通信，是将数字信号码元序列以串行方法一个码元接一个码元地在一条信道上传输。远距离数字传输常采取这种方法。串行通信优点是只需要一条通信信道，所需线路铺设费用只是并行传输1/n。缺点是速度慢，需要外加同时方法以处理收、发双方码组或字符同时问题。2.3无线电信号传输原理2.3.1无线电信号产生和发射要完成无线电通信，首先必需产生高频率载波电流，然后设法将电报或电话信号“加到”载波上去。在无线电技术中采取振荡器来产生高频电流。振荡器能够看作是将直流电能转变为交流电能换能器。振荡器是无线电发送设备基础单元。为了发送电报信号，能够加一个电键来控制供给振荡器直流电源，电源接通时，振荡器产生高频电流i；电源断开时，振荡器没有高频电流送出。这么，就得到了高频电流（含有信息），高频电流送至发射天线，转变为电磁波发射出去。电磁波中就包含了所要传送电报信号。实际上，为了提升振荡器频率稳定性和增加输出功率，在振荡器以后往往还要加缓冲级和放大级，将发射功率提升到所需数值，再发射出去。电键通常也不是直接控制振荡器，而是控制振荡器以后某一级。因为受控电流大，往往超出电键载流能力，常见电键控制一个电流放大器（键控管），由键控管来控制发射机中某一级电流通断。依据不一样调制方法，能够有调幅、调频、调相等。以调幅发射机为例图2—3所表示。主振主振缓冲中间放大器功放推进级倍频器受调放大器低频电压放大器低频功放级调制器话筒图2—3调幅发射机方框图2.3.2无线电信号接收无线电信号接收过程恰好和发送过程相反。在接收处，先用接收天线将收到电磁波转变已调波电流，然后从已调波电流中检出原始信号。这一过程恰好和发送过程相反，称为解调，也叫检波。最终再用听筒或扬声器将检波取出音频电流转变为声能，人就听到了发射机出发送语言、音乐等信号。不过，接收天线所收到电磁波很微弱。为了提升接收灵巧敏度，可在检波器之前加一级至几级高频小信号放大器，然后再检波。检波以后，再经过合适低频放大，最终送至扬声器或耳机转变为声音。接收机有直接放大式接收机和超外差式接收机，下图为超外差式接收机，图2—4所表示。高频小高频小信号放大器混频器中频放大器检波器低频放大器当地振荡器扬声器图2—4超外差式接收机方框图2.4通信系统关键性能指标在设计和评价一个通信系统时，需要建立一套能反应系统各方面性能指标体系。性能指标也称质量指标，她们是从整个系统角度综合提出。通信系统性能指标包含其有效性、可靠性、经济性、标准性、可维护性等。尽管不一样通信业务对系统性能要求不尽相同，不过从研究信息传输角度来说，通行有效性和可靠性是关键矛盾所在。所谓有效性是指传输一定信息量时所占用信道资源（频带宽度和时间间隔），或说是传输“速度”问题；而可靠性则是指接收信息正确度，也就是传输“质量”问题。这两个问题相互矛盾而又相对统一，而且还能够进行交换。因为模拟通信系统和数字通信系统之间区分，二者对有效性和可靠性要求和度量方法不尽相同。模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量，一样消息用不一样调制方法，则需要不一样频带宽度。如话音信号单边带调幅占用带宽仅为4kHZ，而话音信号宽带调频占用带宽则为48kHZ，显然调幅信号有效性比调频好。可靠性通常见接收端解调器输出信噪比来度量。输出信噪比越高，通信质量就越好。不一样调制方法在一样信道信噪比下所得到解调后输出信噪比是不一样。如调频信号抗干扰能力比调幅好，但调频信号所需要传输频带却宽于调幅。数字通信有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。（1）码元传输速率RB,又称码元速率、传码率。它被定义为单位时间（每秒）传送码元数目，单位为波特，简记为B。但要注意，码元速率仅仅表征单位时间传送码元数目，而没有限定这时码元是何种进制。（2）信息传输速率Rb，简称传信率，又称比特率。它定义为单位时间内传输平均信息量或比特数，单位为比特/秒，简记为b/s。Rb=RB*㏒2(M)（3）频带利用率。在比较不一样通信系统有效性时，不能单看她们传输速率，还应考虑所占用频带宽度，因为两个传输速率相等系统其传输效率并不一定相同。所以，真正衡量数据通信系统有效指标是频带利用率，它定义为单位带宽（每赫兹）内传输速率，即数字通信系统可靠性可用差错率来衡量。差错率常见误码率和误信率表示。（1）误码率Pe，是指错误接收码元数在传输总码元数中所占比率，更确切地说，误码率是码元在传输系统中被传错概率，即Pe=（2）误信率Pb，又称误比特率，是指错误接收比特数在传输总比特数中所占百分比，即Pb=

第三章病房无线呼叫系统总体设计方案3.1系统设计总体要求当病房有呼叫需要时，病人只要按下呼救按键无线发射模块就会输入电路所需控制床位号，同时开启编码电路产生带有地址编码和开关状态信息编码脉冲信号，在经过无线电发射电路将信号发射出去，而无线电接收电路将接收到编码脉冲信号经过解码电路进行编码地址确定，确定是否是本遥控开关系统地址。假如是则解码电路产生对应输出信号控制继电器电路，开关电路动作。即显示器显示床位号，语音系统发出相对应语音播报，通知护士。依据上述分析，本系统设计要求包含以下多个方面：1以51单片机为关键控制器件，辅以相关接口电路及IC组成硬件系统。2利用无线数据收发模块实现无线数据传输。3有多台从机由主机控制且能够同时工作，而且能够随意增加有限台从机，实现最小控制距离。4当从机无任何动作时，从机处于静默状态（自动断电），以节省电能。5当从机有需要进行呼叫时，在主机上显示出病床号码，伴随语音播报，方便通知护士和医生,并可经过主机直接解警。6用LabVIEW制作主机显示界面。3.2系统设计原理框图依据设计要求，我们设计系统原理框图图3-1所表示。键盘键盘键盘单片机单片机无线发射模块无线发射模块无线接收模块单片机LCD显示上位机显示存放器语音播报图3—1系统原理框图如上图所表示，本系统由单片机（主机）、直流电源、无线发射/接收模块、接口电路、显示存放电路和语音播报电路等组成。3.3系统设计方案讨论3.3.1主机选择方案一：采取AT81C51为关键单片机，成本较低，处理速度较快，增加多路也易于实现。在设计时，能够经过串口在显示器随机产生十以内加、减法题目。采取语音报警，可使医生或护士听到报警信息，并可经过主机直接解警。通信接口可利用MAX485芯片实现半双工通信，其通信传输线少，从而更满足设计需要。方案二：采取PC机直接对该系统进行控制，其优点在显示界面和方法多，编程格式灵活，如采取VB、JAVA或用LabVIEW等，比较美观。通信接口需采取机内RS-232，实现和下位机实时数据传输。相比较而言，方案一比较有利于从机设计，方案二比较有利于主机设计。因为医院属于公共场所，从机轻易丢失或损坏，从技术和经济角度考虑，方案一代价相对较小，所以在此系统中，我们选择方案一作为我们设计方案。3.3.2无线收发模块选择方案一:采取美国ACM企业生产新一代高性能、低成本单片发射芯片ACMTX16,可工作于400─460MHZ频段，性能优良，外围电路简单，是专为遥控、数据传输、无线标签、小型寻呼系统等应用设计。ACMTX16是大规模集成电路，设计独特，内部采取1LL合成技术，所以只需外接廉价低频率晶体和少数外部元件即可得到所需频率。方案二：PT2262/PT2272是台湾普城企业生产一个CMOS工艺制造低功耗、低价位通用编码、解码电路，PT2262/PT2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平H,接低电平L),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定地址码和数据码从DOUT(17脚)串行输出，可用于无线遥控发射电路。采取基于PT2262/2272无线接收发模块关键优点（1）天线输入端有选频电路，而不依靠1/4波长天线选频作用，控制距离较近时能够剪短甚至去掉外接天线

（2）输出端波形在没有信号比较洁净，干扰信号为短暂针状脉冲，而不像其它超再生接收电路会产生密集噪声波形，所以抗干扰能力较强。

（3）无线接收发模块本身辐射极小，加上电路模块后面网状接地铜箔屏蔽作用，能够降低本身振荡泄漏和外界干扰信号侵入。

（4）采取带骨架铜芯电感将频率调整到315MHZ后封固，这和采取可调电容调整接收频率电路相比，温度、湿度稳定性及抗机械振动性能全部有极大改善。可调电容调整精度较低，只有3/4圈调整范围，而可调电感能够做到多圈调整。可调电容调整完成后无法封固，因为不管导体还是绝缘体，多种介质靠近或侵入全部会使电容容量发生改变，进而影响接收频率。另外未经封固可调电容在受到振动时定片和动片之间发生位移；温度改变时热胀冷缩会使定片和动片间距离改变；湿度改变因介质改变改变容量；长久工作在潮湿环境中还会因定片和动片氧化改变容量，这些全部会严重影响接收频率稳定性，而采取可调电感就可处理这些问题，因为电感能够在调整完成后进行封固，绝缘体封固剂不会使电感量发生改变。方案三:采取无线调幅发射模块YCF500-1,含有稳定性高、抗干扰能力强、灵敏度高等优点，采取SMT贴片元件工艺，选择优质名牌阻容件，和用其表面谐振器稳频,使其性能在恶劣环境下更能显示出其优势所在，关键芯片采取现在世界上最优异超外差接收芯片技术。接收灵敏度为-105dBm。关键用在工业控制，数据传送,计算机通讯等方面。综合考虑此系统所需要经济效益、工作环境、系统灵敏度等要求，相比较而言,第二种方案更有利于我们实现和测量。3.3.3显示模块方案一:显示采取图形LCD，它是一个被动式显示器，因为其功耗极低、抗干扰能力强，所以在低功耗单片机系统中大量使用。LCD本身不发光只是调整光亮度，现在市场上销售LCD显示器全部是利用液晶扭曲—向列效应制成，这是一个电场效应，夹在两片导电玻璃电极间液晶经过一定处理，它内部分子成10度扭曲，当线性偏振光透过其偏阵面便会旋转10度。当在玻璃电极上加上电压后，在电场作用下，液晶扭曲结构消失，其旋光作用也消失，偏振光便可直接经过。当去掉电场后液晶分子又恢复扭曲结构。它和1C机相比，成本较低，能够实现汉字和数据直观化，增加多路也易于实现。方案二:发光二极管显示器LED是单片机应用产品中常见廉价输出设备。它是由若干个发光二极管组成，当发光二极管导通时，对应一个点或一个笔划发光，控制不一样组合二极管导通，就能显示出多种字符，常见为七段显示器结构。所以本系统采取LCD显示。3.3.4主机显示界面方案一:LabVIEW是试验室虚拟仪器工程工作台（LabVIEWVirtualInstrumentsEngineeringWorkbench）简称，是美国国家仪器企业开发虚拟仪器开发平台软件，它功效强大灵活，能够广泛应用于自动测量系统、工业过程自动化、试验室仿真等各个领域。LabVIEW使用图形化编程语言编程，简单直观，极大节省程序开发时间，同时LabVIEW可提供丰富库函数和功效模块，可完成多种多样复杂编程任务。方案二:在实践中，使用PC机对In1rise企业推出Del1hi是一个功效强大高级编程语言，其含有可视化面向对象特征，尤其适合Windows平台下图形界面和用户程序编制,在Windows平台下，Win32A1I支持同时和异步两种I/O操作。同时操作方法java/j2me/code/'target='_blank'>程序设计相对比较简单，不过I/O操作函数在I/O操作结束前不能返回，这将挂起调用线程，直到I/O操作结束；异步操作方法要相对复杂部分，不过能够让I/O操作在后台运行，而不会挂起调用线程，这在大数据量通信情况下对改善调用线程响应速度是相当有效。同时因为Win1x和WinNT下对串行通信处理不一样，这就造成了在Win1x下开发同时方法串行通信程序在NT下会发生工作线程之间协作阻塞，即当读线程在等候WaitCommEvent时候，写线程不能正常工作，停在那里，整个程序处于瘫痪状态。这个问题是WindowsA1I函数处理串行通信一个BUG，所以对于适应性强程序全部是选择异步方法。鉴于此，本系统采取第一个方案。

第四章病房无线呼叫系统设计及实现4.1模块功效介绍4.1.1AT89C51单片机介绍AT81C51是一个带4K字节闪烁可编程可擦除只读存放器（F1EROM—Falsh1rogrammableandErasableReadOnlyMemory）低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一个带2K字节闪烁可编程可擦除只读存放器单片机。单片机可擦除只读存放器能够反复擦除100次。该器件采取ATMEL高密度非易失存放器制造技术制造，和工业标准MCS-51指令集和输出管脚相兼容。因为将多功效8位C1U和闪烁存放器组合在单个芯片中，ATMELAT89C51是一个高效微控制器，AT89C2051是它一个精简版本。AT89C单片机为很多入式控制系统提供了一个灵活性高且价廉方案。图4—11．关键特征：

·和MCS-51兼容

·4K字节可编程闪烁存放器；寿命：1000写/擦循环；数据保留时间：

·全静态工作：0Hz-24Hz

·三级程序存放器锁定

·128*8位内部RAM

·32可编程I/O线

·两个16位定时器/计数器

·5个中止源

·可编程串行通道

·低功耗闲置和掉电模式

·片内振荡器和时钟电路2．管脚说明：

VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。10能够用于外部程序数据存放器，它能够被定义为数据/地址第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必需被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是因为内部上拉缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻8位双向I/O口，12口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并所以作为输入时，P2口管脚被外部拉低，将输出电流。这是因为内部上拉缘故。P2口当用于外部程序存放器或16位地址外部数据存放器进行存取时，P2口输出地址高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存放器进行读写时，P2口输出其特殊功效寄存器内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，因为外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是因为上拉缘故。

P3口也可作为AT89C51部分特殊功效口，以下表所表示：

口管脚备选功效

P3.0RXD（串行输入口）

P3.1TXD（串行输出口）

P3.2/INT0（外部中止0）

P3.3/INT1（外部中止1）

P3.4T0（记时器0外部输入）

P3.5T1（记时器1外部输入）

P3.6/WR（外部数据存放器写选通）

P3.7/RD（外部数据存放器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收部分控制信号。

RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期高电平时间。

ALE/1ROG：当访问外部存放器时，地址锁存许可输出电平用于锁存地址地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率1/6。所以它可用作对外部输出脉冲或用于定时目标。然而要注意是：每当用作外部数据存放器时，将跳过一个ALE脉冲。如想严禁ALE输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在实施MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。假如微处理器在外部实施状态ALE严禁，置位无效。

1SEN：外部程序存放器选通信号。在由外部程序存放器取指期间，每个机器周期两次/1SEN有效。但在访问外部数据存放器时，这两次有效/1SEN信号将不出现。

EA/V11：当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存放器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存放器。注意加密方法1时，EA将内部锁定为RESET；当EA端保持高电平时，此间内部程序存放器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（V11）。

XTAL1：反向振荡放大器输入及内部时钟工作电路输入。

XTAL2：来自反向振荡器输出。3．振荡器特征XTAL1和XTAL2分别为反向放大器输入和输出。该反向放大器能够配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采取。如采取外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要经过一个二分频触发器，所以对外部时钟信号脉宽无任何要求，但必需确保脉冲高低电平要求宽度。4．芯片擦除：

整个1EROM阵列和三个锁定位电擦除可经过正确控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存放字节被反复编程以前，该操作必需被实施。另外，AT89C51设有稳态逻辑，能够在低到零频率条件下静态逻辑，支持两种软件可选掉电模式。在闲置模式下，C1U停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中止系统仍在工作。在掉电模式下，保留RAM内容而且冻结振荡器，严禁所用其它芯片功效，直到下一个硬件复位为止。4.1.2直流电源电源电路由变压器和整流稳压电路组成。变压器用于将220V交流电压转换为正、负1V低压交流电压；整流电路用于将低压交流电路整流为脉动电压。该脉动电压和滤波电容相连，形成较平滑直流电压。将两路直流电压分别送入三端稳压器MC7805输入端Vin后，在输出端形成+5V直流稳压电压，供单片机和测量电路使用。后接电容起滤波作用，用于滤除导线上干扰。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断时间比率，维持稳定输出电压一个电源，开关电源通常由脉冲宽度调制（1WM）控制IC和MOSFET组成。开关电源和线性电源相比，二者成本全部伴随输出功率增加而增加，但二者增加速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一成本反转点。伴随电力电子技术发展和创新，使得开关电源技术在不停地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛发展空间。开关电源工作效率高，通常可达成80%以上，故在其输出电流选择上，应正确测量或计算用电设备最大吸收电流，以使被选择开关电源含有高性能价格比。我们选择DC-DC直流隔离电源DCMD5D1,将单一直流电源+5V隔离变成所需±1V直流电源输出，简化了电路设计,排除了电源回路和地线之间干扰,起隔离栅作用。4.1.3无线发射/接收模块PT226/PT2272PT2262/2272是台湾普城企业生产一个CMOS工艺制造低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。编码芯片PT2262发出编码信号由：地址码、数据码、同时码组成一个完整码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较查对后，VT脚才输出高电平，和此同时对应数据脚也输出高电平，假如发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT226217脚输出数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100％调幅。

其中发射芯片PT2262-IR将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身，使发射电路变得很简练.

接收芯片PT2272数据输出位依据其后缀不一样而不一样，数据输出含有“暂存”和“锁存”两种方法，方便用户使用。（1）PT2262-IR引脚功效说明：

Pin1-Pin6（A0-A5）:

地址输入端，可编成“1”、“0”“开路”三种状态。

Pin7、Pin8、Pin10-Pin13（A6/D0-A11/D5）:

地址或数据输入端，地址输入时用Pin1-Pin6，做数据输入时只可编成“1”、“0”两种状态。

Pin14（TE）:

发射使能端，低电平有效。

Pin15、Pin16（OSC1、OSC2）:

外接振荡电阻，决定振荡时钟频率。

Pin17（Dout）:

数据输出端，编码由此脚串行输出。

Pin1、Pin18（VDD，Vss）:

电源+，-输入端。

（2）PT2272引脚功效说明：

Pin1-Pin6（A0-A5）:

地址输入端，可编成“1”、“0”和“开路”三种状态。要求和PT2262设定状态一致。

Pin7、Pin8、Pin10-Pin13（D0-D5）:

数据输出端，分暂存和锁存两种状态。

Pin14（DI）:

脉冲编码信号输入端。

Pin15、Pin16（OSC1、OSC2）:

外接振荡电阻，决定振荡时钟频率。

Pin17（VT）:

输出端，接收有效信号时，VT端由低电平变为高电平。

Pin1、Pin18（VDD，Vss）:

电源+，-输入端。（3）PT2262/PT2272工作原理：

PT2262-IR发射芯片地址编码输入有“1”、“0”和“开路”三种状态，数据输入有“1”和“0”两种状态。由各地址、数据不一样接脚状态决定，编码从输出端Dout输出，经过红外发射管发射出去。其编码时序波形图3.2所表示。

Dout输出编码信号是调制在38kHz载波上，OSC1、OSC2外接电阻决定载频频率，通常电阻可在430k—470k之间选择即可。PT2272暂存功效是指当发射信号消失时，PT2272对应数据输出位即变为低电平。而锁存功效是指，当发射信号消失时，PT2272数据输出端仍保持原来状态，直到下次接收到新信号输入。图4.3和图4.4是红外发射和接收经典应用原理图，为了能正确解调出调制编码信号，接收端需加一级前置放大级，确保输入PT2272信号幅度足够大。PT2272各个输出端经过多种接口即可控制对应负载。图4—3PT2262组成6位发射电路图4-3是PT2262组成6路发射电路，图中PT2262-IRVDD是经过按键接通后向芯片供电，这么静态时，PT2262-IR并不耗电，尤其适合电池供电场所。假如使用电源电压较低（如3V），二极管应选择低压差型号（如1N60等）。图4-4PT2272组成无线接收电路（4）PT2262编码方法立即序分析要对一编码进行解码，首先应了解其编码方法立即序，在PT2262多种芯片中，使用得最多是4位数据码、8位地址码通信方法，其地址编码端口为A0～A7，当控制端接低电平时，PT2262就经过17脚不停地串行输出其编码串，对于传送一组编码全部自动连发四次，编码器用不一样占空比及组合表示不一样状态。（5）单片机解码分析依据对PT2262编码方法分析可知，每按一次发送键全部发送四次编码，每一次间全部有同时码进行分隔，而无线信号通常头多个码位轻易受外界干扰而丢失，结合这些特点，在用软件进行解码时，可先检测有没有接收到信号，当有时候就去掉第一次编码信号，然后检测5ms同时信号，从这里作为信号开始，进行解码[5]。具体单片机译码方法以下：首先检测同时码，当同时码结束后就延进300us，读取接收状态记为A0，然后再检测下一个上升沿，上升沿开始后又延时300us，读取接收状态记为A1。这么就把一个编码给译出来了。4.1.4显示设计数字化显示是智能仪器中不可缺乏部分，它使显示愈加直观.有线监控系统主机用LCD显示，便于同时用汉字显示相关数字信息，而从机则用LED显示，它优点在于能够用多个数码管来模拟不一样从机号，从而显示不一样从机信息。液晶显示单元以往控制系统多采取七段数码管显示，当显示信息量较多时，该种显示方法给使用者带来了极大不便，而液晶显示器(LCD)含有功耗低，体积小，重量轻等很多其它显示器件无法比拟优点，被广泛应用于便携式仪器仪表和低功耗电子产品中。LCD可分为段位式、字符式和点阵式。其中，段位式LCD和字符式LCD只能用于字符以下简单显示，不能满足图形曲线及汉字显示要求。而点阵式LCD不仅能够显示字符和数字，还可显示多种图形、曲线及汉字，便于实现人机对话操作，测量处理结果显示，而且能够实现屏幕上下左右滚动、闪烁等功效，用途十分广泛。本系统采取是深圳市瑞特电子生产12232F型液晶显示器。内置8112个16*16点汉字库和128个16*8点ASCII字符集图形点阵液晶显示器,它关键由行驱动器/列驱动器及128×32全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示,也能够显示7.5×2个(16×16点阵)汉字.和外部C1U接口采取并行方法控制。12232F点阵液晶显示模块和AVR单片机接口电路有两种：直接控制方法和间接控制方法。间接控制方法通常不需要在液晶显示模块和微处理器之间添加其它硬件电器，时序转换和适配是由微处理器利用软件仿真T6163C时序来完成，灵活性很好，不限制微处理时钟频率，但程序效率稍低，占用微处理器口线较多，通常常常应用于较简单微处理器系统中。间接控制方法经典接口电路图4.5所表示。其中12232F数据线DB0~DB7和Atmega161B口相连，RS控制引脚和1C0脚相连，RS=“H”,表示DB7~DB0为显示数据；RS=“L”,表示DB7~DB0为显示指令数据。R/W控制端和1C1脚相连，R/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7~DB0，R/W=“L”,E=“H→L”,DB7~DB0数据被写到IR或DR中。E端为使能信号，由单片机1C2引脚控制。，该电路中点阵液晶显示模块独占Atmega16对应口线，和其它硬件电路及地址无关，所以：CS端可直接接地，R1为对比度调整电位器，R1、C1组成上电复位电路，C2、C3为电源滤波。图4-512232F和单片机经典接口电路12232型LCD显示器软件设计从底层写起，逐步提升，最终完成显示一个code区域数据功效。即先从向LCD液晶显示器发送一个字节数据或指令写起，逐步上升，最终画到一个指定开始列，图形指针固定高度图。汉字和数字字符全部是经过“画”这种图形来得到。初始化程序图4-6液晶显示初始化步骤图图4-7液晶判忙步骤图液晶驱动程序关键经过对单片机口线操作来满足液晶显示模块对时序要求，在液晶块显示信息之前，必需对它进行初始化。其程序步骤图如上图4-6所表示。b.芯片判忙子程序芯片判忙是本系统唯一读LCD液晶显示器一个子程序。读取目前LCD状态，以判定LCD是否忙，用到是读状态指令。芯片判忙步骤图4-7所表示。读出数据和0X80相“和”，直到结果为0为止（不忙），也就是在等候读状态指令里面读出BUSY位（D7）为0为止，说明芯片不忙。4.1.5语音报警电路语音采取台湾企业最新推出单片60秒模拟语音录放芯片A1R1600报警，它是一个音质好低、不怕断电、可反复录放新型语音电路，可录放60秒，它操作模式为串行控制和并行控制，串行控制时可分256段以上，并行控制时最大可分为8段，且含有分段管理方便、多路控制电路简单、采样速度及录放音时间可调等多个功效。我们选择它来作报警系统,可清楚听见报警信号。4.2主/从站原理框图及实现4.2.1、主机原理框图图4-8中说明AT89C51由键盘1控制，当有键下时传送给AT89C51，同时AT89C51接收到无线信号接收系统传来信号，此时AT89C51将信号传输给LCD进行显示，经过RS-232接口送给PC机，而且能够送给语音报警电路进行报警。LCD显示手持器数字LCD显示手持器数字AT89C51无线信号接收系统键盘1控制AT89C51无线信号接收系统键盘1控制PC机RS-232接口PC机RS-232接口语音报警电路语音报警电路 图4-8主机原理框图4.2.2、从机检测原理框图图4-9中AT89C51由键盘2控制，当有机器发生故障按下按钮，将送给AT89C51，此时AT89C51将进行三部分工作，一部分送给LED进行显示，一部分进行无线信号发射，另一部分则能够进行蜂鸣器报警LEDLED显示 无线信号发射电路无线信号发射电路AT89C51键盘2控制AT89C51键盘2控制 蜂鸣器报警蜂鸣器报警图4-9从机原理框图4.3单片机软硬件设计4.3.1从机硬件硬件电路设计图4-10.图4-10硬件电路设计注：从机部分三路采集信号，硬件电路基础相同。4.3.2、软件部分设计本系统从机部分关键采取89C51单片机控制无线信号采集及发射。软件步骤图4-11所表示。图4-11系统步骤图采样数据滤波算法此次设计中无线数据信号采集，软件采取采样次数可变算术平均滤波算法。依据我们试验测试表明，当按键反应改变较大时，信号检测值测试误差较大；当按键反应改变较小时，测试误差不大。所以，我们在测试软件编程时，采取采样次数可变数字滤波技术。即所测数据改变大时候采取采样次数多算术平均算法，而在数据改变小情况下采取采样次数少算术平均算法，从而取得较准键值及较快检测速度，为控制提供了正确依据。提升了控制精度。4.4主机设计4.4.1主机硬件实现主机采取89C51单片机实现监控功效。经过无线接收模块，接收检测到实时数据信息。显示采取点阵式LCD（240128），可进行汉字显示。它工作模式有定点和巡回检测两种工作方法，可显示从从机传输来从机号和回复数据。在巡回检测时，能任意设定要查询从机数量、从机号和各从机数据值；当收到从机报警信号时，能够语音报警并显示对应从机号并可解警。硬件方面扩展了一片74LS244，用于键盘输入，扩展了一片74LS273，用于控制语音芯片依据不一样要求用语音提醒。74LS138为地址译码电路。打印采取荣达MP系列汉字微型打印机，含有超小体积、超低功耗，工作稳定可靠，打印速度快，操作简单，连接方便等优点[10]。主机电路包含高频发射模块、超载波接收模块、数码显示驱动模块、键盘扫描、声光报警、复位电路等。待机情况下，数码管显示全零，声光报警电路均不工作。当病按动安装在床头从机按键时，安装在护士站主机收到信号后发出3声“嘀”提醒音，同时发光二极管亮，数码管显示呼叫病人床位号和呼叫次数，医生或护士依据显示床位号进行诊疗和服务。主机含有记忆最近呼叫9组床位号及其呼叫次数功效。

AT89C51中有一个全双工异步串行通信接口，可用作UATR(通用异步接收和发送器)，也可用作同时移位寄存器。在本系统设计中，UATR为串行工作方法1。单片机以串行通信方法工作时，串行口检测到1个由“l”到“0”跳变时开始开启串行接收，且单片机在非串行通信时段内输出为“1”，所以在发射电路之前和接收模块以后均需再加1个非门，预防发射电路在非通信时一直处于发射状态，同时满足单片机串行通信要求，确保单片机能够正常收发数据。需要发射数据信号从AT89C5111引脚输出经反相后送到433MHz高频发射电路发射。该高频发射电路采取声表面波(SAW)谐振器稳频，性能稳定，无需任何调试即可正常工作。因为高频接收电路易受干扰，不易调试，而市售成品接收模块性能稳定，价格低，故本系统中采取成品接收模块，该接收模块收到信号经反相后送入AT89C5110引脚进行解码。具体硬件电路图4-12所表示。图4-12（a）系统整体框图图3-12（b）APR9600封装模块主机和从机之间通信方法采取无线信号发射接收模块，含有稳定性高、抗干扰能力强、灵敏度高等优点，采取ＳＭＴ贴片工艺，选择优质名牌阻容件，和用声表面谐振器稳频,使其性能在恶劣环境下更能显示出其优势所在。满足了设计要求[11]。通信协议以下：9BH-FFH主机接收1-100号从机数据信息00H-64H1-100号从机解警命令4.4.2主机软件步骤图开始各部分初始化开始各部分初始化调显示子程序键识别子程序有没有键按下？工作、选站模式处理故障号码解警巡检选择 NY图3-13主程序步骤图2、子程序步骤图（工作部分）图3.14子流成图第五章主机系统设计仪器是人类认识世界基础工具，也是信息社会大家获取信息关键手段之一。电子测量仪器发展至今，经历了指针式仪表、模拟器件仪器、数字器件仪器、智能仪器、个人仪器、虚拟仪器发展阶段。因为电子技术、计算机技术和网络技术高速发展及其在电子测量技术和仪器领域中应用，新测试理论、新测试方法、新测试领域和新仪器结构不停出现，电子测量仪器功效和作用已发生质改变，其中计算机处于关键地位[12]。计算机软件技术和测试系统愈加紧密结合趁一个有机整体，造成仪器结构概念和设计见解也发生突破性改变。在上述背景下，出现了新仪器概念——虚拟仪器。5.1虚拟仪器所谓虚拟仪器技术，就是用户在通用计算机平台上，依据测试任务需要来定义和设计仪器测试功效，其实只是充足利用计算机来实现和扩展传统仪器功效。虚拟仪器技术综合利用了计算机技术、数字信号处理技术、标准总线技术和软件工程方法，代表了测量仪器和自动测试系统未来发展方向。虚拟仪器“虚拟”两字关键包含以下两方面含义：（1）虚拟仪器面板是虚拟。虚拟仪器面板上多种“图标”和传统仪器面板上多种“器件”所完成功效是相同。传统仪器面板上器件全部是“实物”，而且是由“手动”和“触摸”进行操作；虚拟仪器前面板是外形和实物相象“图标”，每个图标“通”、“断”、“放大”、等动作经过用户操作计算机鼠标或键盘来完成。所以，设计虚拟仪器前面板就是在前面板设计窗口中摆放所需图标，然后对图标属性进行设置。（2）虚拟仪器测量功效是经过对图形化软件步骤图编程来实现。虚拟仪器是在一个1C为关键组成硬件平台支持下，经过软件编程来实现仪器功效。所以，能够经过不一样测试功效软件模块组合来实现多个测试功效。5.1.1虚拟仪器特点1. 传统面板只有一个，其上部署着种类繁多显示和操作元件，易造成很多识别和操作错误。虚拟仪器能够经过在多个分面板撒谎感操作来实现比较复杂功效。这么，在每个分面板上就能够实现功效操作单纯化和面板部署简捷化，从而提升操作正确性和便捷性。同时，虚拟仪器面板上显示元件和操作元件种类和形式不受“标准件”和“加工工艺”限制，它们是由编程来实现，设计者能够依据用户认知要求和操作要求，设计仪器面板。2. 在经过硬件平台确定后，由软件替换传统仪器中硬件来完趁一起功效。3. 仪器功效是用户依据需要由软件来定义，而不是事先由厂家定义好。4. 仪器性能改善和功效扩展只需更新相关软件设计，而不需要购置新仪器。5. 研制用期较传统仪器大为缩短。6. 虚拟仪器开放、灵活、可和计算机同时发展，和网络及其它周围设备互联。5.1.2虚拟仪器基础工作原理工作过程以下：首先，用户经过虚拟仪器面板设置好仪器功效，量程，频段等工作参数后，开启仪器进行测量。在计算机控制下，被测对象经仪器部分调理和采集后，变成数据，再经过计算机处理，其结果送显示，由用户读取或打印输出。被测对象调理、采集被测对象调理、采集激励检测软件计算机及附件（控制、处理）用户键盘显示读出键入仪器驱动程序（机-机接口）用户接口（人-机接口）图4-1虚拟仪器基础组成所以，虚拟仪器基础组成应包含[13]：（1）用户（人-机）接口部分此部分完成参数设置和结果显示等人-机对话功效。其硬件有鼠标、键盘、显示器、打印机、绘图仪等，其软件有用户界面。（2）信号（机-机）接口部分此部分完成信号调理和数据采集功效。它硬件关键由测量仪器模拟电路为主组成。因为被测对象是多种多样，有点或非电物理量、化学量、生物量等，因为这些被测对象千差万别，所以，在采集前通常要进行非电量到电量变换（各式传感器）、幅度（放大、衰减）、频率（混频、检波、滤波）、阻抗（高阻、低阻、匹配）、隔离、激励（交直流源、恒压恒流源）等多种调理，使其到采集板时为归一化模拟电信号，最终再由采集板进行A/D转换。另外，信号接口部分通常还含D/A变换，定时/记数、数字I/O等功效模块。这部分软件称为仪器（或设备）驱动器。（3）控制和处理部分此部分硬件包含多种高性能计算机（笔记本机、1C机、工控机、工作站等）及附件。起软件为控制、