基于单片机的无线病房呼叫器
基于单片机的病房呼叫控制系统设计
基于单片机的病房呼叫控制系统设计病房呼叫控制系统是一种应用于医院病房的设备，通过使用单片机和各种传感器、继电器等元件，实现对病人呼叫的监测与控制。
该系统能够提高病患的就医体验，提高医院的工作效率，以下是基于单片机的病房呼叫控制系统的设计。
1.系统架构设计硬件设计：包括单片机主控模块、呼叫按钮模块、显示屏模块、继电器模块、传感器模块等。
软件设计：包括单片机程序设计、呼叫处理逻辑设计、数据传输协议设计等。
2.系统功能设计(1)病人呼叫功能：病房里的每个床铺都配有一个呼叫按钮模块，病人可以通过按压呼叫按钮向医护人员发出求助信号。
(2)呼叫接收功能：当病人按下呼叫按钮后，系统会自动检测到并将呼叫信息传输给医护人员。
(3)医生呼叫功能：医生可以通过医护专用操作面板发送呼叫信号给病房内的病人，以提醒病患或派对应的护理人员。
(4)报警功能：当病人在紧急情况下按下呼叫按钮时，系统会自动触发报警装置进行报警。
(5)护士响应功能：当病人发起呼叫后，医护人员可以通过显示屏模块实时看到病人的呼叫信息，及时进行响应。
(6)历史记录功能：系统会记录下每次呼叫的相关信息，以供医院后续分析统计。
3.系统工作流程设计(1)病人按下呼叫按钮后，按钮模块会检测到信号变化，并将信号传输给单片机主控模块。
(2)单片机主控模块接收到呼叫信号后，会将信号转化为相应的数据，并发送给显示屏模块和继电器模块。
(3)显示屏模块会显示病人的呼叫信息，继电器模块会触发相应的继电器，比如触发报警装置或者呼叫专用手机。
(4)医护人员根据显示屏上的信息来判断病人的需求，及时进行回应。
(5)在医护人员回应完病人的呼叫后，单片机主控模块会将响应状态记录下来。
4.系统测试与改进设计完系统后，需要进行系统的测试和改进。
测试需要验证系统的各项功能是否正常，包括呼叫功能、呼叫接收功能、报警功能等。
在测试过程中，可以模拟真实病房环境，通过按下呼叫按钮来触发系统的运行。
同时，还需进行系统的改进调整，以使系统更加可靠、稳定和易于维护。
基于单片机的无线病房呼叫器的研制【开题报告】
开题报告信息与计算科学基于单片机的无线病房呼叫器的研制一、选题的意义医院能够最好的为病人服务是特别重要的，但是要让一个护士每时每刻陪护在病人旁边，则极为浪费资源，也没有必要。
临床求助呼叫器是提高医院服务质量必不可少的设备之一，它能简单地实现病人与医生之间的联系，让医生及时得知病人的情况，让病人及时得到医生的治疗。
目前我国传统的病房呼叫设备多为有线传输，明线会影响美观，而且布线施工复杂，维修不方便费用高。
为解决以上不足，可以采用无线的传输方式，利用无线射频芯片和单片机，控制信号的传输，这样就不会破坏区域的美观，安装也会变得简单，维修时也就不会破坏墙面了。
这样就能够进一步提高医疗服务水平，并与现代化社会进步相协调。
本课题的选择，不仅可以让我学习硬件电路的设计、软件设计，从而加强自己的动手能力，进一步巩固学科知识，还可以让我学会无线通信方面的知识，进一步了解编码译码知识，及实际中的应用。
二、研究的主要内容，拟解决的主要问题研究的主要内容：1. 信号的无线发送、接收技术；2. 信号的处理、显示方法。
拟解决的主要问题：1. 主控制芯片的选择单片机的种类多种多样，在实际的应用过程中，不能单纯考虑单片机的性能高低，还要考虑实际应用能力，价格是否合理、能源消耗多少、使用是否方便。
综合考虑上述因素，选择最合理的主控制芯片。
2. 无线传输方式的选择市场上的无线传输方式有很多，主要有红外、27MHz射频、调频、蓝牙、2.4G 五种，我们需要对比这几种无线传输方式，选择最适合自己课题的一种传输方式进行研究与设计。
3. 如何实现主机与分机的无线呼叫无线传输中最主要的问题就是怎样传输的，了解传输方式后，还需要查找资料，掌握在程序中怎样实现信号的编译码，然后应用与自己的课题中。
4. 多主机多分机的情况下，如何实现对应机子的呼叫在实际的医疗应用领域，不同的科室有不同的护士站，此时，我们要知道我们分机的呼叫信号是传给哪个护士站。
基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的设计
基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的设计1. 引言现代医疗技术的快速发展使得病房管理变得更加高效和智能化。
基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的设计应运而生。
本文将详细介绍该系统的设计原理、硬件和软件实现以及应用前景。
2. 系统设计原理2.1 系统结构基于AT89C51单片机的病房呼叫系统主要由呼叫器、接收器和控制器三部分组成。
呼叫器由患者佩戴，当患者需要医护人员时，通过按压按钮发送信号给接收器。
接收器将信号传输给控制器，控制器通过显示屏和声音提示医护人员。
2.2 系统工作原理当患者按压按钮时，呼叫器内部电路会产生相应信号，并通过无线传输技术将信号发送给接收器。
接收器通过解码电路将信号转化为数字信号，并传输给控制器。
控制器根据不同患者发出不同声音提示，并在显示屏上显示相应患者信息。
3. 硬件设计3.1 呼叫器设计呼叫器采用AT89C51单片机作为核心控制器，通过按钮触发中断，产生呼叫信号。
同时，呼叫器还配备了无线发送模块，用于将信号发送给接收器。
3.2 接收器设计接收器采用AT89C51单片机作为核心控制器，通过无线接收模块接收呼叫信号。
接收到信号后，通过解码电路将其转化为数字信号，并传输给控制器。
3.3 控制器设计控制器采用AT89C51单片机作为核心控制器，通过数字信号输入端口接收解码后的呼叫信息。
控制器还配备了显示屏和声音模块，用于显示患者信息和发出声音提示。
4. 软件设计4.1 呼叫系统程序设计呼叫系统程序主要包括按钮触发中断程序、无线发送程序和数据传输协议等。
其中按钮触发中断程序用于检测患者是否按下按钮，并产生相应的呼叫信号。
无线发送程序负责将呼叫信号通过无线传输技术发送给接收器。
数据传输协议用于确保数据的可靠传输。
4.2 接收系统程序设计接收系统程序主要包括无线接收程序、解码程序和数据传输协议等。
无线接收程序用于接收呼叫信号，并将其转化为数字信号。
解码程序将数字信号转化为可读的呼叫信息。
基于单片机病房呼叫器(亲测可用)课设
电子信息工程专业课程设计任务书题目：单片机病房呼叫系统设计设计内容设计一个单片机病房呼叫系统，可容64张床位的病房呼叫，每当患者需要呼叫护士时，按下按钮，此时护士值班室内的呼叫系统板上显示该患者的床位号，并振铃3秒。
当护士按下“响应”键时，结束当前呼叫。
设计步骤一、总体方案设计基于单片机的病房呼叫系统设计,附有复位电路,时钟电路,键盘电路等。
复位电路是单片机的初始化操作,为摆脱困境,通过复位电路可以重新开始。
时钟电路采用12MHz的晶振,作为系统的时钟源,具有较高的准确性。
二、硬件选型工作：对所使用的电路元件应选择型号。
三、硬件的设计和实现1. 选择所用的51单片机；2. 设计单片机最小系统，在此基础上进行扩展；3. 设计支持系统工作的外围电路；四、软件设计1.编写系统初始化和主程序模块；2.画出电路流程图；3.编写子程序；4.显示程序。
五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（A3幅面）。
课程设计说明书要求1. 课程设计说明书应书写在学院统一印制的课程设计（论文）说明书上，书写应认真，字迹工整，论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。
2. 论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。
3. 打印不少于12页（除附图外）。
4. 每组单独一个题目，每组上限5人。
时间安排课程设计计划时间4周。
课程设计题目于17周下发。
课程设计完成后于20周三中午下班前送交电子信息办公室（实验楼三楼），届时指导教师安排短暂答辩。
辅导时间和地点17~20周每周2、周3和周4。
目录一、设计要求 (3)二、设计目的 (4)三、设计的具体实现 (5)3.1系统概述 (5)3.2单元电路设计 (6)3.2.1 单片机的引脚介绍 (6)3.2.2 单片机复位电路介绍 (9)3.2.3 时钟电路的介绍 (10)3.2.4 详细设计 (11)3.3软件程序设计 (14)3.3.1 系统软件的设计 (14)3.3.2 主程序流程图 (15)3.3.3子程序流程图 (16)3.3.4 源程序代码 (18)四、结论与展望 (23)五、心得体会及建议 (24)六、附录 (26)七、参考文献 (29)单片机病房呼叫系统设计报告一、设计要求1、设计一个可容64张床位的病房呼叫系统。
基于单片机的病房无线呼叫系统设计
基于单片机的病房无线呼叫系统设计钱浩;姜麟;李丽侦;光文华【摘要】To solve the problem existed in the traditional ward calling system including cabling wiring intricately,easy to out of order,in-convenient maintaining,adding new beds information on the basis of existing beds and other issues,put forward the design of wireless calling system. With STC89C52 series single-chip microcomputer as the master control chip,nRF905 as the core of the wireless trans-ceiver chip,and matched with the corresponding LCD display,sound and light alarm,then design the wireless ward calling system. Results show that the system reliable transmission distance reaches 90 meters,having a certain anti-interference performance,and conveniently and temporarily increasing beds display information,which can satisfy the hospital actual demand temporarily. The system has stable per-formance,easy to operation,can effectively replace traditional wired calling system.%为解决传统病房有线呼叫系统存在的布线复杂、易出故障、维修不便、不能在现有床位基础上及时增加新床位信息等问题,提出了无线呼叫系统设计。
基于89S51单片机的无线病房呼叫系统设计
基于89S51单片机的无线病房呼叫系统软件设计第1章单片机与 AT89S51芯片概述1.1单片机简介单片机全称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）,又称为微控制器（Micro controller Unit）或嵌入式控制器（Embedded Controller）。
它是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片内都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。
随着技术的发展，单片机片内集成的功能越来越强大，并朝着片上系统方向发展。
单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点，在自动化装置、智能仪器仪表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到日益广泛的应用。
1.2AT89S51介绍如图1-1为AT89S51引脚图图1-1 AT89S51引脚图AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供性价比高的解决方案。
AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。
空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。
基于51单片机的医院病房紧急呼叫系统(无线语音)毕业论文
梧州学院毕业论文论文题目医院病房紧急呼叫系统毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日2教学系意见：系主任：（签名）年月日3摘要本文介绍了一种以AT89S52单片机设计的医院病房无线呼叫系统。
51单片机病床呼叫系统
51单片机病床呼叫系统简介病床呼叫系统是一种帮助病人在医院内方便呼叫护士的设备。
传统的病床呼叫系统使用的是有线方式，而随着技术的发展和进步，无线病床呼叫系统也逐渐趋于成熟。
本文档将介绍一种基于51单片机的无线病床呼叫系统。
功能•无线呼叫功能：病人通过手持终端可以随时呼叫护士，无需按下病床上的物理按钮。
•护士呼叫接收功能：护士可以通过接收端实时接收病人的呼叫信息，并及时做出响应。
•呼叫信息显示功能：接收端可以将接收到的呼叫信息进行显示，方便护士及时了解呼叫的相关信息。
•呼叫信息存储功能：接收端可以将接收到的呼叫信息存储在本地，以备后续查询和统计分析。
•呼叫信息推送功能：除了在接收端显示呼叫信息外，系统还支持将呼叫信息通过短信、邮件等方式推送给护士，以确保护士能够及时获取呼叫信息。
硬件设计系统硬件由三部分组成：病人手持终端、护士接收端和中央控制器。
其中，病人手持终端和护士接收端通过无线方式进行通信，而中央控制器则负责控制整个系统的运行。
病人手持终端病人手持终端是病人使用的设备，用于呼叫护士。
它由51单片机、无线模块、按键等组成。
病人通过按下手持终端上的按键，可以触发呼叫信号的发送。
护士接收端护士接收端是护士使用的设备，用于接收病人的呼叫信息。
它也由51单片机、无线模块、显示屏、存储器等组成。
护士接收端可以实时接收并显示病人的呼叫信息，并将其存储在本地。
中央控制器中央控制器是整个系统的控制中心，负责管理病人手持终端和护士接收端之间的通信。
它由51单片机、无线模块、存储器等组成。
中央控制器接收到病人的呼叫信号后，将其转发给护士接收端，并将其存储在本地。
软件设计系统的软件设计主要分为病人手持终端的程序设计、护士接收端的程序设计和中央控制器的程序设计。
病人手持终端程序设计病人手持终端的程序设计主要包括呼叫信号的发送和按键的处理。
当病人按下手持终端上的呼叫按钮时，程序将触发呼叫信号的发送，并通过无线模块将呼叫信号发送给中央控制器。
基于单片机的病房呼叫控制系统设计
基于单片机的病房呼叫控制系统设计病房呼叫控制系统是一种基于单片机的智能控制系统，旨在提供便捷的病人呼叫服务，并实现对病房环境的监控和控制。
本文将围绕系统的硬件设计、软件设计和功能实现等方面进行详细介绍。
系统硬件设计方面，我们选择了采用基于单片机的控制模块作为主控制器，其主要功能是接收和处理来自病人的呼叫信号，并进行相应的处理。
在接收呼叫信号的过程中，我们采用了红外接收模块和无线传输模块，红外接收模块用于接收病人呼叫按钮发出的红外信号，无线传输模块将接收到的信号传输给主控制器。
同时，为了实现对病房环境的监控，我们还加入了温度传感器、湿度传感器和氧气浓度传感器等环境监测模块，并采用LCD显示屏作为系统的人机交互界面。
在软件设计方面，我们使用C语言对单片机进行编程，实现了系统的各项功能。
首先，主控制器通过无线传输模块接收到呼叫信号后，会将信号解码并判断是哪个病人呼叫，然后根据不同的呼叫信号进行相应的处理。
例如，当病人按下按钮呼叫护士时，主控制器会向护士站发送指令，通知护士到该病人病房进行处理。
另外，主控制器还会定时采集病房环境数据，并将数据显示在LCD显示屏上，方便医护人员了解病房的实时环境情况。
功能实现方面，系统主要实现了以下几个功能：1.病人呼叫功能：病人可以通过按下按钮呼叫护士，主控制器接收到呼叫信号后会向护士站发送指令，通知护士到该病人病房进行处理。
2.环境监测功能：主控制器定时采集病房的温度、湿度和氧气浓度等环境数据，并将数据显示在LCD显示屏上，方便医护人员进行实时监测。
3.报警功能：当病房环境数据超出预设范围时，主控制器会触发报警装置，以提醒医护人员及时处理。
4.数据存储功能：系统还可以将环境数据存储在存储芯片中，以便日后查询和分析。
总之，基于单片机的病房呼叫控制系统通过使用红外接收模块和无线传输模块实现了对病人呼叫信号的接收和处理，并结合温度传感器、湿度传感器和氧气浓度传感器等环境监测模块，实现了对病房环境的监控和控制。
基于单片机的病房呼叫器的设计
基于单片机的病房呼叫器的设计病房呼叫器是一种提供病人呼叫护士的设备。
在医疗机构中，及时响应病人需求是非常重要的，因此病房呼叫器可以帮助提高病人的满意度和护理质量。
本文将介绍基于单片机的病房呼叫器的设计。
病房呼叫器系统主要包括一个发射器和一个接收器。
发射器由病人使用，用于发出呼叫信号，接收器由护士使用，用于接收呼叫信号并及时响应。
在设计中，我们可以使用一块基于单片机的开发板作为发射器和接收器的核心控制器。
接收器端需要连接一个无线接收模块，用于接收病人发出的呼叫信号。
发射器端需要连接一个按钮开关，用于病人按下按钮发出呼叫信号。
此外，还可以添加一个LCD显示屏，用于显示接收器端接收到的呼叫信号的具体信息。
以下是具体的设计步骤和原理：1.发射器设计-在发射器端，通过连接一个按钮开关到单片机的GPIO引脚，当病人按下按钮时，GPIO引脚状态变化，触发中断。
-在中断服务函数中，将发出一个无线呼叫信号。
-可以使用无线模块如nRF24L01+，通过SPI接口与单片机进行通信，并将呼叫信号发送给接收器。
2.接收器设计-在接收器端，连接一个无线接收模块至单片机的GPIO引脚，用于接收发射器发出的呼叫信号。
-通过中断或轮询方式监听无线接收模块是否接收到呼叫信号。
-当接收到呼叫信号时，触发中断，并在中断服务函数中进行相应的处理，如发出报警声音、点亮LED灯等。
-通过LCD显示呼叫信号的具体信息，如发出呼叫的病人号码和呼叫时间。
3.电源设计-发射器和接收器可以使用锂电池供电，通过USB口进行充电。
-可以通过单片机的ADC功能实时检测电池电量，并在LCD上显示电池电量提示。
总结：基于单片机的病房呼叫器系统通过无线通信实现了病人的呼叫与护士的及时响应。
通过按钮开关、无线模块、LCD和LED等组件的设计和实现，能够提高病人的满意度和护理质量。
此外，系统还可以进行变种设计和扩展，如增加光电探测器，用于检测病人是否离床等。
总之，基于单片机的病房呼叫器系统具有较高的实用性和可扩展性。
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Ξ 收稿日期:2008-08-11基金项目:重庆市科委基金资助项目(CST C ,2007BB2399).作者简介:陈新岗(1968—),男,重庆人,硕士,副教授,主要从事高压电器、电力系统在线监测及过电压、信号采集与信号处理方面的研究.基于单片机的无线病房呼叫器Ξ陈新岗,赵阳阳,李太鑫,曹傲琴,郑 林(重庆工学院,重庆 400050)摘要:在传统的呼叫系统基础上,以80C51系列单片机为核心,设计了一种基于单片机的无线病房呼叫器.介绍了电路设计及软件实现方法,并给出了系统框图、硬件电路及部分程序设计.该呼叫系统使用了专用的高集成度射频无线收发芯片进行传输,不仅避免了传统的有线寻呼系统布线复杂和改建麻烦的问题,而且使整个系统电路简洁、性能稳定.关 键 词:AT 89C51;无线呼叫;单片机控制;号码存储;循环显示中图分类号:TP368 文献标识码:A文章编号:1671-0924(2008)10-0126-05H ospital Sickroom Wireless C aller B ased on Single Chip MicrocomputerCHE N X in 2gang ,ZHAO Y ang 2yang ,LI T ai 2xin ,CAO Ao 2qin ,ZHE NGLin(Chongqing Institute of T echnology ,Chongqing 400050,China )Abstract :This paper introduces a kind of hospital sickroom wireless caller based on single chip machine with the 80C51as its core.T o strengthen nurse station and connection in the ward and im prove nursing level to help greatly ,circuit design and s oftware realization in wireless call are em phasized ,a description of the principle and its hardware circuit and s oftware programming are als o given.The calling system uses special 2purpose wireless receiving and dispatching chip to transmit radio frequency ,preventing traditional wired paging system from the com plex cabling and reconstruction.And this system uses the chip of the high integrated level ,the whole system circuit is sim ple with steady performance.K ey w ords :AT 89C51;wireless paging ;single 2chip com puter control ;number storing ;circulation display 临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段,病房呼叫器是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理的紧急呼叫工具,可将病人的请求快速传送给值班医生或护士,并在值班室的监控中心电脑上留下准确完整的记录,是提高医院和病室护理水平的必备设备之一.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.它要求及时、准确可靠、简便可行、利于推广[1].我国传统的病房呼叫系统采用的多是有线传输,存在着安装布线复杂,检查维修困难,抗干扰能力第22卷 第10期V ol.22 N o.10重庆工学院学报(自然科学)Journal of Chongqing Institute of T echnology (Natural Science )2008年10月Oct.2008差,病房扩建不易及费用高,不雅观的缺陷.为克服以上的不足,本研究介绍一种无线的病房呼叫器,其使用专用的射频模块,并使用单片机控制.这样不但解决了复杂布线等问题,更能提高医疗服务水平,适应现代社会需求.1 硬件电路设计 本设计方案由呼叫器和主机构成,使用射频收发芯片,使系统工作在频段433MH z 附近.系统使用单片机编码/解码,每个呼叫器有一个唯一的识别码,并且识别码可以随时修改.当用户按发射键后,识别码被发射出去,等待接收器的响应,主机接收到服务申请后,根据识别码鉴别出是由哪一台呼叫器发出的申请,并给出声音提示和显示呼叫器的识别号.如果有几个呼叫器在短时间里同时呼叫,主机则按照先后顺序存储起来,再按顺序轮换显示.呼叫分机和接收主机的连接组成框图如图1和图2所示[2-5].分机由拨码开关来控制地址位的设置,当扫描到呼叫按钮按下时,其地址被读入单片机,经过处理后再送至发射芯片发射.分机用来进行呼叫,使用单片机完成编码,分机的核心电路即是单片机与射频芯片的连接电路.主机负责接收分机发来的信号,并进行解码、显示和报警.主机上还设有键盘用于翻查、删除记录,所以主机上应接有键盘、显示和报警电路.图1 呼叫分机原理框图图2 接收主机原理框图1.1 分机电路设计分机是由一个8位的拨码开关、单片机、无线收发芯片及相应外围电路构成.分机使用便携式设计,采用电池供电,在选用元件时除需要考虑到功耗和体积外,还需要考虑芯片工作的最低电压的问题,所以单片机选用AT 89C2051,它在3V 的电压下就能稳定工作,而且其具有AT 89C51的内核,指令系统也一样,分机上所需要的I/O 接口也很少,因此使用AT 89C2051完全能满足要求.1.1.1 分机号码设定电路的设计分机采用8位拨码开关手动定位来确定分机的地址,如图3所示.若需要将分机移至别的病床,则只需要改变拨盘开关的状态,即可改变分机的号码.图3 分机号码设定电路1.1.2 分机nRF401与AT 89C2051主连接电路的设计nRF401有休眠(Standby )、接收(RX )和发射(TX )3种工作状态.由nRF401的引脚功能可知,这3种状态间的切换由PWR -UP 、TXE N 的状态可以确定.D I N 、D OUT 是串行通信口,分别与单片机的串行通信口相连.CS 脚则选择工作频率[6].nRF401与单片机的连接电路如图4所示.在分机上有1个信息确认灯,在信息发送成功后确认灯闪亮1s ,可以由单片机的I/O 口直接点亮.限流电阻选用100Ω,工作电流即可以满足要求.1.2 主机电路设计从系统的原理框图可知,主机硬件电路分为电源电路、显示电路、报警电路、键盘电路等部分.1.2.1 nRF401与AT 89C2051连接电路的设计主机工作时也要进行状态切换、频率选择和721陈新岗,等:基于单片机的无线病房呼叫器串行通信,实现的方法与分机的一样,所以连接电路和分机的也一样,这里给出nRF401的连接图,如图5所示.1.2.2 显示电路的设计P1.5,P1.6和P1.7端口分别控制数码管的个位、十位和百位的供电,当相应的端口变成低电平时,相应的三极管会导通,+5V 的电源通过驱动三极管给数码管相应的位供电,这时只要锁存器口送出数字的显示代码,数码管就能正常显示数字.因为要显示几位不同的数字,所以必须用动态扫描的方法来实现.该系统的显示部分采用LE D 共阳极接法,采用动态显示.首先将显示的个十百位分别存放,然后逐个取出进行显示.为了防止闪烁,每位LE D 显示160μs.为了防止重影,当一位显示完毕后立刻将其关闭,然后进行下一位的显示.LE D 显示电路如图6所示.图4 收发模块与单片机连接电路图5 nRF401的连接821重庆工学院学报图6 LE D显示电路1.2.3 键盘电路设计主机上的键盘总共需要2个,即翻查键和删除键,连接图见图7.图7 主机键盘电路1.2.4 报警电路的设计主机在接受到呼叫信号后,首先进行报警告知值班人员.报警电路可以用单片机P2.0输出1kH z和500H z的音频信号经放大后驱动扬声器,发出报警信号,报警发声电路见图8.图8 主机报警发声电路2 软件设计 整个软件的设计分为主程序和显示、报警与键盘操作等子程序设计.主程序设计中包括通信协议和收发程序的设计.为获得主机和呼叫器之间较大的通信速率,当单片机的系统时钟频率为12MH z时,我们将串口的波特率选定在19.2kb/s.2.1 主机软件流程主机开机便进行初始化,然后进入数据接收状态等待.当接收到呼叫信号后,便进行存储,然后调用显示子程序进行循环显示,给呼叫器发送出回应信号,发送完毕后,射频芯片再次置于接受状态等待信息,其总流程如图9所示.图9 主机流程921陈新岗,等:基于单片机的无线病房呼叫器2.2 分机软件流程分机在开机后首先初始化,然后就进入休眠状态以节省电能.系统查询扫描发射键,如果没有按下则继续等待.如果扫描到发射键被按下,系统便扫描拨码开关的状态以确定地址码,然后将射频芯片置于发射状态,并且开始传送地址码.地址码传送完毕后再将射频芯片回复到接收状态等待确认信息,确认信息收到后点亮确认灯1s,然后休眠状态等待,如此循环工作,总流程如图10所示.图10 分机流程 本文中仅附带主机主程序,作为对主机软件设计的参考.主机主程序:MOV A,#00HMOV P0,#00HMOV P1,09HRECI VE2:C LRP3.2MOV R0,#30HMOV SC ON,#78HMOV DPTR,#T ABMOVX S BUF,DPTRMOV A,S BUFMOV@R0,AAC A LL S OUNDAC A LL SH OWMOV A,#02HMOV SC ON,#40HMOV S BUF,AMOV DPTR,#T ABMOV@DPTR,AC LR P1.2E ND3 结束语 本呼叫器的硬件设计电路结构十分简洁,成本低廉,能实现医院呼叫所需的一般功能,但不能完全排除遇到主机忙而导致呼叫失败的情况.一但由于分机上有一个确认灯,遇到呼叫失败的情况,呼叫后确认灯不会闪亮,则需要用户再次呼叫一次.该硬件和软件设计方案已通过实验检验,各项参数稳定,功耗低,系统运行稳定,通信误码率低,具有很好的开发应用前景.参考文献:[1] 李朝青.PC机及单片机数据通信技术[M].北京:北京航空航天大学出版社.[2] 王秉钧.通信系统[M].西安:西安电子科技大学出版社,1999.[3] 周航慈.单片机应用程序设计技术[M].北京:中国铁道出版社,2002.[4] 赵曙光,李增烈.具有记忆功能的病房呼叫系统[J].电子科技,1998(2):22-25.[5] 曹志刚,钱亚生.现代通信原理[M].北京:清华大学出版社,1998.[6] N ordic nRF401Product S pecification N ordic corporation,2000.(责任编辑 陈 松) 031重庆工学院学报。