无线病房呼叫器(液晶屏)设计报告

图 7 PT2262 芯片引脚
图 8 PT2262 内部逻辑
PT2272 解码器是对应的 8 位解码接收器，管脚排列如图 9 所示。当 PT2262
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发出的编码与 PT2272 预置的编码相同时，它的 17 脚就会输出高电平。第 14 脚 为输入端，第 15 脚、第 16 脚是振荡器，外接电阻值为几百千欧即可。
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{ if (TotalCall > 5) { for (i=0;i<5;i++) { L1602_char(1,i*3+1,CallNum[i+index]/10+48); L1602_char(1,i*3+2,CallNum[i+index]%10+48); } if (index<(TotalCall-5)) { index ++; } else { index = 0; } } Counter = 0;
4、电路原理图 (1) 发射电路
图9 PT2272芯片引脚
图 10 发射电路图
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发射电路由 3V 纽扣电池供电。只有当发射按键 K1 按下时系统才会接通电源， 因此功耗极低。发射机地址 A0—A7 预置为全 0，而数据线 D0—D3 通过跳线设定。 不同的数据 D0—D3 对应不同的发射机编号。
(2) 接收电路 接收电路如图 11 所示。通过超再生式接收模块接收的信号送入 PT2272 解码 电路。当 PT2272 的地址引脚 A0—A7 和信号中的地址相同时，VT 端输出高电平， 同时接收信号中的数据被送入数据引脚 D0—D3 上。
接收模块使用 315MHz 超再生式接收模块，其电路原理如图 5 所示，外型如 图 6 所示。
图 5 超再生式接收电路原理图
图 6 超再生式接收电路外形图
DF 接收模块的工作电压为 5 伏，静态电流 4 毫安，它为超再生接收电路， 接收灵敏度为－105dbm，接收天线最好为 25～30 厘米的导线，最好能竖立起来。 接收模块本身不带解码集成电路，因此接收电路仅是一种组件，只有应用在具体 电路中进行二次开发才能发挥应有的作用，这种设计有很多优点，它可以和各种 解码电路或者单片机配合，设计电路灵活方便。其优点在于：
(4) 采用带骨架的铜芯电感将频率调整到 315M 后封固，这与采用可调电容 调整接收频率的电路相比，温度、湿度稳定性及抗机械振动性能都有极大改善。 可调电容调整精度较低，只有 3/4 圈的调整范围，而可调电感可以做到多圈调整。 可调电容调整完毕后无法封固，因为无论导体还是绝缘体，各种介质的靠近或侵 入都会使电容的容量发生变化，进而影响接收频率。另外未经封固的可调电容在 受到振动时定片和动片之间发生位移；温度变化时热胀冷缩会使定片和动片间距 离改变；湿度变化因介质变化改变容量；长期工作在潮湿环境中还会因定片和动 片的氧化改变容量，这些都会严重影响接收频率的稳定性，而采用可调电感就可 解决这些问题，因为电感可以在调整完毕后进行封固，绝缘体封固剂不会使电感 量发生变化。
图 11 接收电路图 (3) 单片机电路 本设计选用宏晶公司高性能单片机 STC89C52，该芯片为 52 内核 8 位单片机， 兼容 Intel 等 52 内核单片机，支持 ISP 下载，适用于常用检测控制电路。由 STC89C52 组成的单片机系统原理图如图 12 所示。图中 P1.0—P1.3 得到接收电 路的数据 D0—D3 信号，P1.6 接 VT 信号。当 VT 有效，即有呼叫时，单片机从 P1.0 —P1.3 引脚读出发射子机编号，再触发报警和显示电路。
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图 12 单片机电路图 (4) 显示电路 显示部分采用 SMC 1602 液晶屏进行数据显示，其主要技术参数为：
表 1 液晶屏技术指标 接口信号说明如表 2 所示。
表 2 液晶屏接口信号说明
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与单片机接口电路如图 13 所示。
图 13 LCD 与单片机接口电路 (4) 音乐报警电路 音乐报警电路采用 16 首曲目的门铃芯片 TQ33A，该芯片内置音频驱动电路， 可以直接连接扬声器播放音乐。
//允许定时器 0 中断 //定时器工作方式选择
//定时器赋予初值 //启动定时器
//定时器 0 中断 void Timer0_ISR (void) interrupt 1 using 0 {
U8 i;
TL0 = 0x06; TH0 = 0xf8;
//定时器赋予初值
Counter ++; //显示呼叫号 if (Counter >= 500)
数据初始化
定时器初始化
显示初始化
进入后台while循环
有无线接收
无
信号 16 单片机主程序流程图
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2、主程序
下面介绍 main.c 主程序编写，其他程序略。
(1) 头文件和一些宏定义 #include <reg52.h> #include "1602.h"
typedef unsigned char U8; /*defined for unsigned 8-bits integer variable 无符 号 8 位整型 */ typedef signed char S8; /* defined for signed 8-bits integer variable 有符号 8 位整型 */ typedef unsigned int U16; /* defined for unsigned 16-bits integer variable 无 符号 16 位整型*/ typedef signed int S16; /* defined for signed 16-bits integer variable 有符号 16 位整型*/ typedef unsigned long U32; /* defined for unsigned 32-bits integer variable 无符 号 32 位整型 */ typedef signed long S32; /* defined for signed 32-bits integer variable 有符号 32 位整型 */ typedef float F32; /* single precision floating point variable (32bits) 单 精度浮点数*/ typedef double F64; /* double precision floating point variable (64bits) 双精 度浮点数*/
(2) 常量、变量定义和函数声明 //定义无线接收信号 sbit FlagIn = P1^6; sbit Bell = P3^6;
//定义标识 volatile bit FlagCall = 0; //有呼叫信号 volatile bit FlagKeyPress = 0; //有键按下 //函数声明 void Data_Init(); void Timer0_Init(); void Port_Init(); void ADC_Init(); uchar GetADVal(); void KeyProcess(uint );
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及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。 DF 发射模块未设编码集成电路，而增加了一只数据调制三极管 Q1,这种结构
使得它可以方便地和其它固定编码电路、滚动码电路及单片机接口，而不必考虑 编码电路的工作电压和输出幅度信号值的大小。比如用 PT2262 等编码集成电路 配接时，直接将它们的数据输出端第 17 脚接至 DF 数据模块的输入端即可。
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图 14 音乐报警电路 (5) 供电及程序下载电路 本设计采用 USB 接口供电，电源电压 5V。同时，USB 接口通过内含 PL2303 芯片的转换电路对单片机进行程序编写。其电路原理如图 15 所示。
三、 软件编程
图 15 供电及程序下载电路
1、软件流程图 本设计接收模块单片机软件主程序流程图如图 16 所示。
位和数据位（二进制）信息的设置，再通过编码电路进行编码和并串转换把地址
位和数据位信息变换成一串脉冲信号，最后由无线发射电路发射出去。
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如图 2 所示为接收显示主机工作原理框图。从天线中接收到的信号会直接进 入解码电路，解码电路会先把接收到信号中的地址位与本地的地址位进行比较， 如果地址位比较正确，就会把接收到数据信息传送给由单片机，单片机电路则会 根据接收到的数据进行一系列动作：把数据在液晶屏上显示出来并触发音乐报警 电路。如果在地址位的比较中出现误差，解码电路不会送出任何信息，单片机电 路也不会有任何响应。
(1) 应用编译码器专用集成电路及单片机进行控制操作，可以实现多点的无 线呼叫。
(2) 呼叫者按动按钮后，系统在显示呼叫者病床号的同时电路发出报警。 (3) 如果有多处呼叫同时进行，先呼叫的信号优先锁存显示，保证系统能够 有续的进行。 (4) 无线呼叫系统有效的隔离掉电气干扰，增加系统操作的安全可靠性。
//------------------定义变量--------------------// U16 temp; U16 Counter; U8 din; U8 TotalCall, CallNumOld;
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U8 CallNum[16] = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}; U8 index = 0;
二、 硬件设计
1、设计框图 本研究设计多路无线病房呼叫器，包括发射机(从机)部分和接收主机部分。
从机框图如图 1 所示。
呼叫按键
PT2262 编码
315MHz 射频发射
图 1 从机框图
病房中每个床位都设置一个不同编号的按钮，该按钮通过 PT2262 地址编码，
然后经过发射电路进行发射。在发射部分，系统利用拨码开关或跳线来控制地址
DF 数据发射模块的工作频率为 315M，采用声表谐振器 SAW 稳频，频率稳定