单工无线呼叫系统设计毕业论文
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1. 总体设计方案 (2)
1.1 设计思路 (2)
1.2 方案论证与比较 (2)
1.3 系统组成 (8)
2 单元硬件电路设计 (9)
2.1 发射部分电路的设计 (9)
2.1.1压控振荡器的设计 (9)
2.1.2 锁相环电路设计 (10)
2.1.3 功率放大电路设计 (11)
2.2 接收部分电路的设计 (12)
2.2.1 CXA1238S芯片 (12)
2.2.2 高放选频回路 (14)
2.2.3 本机振荡器 (15)
2.2.4 中频窄带滤波器 (15)
2.2.5音频功率放大器 (16)
2.3 PT2262/2272编码/解码电路设计 (17)
2.3.1 PT2262/2272芯片介绍 (17)
2.3.2 PT2262/2272编码/解码电路 (18)
2.4 抗干扰措施 (19)
３软件和硬件测试流程
3.1 软件设计和硬件设计的关系 (20)
3.2 发射部分程序设计 (20)
3.3 接收部分程序设计 (21)
4 系统测试 (22)
4.1 测试使用的仪器 (22)
4.2 指标测试和测试结果 (22)
4.2.1发射部分的指标测试和测试结果 (22)
4.3 波形观察及距离测量 (22)
4.4 结果分析 (23)
致谢 (23)
附录1 使用说明 (23)
附录2主要元器件清单 (24)
附录3电路原理图及印制板图 (25)
附录4部分程序清单 (33)
1. 总体设计方案
1.1 设计思路
题目要求设计一个单工无线呼叫系统，实现主站至从站间的单工语音及数据传输业务。设计分发射和接收两大模块，方框图如图1.2.1所示。发射部分采用数字频率合成技术，由变容二极管和集成压控振荡器芯片实现振荡频率的电压控制及对载波的调频调制；加入由频率合成芯片、高速分频器、运算放大器和晶体振荡器等组成的数字锁相环路，使输出频率稳定度达到与参考晶振同等水平；收音电路以超大规模AM/FM立体声收音集成芯片为主体，用一个固定的电压值控制振荡器的振荡频率，使其接收频率与发射频率对应。采用编码解码电路实现题目所要求的一点对多点、主站具有拨号选呼和群呼功能以及数据传输业务的功能；显示部分利用液晶显示模块，显示呼叫方式、业务类型以及英文短信内容。为了尽量增加传输距离和降低系统的波形失真，必须采取有效的措施。
图1.2.1 系统基本框图
1.2 方案论证与比较
1）调制体制的方案论证与选择
方案一：采用调频体制。它由三部分组成，即频率合成器、音频处理器和
FM波的缓冲放大器。频率合成器的作用是产生一个振荡频率稳定度极高的FM 信号，它是调制器的核心部件；音频处理器的作用是将各种各样的音频信号经过处理后，变成输出阻抗和电平基本一样的信号，再将这些信号加至压控振荡器的变容二极管上；射频缓冲放大器起缓冲、放大、匹配和滤波的作用。
方案二：采用调幅体制。一般调幅发射机的组成框图如图1.2.2所示，其工作原理是：载波振荡器产生标准的载波信号，一路是线路输入和话筒输入的语音信号经语音放大后在AM调制器中进行幅度调制；另一路是呼叫信号或英文短信进入基带信号放大与整形电路后与载波信号进行幅度调制；调制后，功放级将调制后的信号的功率放大到所需发射的功率，再经天线发射出去。
图1.2.2 调幅发射组成框图
方案选择：本系统可以采取调幅体制或调频体制。调频系统与调幅系统相比，具有较强的抗干扰能力。本系统采用调频体制，数据收发也采用2FSK方案
（2）载波信号产生电路的设计方案论证与选择
方案一：PLL频率合成。用MC145152和VCO电路进行频率合成，采用闭环控制。故存在反馈，能得到精度和稳定度很高的频率信号。
图1.2.３频率合成原理框图
方案二：采用LC振荡电路。比如西勒振荡电路，具体电路图如图1.2.3所示。
该电路较易起振，输出振荡频率和振幅也较为稳定，波形好，调谐范围也比较宽。电路的振荡频率为，但其调试比较复杂。
图1.2.５西勒振荡电路
方案选择：载波信号发生器是主机发射部分的重要组成部分，应能产生等幅高频正弦信号，其振荡频率应十分稳定。方案二的电路比方案一的电路简单，但是其短期频率稳定度差；而采用频率合成法产生的高频振荡信号的频率稳定度接近晶振的频率稳定度；且失真度很小。故本设计采用方案一。
（3）接收模块的设计方案论证与选择
方案一：采用CXA1238作为接收机电路的核心IC。CXA1238是索尼公司在20世纪80年代后期正式推出的集调幅、调频、锁相环、立体声解码等电路为一体的AM/FM立体声收音集成电路。它的电源电压适应范围宽：2～10V范围内电路均能正常工作，且具有立体声和调谐指示LED驱动电路以及FM静噪功能等。
FM专业收音电路常采用大规模集成IC CXA1019、CXA1238等大规模集成芯片来实现。
方案二：采用CXA1019作为接收机电路的核心IC。CXA1019是日本索尼公司研制的单片大规模接收机电路，它包含了AM/FM收音机从天线输入、高频放大、混频、本振到中频放大、检波直至低频（音频）功率放大的所有功能。除此之外，还具有调谐指示，电子音量控制等一些辅助功能。
方案选择：上述两种方案实现的功能基本相同，但CXA1238具有耗电小、调整简单等优点；且它的宽电压适应范围和立体声指示及静噪功能也是
CXA1019所力所不能及的。故选用方案一。因CXA1238内部带解调电路，可以对语音及数据调制后的信号进行解调。
（4）数据传输的设计方案论证与选择
单工无线呼叫系统要求一点对多点传送，且主站具有拨号和群呼功能，同时增加英文短信的数据传输业务；从主站输入的英文短信经转换后形成连串的数字信号，这就需要把这数字信号调制发射出去，并且在接收端应把调制信号解调并加以识别显示出来；发射部分预置从站号码发送或群发，接收部分则只有相应的台号接收。
方案一：采用二进制振幅键控（ASK）调制与解调法。ASK有乘法器实现法和键控法两种实现方法，乘法器实现法的原理方框图如图1.2.6所示，其数字信号与载频为f c的余弦信号进行混频得到调制信号；振幅键控信号解调有两种方法，即同步解调法和包络解调法，同步解调方框原理如图1.2.7所示。图中u ASK(t)信号经过带通滤波器抑制来自信道的带外干扰，相乘器进行频谱反相搬移，以恢复基带信号。低通滤波器用来抑制相乘器产生的高次谐波干扰，解调的相干载波用2cos2πf c t。
图1.2.6 ASK调制器框图
图1.2.7 ASK同步解调方框图
方案二：采用微控制器和PT2262/2272组成的编码/解码电路。PT2262/2272是一对CMOS工艺制造的低功耗低价位带地址、数据编码/解码功能，是目前在无线通讯电路中作地址编码识别和数据传输最常用的芯片之一。PT2262/2272发射接收电路原理框图分别如图 1.2.8和图 1.2.9所示。在发射端，微控制器对PT2262的地址位进行预置（即设定台号的代码），同时输入短信内容，通过微控制器进行短信编码后产生相应的数据去预置PT2262的数据位后，再调制发射
出去；接收端，把接收到的信号进行解调放大后，送至PT2272，解码后在数据位产生对应的数据，通过微控制器进行短信解码后在液晶上显示所发送的短信内容。
图1.2.8 采用PT2262编码电路的发射原理框图
图1.2.9 采用2272解码电路的接收原理框图
方案选择：上述两种方案都可以发送并且接收数字信号，但它们的原理不同，方案一是采用数字调制，而本设计发射部分的主体是频率合成技术，数字调制则无法把数字信号调制发射出去；方案二采用常用的PT2262/2272编码/解码电路，可靠性高，且与系统兼容；综上所述，本设计采用方案二。
（5）自动控制模块的设计方案论证与选择
单工无线呼叫系统的自动控制部分直接关系到系统“智能化”与“自动化”的实现，其控制方案的拟定，考虑了以下两个方面。发射和接收的控制方框图分别如图1.2.10和图1.2.11所示。
图1.2.10 发射部分控制方框图
图1.2.11 接收部分控制方框图
方案一：采用FPGA（现场可编程逻辑门阵列）作为系统的控制核心。由于FPGA具有强大的资源，使用方便灵活，易于进行功能扩展，特别是结合了EDA，可以达到很高的效率。系统的多个部件如频率测量电路，键盘控制电路，显示控制等都可以集成到一块芯片上，大大减小了系统的体积，并且提高了系统的稳定性。
方案二：基于单片机技术的控制方案。相对于FPGA的并行处理方式，单片机是通过对程序语句的顺序执行来建立与外部设备的通信和完成其内部运算处理，从而实现对信号的采集、处理和输出控制。它最主要的特点是其串行处理特性。
方案选择：上述两种控制方式除了在处理方式和处理能力(速度)上的差异外，在实现的效果以及复杂程度等方面也有显著的区别。FPGA将器件功能在一块芯片上，相对于单片机外围电路较少，集成度高。而单片机技术比较成熟，开发过程中可以利用的资源和工具丰富、价格便宜、成本低。鉴于本设计中，仅单片机的资源已经能满足设计的需求，而FPGA的高速处理的优势在这里
却得不到充分体现；因此本设计的控制方案模块拟选用上述基于单片机技术的方案二。单片机采用Atmel公司生产的AT89S52，实现对收发模块的控制。
1.3 系统组成
系统主要分为发射和接收两大模块，经过方案比较与论证，发射和接收部分的组成框图分别如图1.2.15和图1.2.16所示。其中发射部分的集成电路MC1648、MC145152、MC12022、低通滤波器和晶振构成锁相环频率合成器、音频处理器、数据编码器、单片机进行数据处理、按键处理、LCD驱动。接收部分由收音模块、音频输出模块、数据接收模块以及控制模块四大部分组成，单片机起控制作用。由于电路中既有数字电路又有高频电路，需将高频地和数字地分开以及高频电路用金属屏蔽隔离，以减小交叉调制等干扰。
图1.2.15 发射部分组成框图
图1.2.16 接收部分组成框图
2 单元硬件电路设计
2.1 发射部分电路的设计
2.1.1压控振荡器的设计
压控振荡器主要由压控振荡器芯片MC1648、变容二极管V149以及LC谐振回路构成。MC1648需要外接一个由电感和电容组成的并联谐振回路。为达到最佳工作性能，在工作频率时要求并联谐振回路的Q L≥100。电源采用+5V的电压，一对串联变容二极管背靠背与该谐振回路相连，调整加在变容二极管上的电压大小，使振荡器的输出频率稳定在35MHz。图2.1.1为压控振荡器电路图。
图2.1.1 压控振荡器电路图
压控振荡电路由芯片内部的VT8、VT5、VT4、VT1、VT7和VT6，10脚和12脚外接LC谐振回路（含V149）组成正反馈（反相720°）的正弦振荡电路。VCO的芯片管脚3为缓冲输出，一路供前置分频器MC12022，一路供放大后输出。该芯片的5脚是自动增益控制电路（AGC）的反馈端。将功率放大器输出的电压V out1通过一反馈电路接到该脚，可以在输出频率不同的情况下自动调整输出电压的幅值并使其稳定，由于本设计的频率固定在35MHz，且其反馈幅度
不大，因此5脚直接接地。
2.1.2 锁相环电路设计
压控振荡器的输出频率受自身参数、控制电压的稳定性、温度、外界电磁干扰等因素的影响，往往是不稳定的。因此可以加入自动相位控制环节，即锁相环，来稳定发射频率。发射频率经反馈，与晶振产生的标准信号做比较，在锁相环的跟踪下，发射频率始终向标准信号逼近，最终被锁定在标准频率上，达到与参考晶振同样的稳定度。锁相环电路MC145152是大规模集成锁相环，集鉴相器、可编程分频器、参考分频器于一体，分频器的分频系数可由并行输入的数据控制，其内部框图如图2.1.5所示。
图2.1.5 MC145152内部框图
（1）参考分频
参考晶振从OSC in、OSC out接入，芯片内部的÷R参考分频器提供8种不同的分频系数，对参考信号进行分频。R值由R A0，R A1，R A2设定，如表2.1.1所示。本设计中，参考晶振为10.24MHz，所以取R A0R A1R A2＝101时，即R＝1024，对晶振频率进行1024分频。
表2.1.1 MC145152参考分频器分频系数选择表
R A20 0 0 0 1 1 1 1
R A10 0 1 1 0 0 1 1
R A00 1 0 1 0 1 0 1
R 8 64 128 256 512 1024 1160 2048 （2）可编程分频
由于发射部分的频率高达35MHz，MC145152的电路无法对其直接分频，
必须先用ECL电路的高速分频器进行预分频，把频率降低，然后由MC145152继续分频，得到一个参考频率相等的频率，并进行鉴相。为使分频系数连续可调，可编程分频电路采用的是吞咽脉冲计数法，它由ECL（非饱和型逻辑电路）的高速分频器MC12022及MC145152内部的÷A减法计数器，÷N减法计数器构成。如图2.1.6所示。
单
片
机
图2.1.6 吞咽脉冲计数器原理图
MC12022有64和65两种分频系数。M为其控制端（从MC145152的9脚输出，输入MC12022的6脚）。M为高电平时，MC12022以P＋1＝65为分频系数，M为低电平时则以P＝64为分频系数。÷N 和÷A是可预置数的减法计数器，由并行输入口分别预置6位的A值和10位的N值。PD为数字鉴相器。f o 为压控振荡的输出频率（即发射频率）。
因此给MC145152的N9～N0和A5～A0口预置相应的数值，这就实现了对发射频率的控制。
（3）鉴相
模拟鉴相器对输入其中的两个信号进行相位比较，一个是由稳定度很高的标准晶振经过分频得到的，另一个是由压控振输出频率经分频反馈回来的，这两个信号通过鉴相器，也就是经过一个模拟乘法器后得到一个相位误差信号。
再经过一个低通滤波器，取出其中的误差信号，滤去其高频成分，将其直流成分用来调整压控振的输出频率。
本设计采用的鉴相器集成在MC145152中，它是一种新型数字式鉴频/鉴相集成电路，具有鉴频和鉴相功能，不需要辅助捕捉电路就能实现宽带捕捉和保持。
2.1.3 功率放大电路设计
电路如图2.1.7所示。功放管为9018，采用感性负载，输出幅度较大。丙类
输功放的基极电压-V EE 是利用发射极电流的直流分量I E0在射极电阻R E2上产生的压降来提供的。当放大器的输入信号υt 为正弦波时，集电极的输出电流i c 为余弦脉冲波。利用谐振回路L 2C 2的选频作用获得输出基波电压υc1、电流i c1。
集电极基波电压
2.2 接收部分电路的设计
2.2.1 CXA1238S 芯片
CXA1238S 的电源电压适应范围宽，2～10V 范围内电路均能正常工作；它具有立体声指示LED 驱动电路以及FM 静噪功能等等。其内部结构原理图如下图2.2.1所示。天线接收到的信号经过87～108MHz 的带通滤波器，由18脚（FM 天线输入）进入芯片内部，通过选频网络将选出的电台信号送入芯片内部的FM 前置放大器，进行前置放大后与本振进行混频，得到10.7MHz 的中频频率。22脚外接的VD 1、VD 2、C 8、C 9、C 10、VC 1、L 1等元件是FM 本振调谐回路。20脚外接的VD 3、VD 4、C 11、C 12、C 13、VC 2、L 2等元件是FM 高放调谐回路。10.7MHz 中频频率由16脚输出，然后接到10.7MHz 的陶瓷滤波器上。经过了陶瓷滤波器的信号已经被滤除了带外杂波，由13脚的中频输入端引入。在芯片内部进行中频放大和鉴频。鉴频后的信号分为两路，一路由12脚驱动调谐指示电路，外接发光二级管D 2（当接收信号最大时，LED 显示最亮）；另一路由IC 内的直流放大器放大后进行自动混合和FM 静噪。
经检波后的立体声复合信号（或单声道信号），由IC 内直流放大器放大、滤
波后变换成AFC控制电压、由10脚输出并通过一个100KΩ的电阻反馈至23脚，用于抑制内接变容二极管的等效电容，以达到修正FM本振频率，进行频率跟踪的目的。
立体声复合信号经放大后，分别送到IC内的立体声解调器、鉴相器1和鉴相器2。鉴相器1、压控振荡器（VCO）和分频器组成锁相环路。VCO产生的76KHz振荡信号，经过二分频后变成38KHz的立体声解调开关信号，送至解调放大器。再经过二分频，并移相90后的19KHz信号与复合信号中的19KHz导频信号在鉴相器1中进行相位比较，并输出一个误差电压，由外接低通滤波器R1、C3、C5滤除高频成分后，控制VCO的振荡频率和相位，达到环路锁定。VCO 的自由振荡频率可以通过27脚外接微调电位器RP1调整，从而调整跟踪导频信号的捕捉范围。C1为去耦电容。
鉴相器2的作用是检出立体声/单声道开关控制信号。当分频后的19KHz信号和输入导频信号频率相同，相位差最小时，输出正电压最大，经低通滤波器滤波（2、3脚外接电容C7）和直流放大后打开“立体声/单声道”开关，并且驱动4脚外接立体声指示（发光二极管D1）。
最后把解调、放大后的立体声信号分左、右两路分别从两个声道的输出口（5、6脚）输出。信号通过去加重网络进行去加重处理后，送到用于音量调节的数字电位器X9511，经过音频放大后，进而驱动扬声器发声。
由于本系统没有涉及到调幅，所以芯片中的14脚（AM中频输入）、15脚（波段选择）、19脚（AM天线输入）和24脚（AM本振）均接电容到地。具体电路见附录。
图2.2.1 CXA1238内部结构方框图
2.2.2 高放选频回路
输入选频回路，简称输入回路，它的作用是从空间的各种无线电波中选出所
接收频段的信号，并完成天线与高频放大器之间的匹配，使所接收的信号得到最大能量的传播。本设计要求接收部分所接收的频率值为35MHz ，输入选频回路电路原理图如图2.2.4所示。在CXA1238S 的20脚接上一个LC 槽路，调节可变电容的值得到所需要的频率。如图中所示，其频率由式2.2.2计算。
)
(2121C C L f +=
π （2.2.2）
取C 1=20pF ，L=0.59μH ，又f=35MHz ，C 2max =20pF ，得到可调电容值：
C 2=5~20pF
图2.2.4 选频回路电路原理图
2.2.3 本机振荡器
该电路用于产生本地振荡信号，它始终比电台信号高出10.7MHz。振荡电路的形式一般有变压器耦合式振荡电路、电感三点式振荡电路、差动振荡式振荡电路和电容三点式振荡电路。本设计收音部分采用的本振电路和选频回路电路一致，原理相同，只是参数不同，如C2值不变，由式2.2.4计算可得，L=0.36μH。电路原理图见图2.2.2。输出接至CXA1238的22脚，即FM本振输入。
2.2.4 中频窄带滤波器
本设计中使用的是三端陶瓷滤波器。在锆钛酸铝陶瓷片的一个面上被覆两个银层作输入和输出的电极，另一面被覆一块银层作公共电极，经直流高压极化后，具有压电效应。若将交流电压加在陶瓷片的输入端上，陶瓷片将做相应的机械振动。这种机械振动能产生交流电势，从另一端子输出。一定的片子形状大小，具有一个固有机械振动频率。如果外加交流电压的频率等于陶瓷片的固有机械振动频率时，压电效应最强，输出最大，其它频率则传输系数减小。因此其作用和谐振回路相同，具有滤波特性。它的体积小巧，谐振频率稳定，接入电路后不需要再作调整，而且选择性好。其衰耗特性曲线如下图2.2.5所示：
图2.2.5 10.7MHz陶瓷滤波器衰耗特性曲线
陶瓷滤波器的基本形状决定了它的谐振频率。用于调频中频10.7MHz用的陶瓷片大约为6×7mm左右，厚0.2mm左右。
陶瓷滤波器矩形系数好，故应接在混频级上，它可以先将干扰信号滤掉，提高双信号选择性。同时陶瓷滤波器相当于集中滤波器，使后级可少用调谐中放，改用直接耦合放大。陶瓷滤波器本身不需要调节，使调频中放调解容易得多。
2.2.5音频功率放大器
前置放大器的输出功率很小，推动不了扬声器，因此对前置放大器的输出信号还要进行功率放大，以得到足够的不失真输出功率。本设计中音频功率放大器采用集成芯片TDA2822M,它的工作电压范围较宽，最高可使用到12V。功率有效值為2W 工作温度最低:-40°C到150°C。带宽:0.12MHz 兩個放大器，负载阻抗為8ohm ，输出功率為1W
其电路原理图如图2.2.6所示。立体声解调放大后的信号由RIN和RIN脚输入到低频放大器。并由LOUT和LOUT端驱动扬声器发声。
图2.2.6 音频功率放大电路图
2.3 PT2262/2272编码/解码电路设计
2.3.1 PT2262/2272芯片介绍
PT2262是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262最多可有12位(A0～A11)三态地址端引脚(悬空、高电平和低电平)，任意组合可提供531441地址码，PT2262最多可有6位(D0～D5)数据端引脚，设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。其外形图和管脚排列图如下图所示：
表2-1 PT2262芯片引脚说明
2.3.2 PT2262/2272编码/解码电路
PT2262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、数据的不同接脚状态决定，编码从输出端Dout输出。Dout输出的编码信号是调制在载波上的，通过改变15脚（OSC1）和16脚（OSC2）之间所接的电阻阻值的大小，即可改变17脚输出时钟的频率；6个数据位（D0~D5）由单片机（P20~P25）预置，同时6个地址码也由单片机（P00~P05）预置；17脚输出的信号通过左声道加入至压控振荡器（MC1648）进行调制发射出去。
PT2272的暂存功能是指当发射信号消失时，PT2272的对应数据输出位即变为低电平。而锁存功能是指，当发射信号消失时，PT2272的数据输出端仍保持原来的状态，直到下次接收到新的信号输入。PT2262和PT2272的电路原理图分
别如图2.3.3和2.3.4所示。
图2.3.3 PT2262编码电路
图2.3.4
PT2272解码电路
2.4 抗干扰措施
本系统既有低频信号，又有中频和高频信号；既有模拟信号，又有低频基带的数字（脉冲）信号和锁相环生成的各种频率的数字（脉冲）信号。它们互相交调会形成频谱很宽的内部干扰信号，加上外部各类干扰信号，特别是50Hz 的市电干扰信号，是无时不有，无孔不入。这些干扰信号不仅影响音频信号的传输质量，更重要的还会影响主从站的呼叫，英文短信的传输质量，甚至造成呼叫出差错和英文短信出错误。因此，抗干扰措施必须做得很好才能保证语音信号高质量传送和呼叫信号、英文短信无误传送。
① 将发射机调制器之前音频输入级加以屏蔽，防止50Hz 市电干扰和数字（脉冲）信号干扰。
② 电源隔离。模拟部分和数字部分的电源单独供电，如共用一个直流稳压电源，必须采用电感和电容去耦合。
③ 地线隔离。地线一般要粗，甚至大面积接地，除了元器件引线、电源走线、信号线之外，其余部分均作为地线。同时模拟地要与数字地分开。
④模数隔离。模拟部分会受数字部分的脉冲干扰影响，必须将数字部分和模拟部分分开排版，并拉开一定的距离。
⑤数数隔离。本系统采用了锁相环，会产生各种频率的脉冲信号。呼叫信号和英文短信也是数字信号，这两类数字信号要相互隔离，前者会干扰后者，造成呼叫或英文短信传递出差错，后者会干扰前者分频错误，从而影响它正确锁定。
⑥加装屏蔽线。例如线路输入线、话筒输入线。接收机鉴频/鉴相器至音频放大器之间的引线，均要加装屏蔽线。
3软件和硬件测试流程
3.1 软件设计和硬件设计的关系
硬件设计和软件设计是电子设计中必不可少的内容，为了满足设计的功能和指标的要求，我们必须在开始设计的时候就要考虑到硬件和软件的协调；不然不是造成硬件资源的浪费就是增加软件实现时困难和复杂程度，甚至造成信号的断层，即使硬件和软件能单独使用，却不能使它们组成的系统工作。故在设计的过程中必须考虑软硬件的处理能力以及它们的接口是否兼容，实现软硬件的信号过渡。其次设计时硬件之间应尽可能减小联系，只要把必要的信号线相连则可。这样做的优点是：首先，调试时可以减少很多不必要的麻烦，因为电路是相对独立的，故在调整电路参数值时其影响和干扰就小，在满足发射和接收模块的要求后可单独对控制模块进行调整；再者，当出现问题时检查电路就容易缩小问题的范围，使得排错效率高。由于硬件的分离，在软件的调试时就可以单独针对控制模块。
3.2 发射部分程序设计
发射部分的程序主要可分为按键处理模块、液晶显示模块、数据处理模块以及字符转换模块四大部分。主要程序流程图如图3.2.1所示。程序清单见附录4。
基于51单片机的病房呼叫系统（软件） 段露露 摘要：病房呼叫系统是一种常见的、必备的医疗设备。传统的病房呼叫系统[10]由单片机、蜂鸣器、数码管以及矩阵键盘构成，这种病房呼叫器存在多方面的缺陷：（1）传统的病房呼叫系统，病人按键后值班室有相应显示而病房里没有反馈信息，使得对于患者及家属而言，并不知道医护人员是否得知消息；（2）它只用一个数码管显示，当多人同时按键时，数码管只能显示最先按键的病房号，后面的号码依次排队。针对上述缺陷本设计开展的工作包括：（1）增加了医护人员获得病人呼叫后的反馈信息，这个反馈信息以病房中LED灯点亮的形式，反馈给病人医护人员是否得知信息，便于病人家属采取相应措施；（2）把一个数码管显示改为多个LED灯显示，所有按键的病房对应的LED灯同时点亮。该系统在原来的基础上实现了新的提升，大大增加了病房呼叫系统的时效性和实用性。 关键词：病房呼叫系统；单片机；反馈；同时显示 在时代科技迅猛发展的同时，电子信息技术已经深入到我们的生活当中，身边的电子产品随处可见。单片机[2][7]作为世界上数量最多的计算机，其在智能仪器仪表、工业控制、家用电器、计算机网络和通信领域、医用设备领域、汽车设备领域等方面的应用已十分广泛。因此，单片机技术开发和应用水平已逐步成为衡量一个国家工业发展水平的标志之一。病房呼叫系统[5][6]就是单片机在医用设备领域中的一个普通而重要的应用，是各个医院里的一项必须的设备。该系统是住院患者和医护人员之间的一种既方便又快捷的沟通方式，主要通过病人按键和值班室亮灯、蜂鸣器发声达到传达信息的目的。本设计是基于51单片机的病房呼叫系统，以AT89C52为主控核心，在LED灯、蜂鸣器以及矩阵键盘的组合下，完成了对传统病房呼叫系统缺陷的改善和进一步升级。 1 系统程序设计 1.1 主程序设计 流程图如图1所示，主函数[1]是一个完整的程序入口函数，即void main()。该设计的主函数是4*4矩阵键盘[4][5]、LED灯显示、蜂鸣器电路、按键应答和反馈电路5个子程序组。主要是通过对4*4矩阵键盘的初始化检测键盘是否有键值的输入，即判断是否有键按下。通过对键盘的扫描将键值进行处理，并送缓冲区，随之LED灯变亮，蜂鸣器发声，当应答部分的有键值的输入（即护士按键响应），护士站的LED灯灭，程序结束。同时，通过延时判断是否有应答，当无应答时则会反馈给病房，病房的LED灯点亮
第1章绪论 1.1电气控制技术概述 电气控制技术在工业生产、科学研究以及其他各个领域的应用十分广泛，已经成为实现生产过程自动化的重要技术手段之一。尽管电气控制设备种类繁多、功能各异，但其控制原理、基本线路、设计基础都是类似的。 在工业、农业、交通运输等行业中都要用到各类生产机械，这些机械的电力拖动及设备主要使用电动机作为动力，例如各种生产流水线等。中国生产的电能约60％用于电动机，其中的70％以上又用于一般用途的交流异步和同步电动机。因此，掌握电气控制技术的应用很重要。 电气控制就是通过电气自动控制方式来控制生产过程。电气控制线路是把各种有触点的接触器、继电器以及按钮、行程开关等电气元件，用导线按一定方式连接起来的控制线路。电气控制线路能够实现对电动机及其他执行电器的启停、正反转、调速及制动等运行方式的控制，所以，电气控制通常被我们称为继电接触器控制，这种控制方式比较传统。 由于继电接触器控制线路图简单，装置简单容易，价格便宜，抗干扰能力强，它可以很方便地实现简单和复杂的、集中和远距离的生产过程的自动控制。但是继电接触器控制线路采用固定接线形式，其通用性和灵活性差，一旦做成不易改变，另外不能实现系列化生产。由于采用有触电的开关电器，触点易发生故障，尽管如此，电气控制线路仍然应用广泛。 虽然不同的生产工艺要求不同的电气控制线路，但是大多数都是由一些典型控制环节组成的。因此，掌握基本环节的典型控制系统，结合具体的控制要求按照由浅入深、循序渐进的步骤，电气控制线路的阅读及设计能大致掌握。 电气控制线路有两种设计方法：一种是经验设计法；另一种是逻辑代数设计法。两种设计方法各有利弊，使用时需要根据生产工艺及一些特殊要求选择最佳的电气控制线路。 电气控制线路的各种图形及文字符号必须按国际标准绘制，典型环节需要牢固掌握，以便设计出最省电器设备元件且控制性能最佳的电气控制线路。 目前，电气控制技术将与其他高新技术相结合，以便更好地控制生产线。
单工无线呼叫系统（D题） 摘要：单工无线呼叫系统分发射和接收两大部分。发射部分采用锁相环式频率合成器技术，MC145152和MC12022芯片组成锁相环，将载波频率精确锁定在35MHz，输出载波的稳定度达到4×10-5，准确度达到3×10-5，由变容二极管V149和集成压控振荡器芯片MC1648实现对载波的调频调制；末级功放选用三极管2SC1970，使其工作在丙类放大状态，提高了放大器的效率，输出功率达到设计要求。接收部分以超大规模AM/FM立体声收音集成芯片CXA1238S为主体，灵敏度、镜像抑制、信噪比等各项性能指标均达到设计要求；音频功率放大器采用集成芯片LM386，电压放大倍数最大为200。音频输入和数据输入可自动转换；AT89S52作为整个系统的控制部分，程序设计采用C语言在KEIL51的编译器上编程实现；显示采用128×64点阵型液晶显示。经测试，整机功能齐全，各项性能指标符合系统要求，接收波形稳定，无明显失真。 关键词：锁相环、压控振荡器、灵敏度 simplex wireless-calling system Abstract: The simplex wireless-calling system consists of two parts: transmit part and receive part.The transmit part adopts the phase-locked loop pattern of frequency synthesizing technology and uses the MC145152 and MC12022 chips to compose the phase-locked loop.It locks the frequency of the carrier-wave at 35MHz.The stabilization of the carrier-wave can be 4×10-5,the accuracy can be 3×10-5.The frequency modulation and the confection of the carrier-wave are realized by the capacity-changing diode V149 and the integration voltage-control oscillator MC1648 chip.The end power amplifier uses the audion 2SC1970 to make it work in the third magnifying state,it improves the efficiency of the magnifier and the power of the output reaches the design demand.The receive part uses the super cosmically AM/FM dimensional sound stereo radio reception integration chip CXA1238S as the main part.The sensitivity、the mirror-control restrain、the SNR and every capability index all reach the design demand.The audio frequency power amplifier adopts the integration chip LM386.The maximum voltage amplifying multiple is 200..The input of the audio frequency and the data can be automatically transformed. AT89S52 is used as the controlling part of the whole system.The design of the program adopts the C language to make it be programmingly realized in the translator.The display adopts 128×64 lattice LCD to show.After tested,the whole machine’s function is very complete,every demand can be realized,the receiving wave is stable,without evident distortion. Key word:PLL、VCO 、Sensitivity 目录
理工学院毕业设计开题报告 题目：单工无线呼叫系统设计 学生姓名：学号： 专业：通信工程 指导教师： 2014 年月日
开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）； 4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2010年2月26日”或“2010-02-26”。
1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述： 随着人们对医疗设施及服务要求的提高，为解决护理站护士到病室内进行治疗护理时，听不到其他病室患者呼叫的蜂呜声，而造成危急患者得不到及时抢救的问题。因此，非常有必要研制出一种新型的医院病房呼叫器。医疗无线呼叫系统，可将病人的紧急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。呼叫系统的好坏直接关系到病员的安危，各大医院对此都很重视。也就是说，病人不管是在室内还是室外，当出现异常情况时，都应该得到及时的治疗。因此要求呼叫系统必须具备及时、准确、可靠、简便等。 传统的病房呼叫系统采用的都是有线传输，很难做到隐蔽和美观，而且布线复杂，布线费用较高，易出故障，安装维护都不方便，抗电气干扰能力也不强，目前医院使用的病房呼叫系统多为有线呼叫系统。本文介绍的无线呼叫系统没有上述的缺点，安装方便，成本低，使用简单。随着无线遥测产品的市场发展迅速，最近业界也掀起了一场无线应用的革命，无线遥测技术已经成为产品竞争力的一个重要因素。从发展的角度来看，医疗监护产品的无线化、网络化是发展趋势，移动型、具备无线联网功能的监护产品将成为未来市场的主流。无线应用的前景广阔，因此运用无线监护产品势在必行。 对医院单位来讲，舒适清雅的环境有着很大的竞争优势，快速准确的服务能大大地提高了医务人员的工作效率，便捷的呼叫系统能够节约大量人力、财力。对医务人员而言，不用时时刻刻去查房、巡逻，也不用高声应答病人或家属，省去了来来回回的奔波，这样既维护了医院的安静舒适环境，又能及时准确地给病人带来服务。对病人及家属而言，不需要大声喧哗的呼叫医务人员，也不用走到值班室告知护士，更不用四处寻找护士。当在病人的家属不在的情况下，只需要按一下从机的按钮，无论是在医院的任何位置，都能迅速传达呼叫。护士只要坐在总机旁，当观察到有呼叫传来，便能立刻派护士去查看和护理。组建WLAN后，医院可以利用IP语音系统代替传统的通信设备，可以在同一个网络中传输语音和数据，提供双向的语音通信。医护人员可以通过手持设备接收患者的呼叫，直接与患者通话，并从系统中的任何位置立即了解患者的需求。无线医疗呼叫系统具有床号与呼叫次
基于单片机的病房呼叫控制系统设计 目录 摘要............................................................................................................................ I ABSTRACT................................................................................................................... I I 第1章绪论 (1) 1.1设计目的及意义 (1) 1.2国内外研究现状 (2) 1.3设计意义 (2) 第2章设计方案概述 (4) 2.1设计原理 (4) 2.2设计总体概述 (4) 2.3模块器件选型 (5) 第3章系统的硬件电路 (6) 3.1系统主电路图 (6) 3.2单片机AT89C51 (6) 3.2.1单片机AT89C51简介 (6) 3.2.2单片机AT89C51的主要功能和特性 (7) 3.2.3单片机复位电路 (8) 3.2.4单片机时钟电路 (9) 3.3功能模块电路 (9) 3.3.1无线发射模块电路 (10) 3.3.2无线接收模块电路 (12) 3.3.3数码管显示电路 (15) 3.3.4报警电路 (16) 第4章系统的软件设计 (18) 4.1程序流程图 (18) 4.1.1主程序流程图 (18) 4.1.2定时中断服务流程图 (19) 4.1.3跳出中断服务流程图 (19) 4.2程序设定 (20)
吉林建筑大学 电气与计算机学院 模拟电子技术课程设计报告 设计题目：简易无线话筒的设计 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师：许亮张玉红 设计时间：2016.01.11－2016.01.22
目录 一、内容摘要 (3) 二、设计内容及要求 (3) 1、设计内容 (3) 2、设计要求 (4) 三、电路介绍 (4) 1、电路技术指标 (4) 2、制作与焊接 (4) 四、设计过程 (5) 1、设计目的 (5) 2、设计思路 (5) 3、方案论证 (5) 4、器件选择 (6) 5、电路设计 (8) 五、调试与总结 (13) 1、调试 (13) 2、分析总结 (13) 六、设计体会 (13) 七、附录 (14) 1、主要仪器与设备 (14) 2、参考文献 (15)
简易无线话筒的设计 一、内容摘要 高频电子线路是一门理论性、工程性和实践性都很强的课程。学生通过本课程的学习，不但应该掌握必要的基础理论知识，而且还应在分析问题、解决问题和实际动手能力等方面得到锻炼和提高。对于这些能力的培养，理论教学与实践教学环节必须密切联系、互相配合，才会取得比较好的效果。 高频课程设计是作为高频电子线路课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握高频电子线路设计和调试的方法，增加模拟电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。按照本学科教学培养计划要求，在学完专业基础课电路与电子技术后，应安排课程设计教学实践项目，其目的是使学生更好地巩固和加深对专业基础知识的理解，学会设计中、小型电子线路的方法，独立完成调试过程，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 本次课程设计选择的是简易无线话筒的设计，要求是根据所选用的接口电路芯片设计出完整的接口电路，并进行电路连接和调试。在此基础上可进行创新设计。如改善电路性能、故障分析、对系统进行仿真分析等。这是一款微型调频无线话筒，发射频率在90MHz左右，利用FM调频收音机可以实现短距离接收。 在电路设计的过程中，采用了NI公司的Multisim 11.0进行电路仿真，并用Altium Designer9.4进行原理图及PCB图的绘制。 二、设计内容及要求 1、设计内容 （1）电路振荡频率工作在8MHz--108MHz；工作电压：1.5V--9V； （2）电路功能：通过MIC话筒把声音信号变为电信号后，振荡调制后的高频信； （3）号再经一级调谐功率放大才送天线发射；
海口经济学院网络学院 通信工程专业毕业设计 开题报告 课题名称：无线叫号取餐系统设计 姓名： 学号： 年级专业： 1 指导教师： 职称：讲师 开题时间： 2020年11月19日 海口经济学院网络学院
本科毕业设计开题报告
二、选题设计的思路和方案 1.设计思路 本设计采用STC89C52芯片作为主控，外加TFT_LCD彩色屏幕显示信息、CC2530无线透传模块进行传输数据控制、按键模块实现主机和从机的控制、提醒模块实现对客户的提醒、电源模块作为系统供电以及其他外部电路实现了主机和从机两种不同设备的设计。 （1）单片机最小系统：用于驱动和控制其他模块，以实现整体功能，其以STC89C52单片机为核心芯片，并辅以复位电路和晶振电路。 （2）CC2530无线透传模块：通过2.4GHZ波段建立主机和从机之间的通信，采用模块的广播模式控制实现一对多设备之间的远程数据的传输。 （3）按键模块：主机按键由矩阵键盘构成，可以对客户订单进行管理，决定呼叫相应的从机；从机按键由两个按键构成，用于顾客下单和收到取餐信息后确认取餐；（4）显示模块：主机通过TFT_LCD彩色屏幕显示系统中中所接收到的订单号及其它操作页面；从机通过TFT_LCD彩色屏幕显示当前排队总人数。 （5）提醒模块：包括蜂鸣器和振动马达，用以提醒客户取餐。 （6）电源模块：用于主机和从机的系统供电。 2.设计方案 图1 主机系统设计图 （1）主机系统设计图如图1所示，主机由STC89C52芯片作为主控，TFT_LCD 彩色屏幕、CC2530无线透传模块、按键模块、电源模块构成。
图2 从机系统设计图 （2）从机系统设计图如图2所示，从机由STC89C52芯片作为主控，TFT_LCD 彩色屏幕、CC2530无线透传模块、按键模块、提醒模块和电源模块构成。 3.程序流程 图3 客户下单流程设计 （1）系统下单流程如图3所示，顾客拿到从机后按下下单键，从机发出叫号信息，通过CC2530无线透传模块发送给主机，主机收到订单信息并确认，将此从机设备订单信息加入到订单排队序列中，并发送当前排队总人数给从机，从机收到排队信息后通过TFT_LCD彩色屏幕给顾客显示当前信息。
单工无线呼叫系统 【摘要】： 本文主要介绍以AT89S51单片机为核心的一个具有单工语音和英文数据传输功能无线呼叫系统。该系统的主站主要由单片机与双音频（DTMF）信号编码器以及锁相频率发射机组成；从站主要由由单片机与高保真调频接收机以及双音频信号解码器组成。主站与从站通过锁相频率发射机与高保真调频接收机进行通讯。双音频（DTMF）信号编码器与双音频信号解码器能对调频信号中的双音频（DTMF）信号进行调制与解调。双音频（DTMF）信号编码器与双音频信号解码器使得本系统具有数据传输能力。在传输语音信号的同时也能传输一定的数据信息，对于小型的通讯系统具有一定的适用性。 【关键词】：单片机双音频（DTMF）锁相环数据传输 【Abstract】： T his article describes a radio calling system with the functions of single direction voice and data transmission which is based on the AT89S51 single chip microcomputer. The system’s master station mainly consists of the single chip, DTMF signal encoder and PLL frequency transmitter. The slave stations mainly consist of single chip, Hi-Fi FM receiver and DTMF signal decoder. The master and slave stations communicate with each other through the PLL frequency transmitter and Hi-Fi FM receiver . Both of them make the system capable of transmitting the data. The system is suitable for using in small communications systems due to the ability of its transmitting voice as well as the data in the same time. 【Key Words】：Single chip microcomputer, DTMF PLL Data transmission 一、方案比较与论证 1、编码方案的选择与论证 方案一：采用双音频（DTMF）信号发生器HT9200B将从单片机要发送的代码转换成双音频信号，该方案的优点是编码方式简单，可以选择串行和并行两种模式，编程者可以根据自己
基于单片机的无线呼叫系统设计
基于单片机的无线呼叫系统设计 专业班级：电信1003 学号：0121009310320 姓名：余伟炜
基于单片机的无线呼叫系统设计 随着科技的进步以及生活质量的不断提高，人们要求在消费中得到的服务更加快捷、方便、舒适；同时处于激烈竞争中的服务性企业也需要进一步吸引顾客，提高企业自身的服务档次和形象。在这样的背景下，产生了各种不同类型的呼叫系统。传统的呼叫系统多是有线的，比如采用分布控制方式的单片机系统，主机和呼叫器的应答通过一根三芯导线，包括电源线、信号线、地线来完成，各呼叫器并行挂接。这样的系统存在着布线繁琐，安装麻烦、成本高等问题，针对这些问题，无线呼叫系统逐渐发展起来，越来越多的研究者将目光投向了无线领域。 1・系统设计方案 低功耗无线呼叫系统的发送和接收模块的框图如图1所示。
采用相同的模块，可以做出多个系统进行通讯，采用了STC89C52RC作为主控芯片，作为电路的核心，采用I1RF905作为无线传输模块，键盘控制接收呼叫，做成半双工的无线呼叫系统。 呼叫：当处于呼叫模式时，AD模块从麦克风提取模拟信号并转换为数字信号，传输到单片机进行处理，然后发给无线模块进行传送。 接收：当处于接收模式时，从无线模块接收的数据传到单片机进行处理，然后传到DA模块转换成模拟信号，最后在放大输出。 2 •系统硬件电路设计 2.1 3.3V供电电源模块 该设计可用3・3 V电压供电，故采用ASM1117-3.3电源供电系统，如图2 所示。无线发送模块和STC89C52RC单片机皆为低功耗器件。核心部件LM1117-3.3是一个低压差电压调节器系列。压差在1・2V输出，此时相应的负载电流为800mA。 囱3.3 V供电电源模块 2.2单片机控制电路 从电源供给及功耗等各方面的考虑，数据处理部分釆用STFC89C51RC / RD+系列的STC89C52RC单片机。
Design Methodology and Tools for Wireless System Design Jan M. Rabaey Berkeley Wireless Research Center, University of California, Berkeley (510) 643 8206 jan@https://www.doczj.com/doc/9419156309.html, ABSTRACT The remarkable breakthrough that wireless systems have experienced in the last decade seems to be only the first wave of a wireless revolution that will have a profound effect on industries such as commu-nications, computing, and consumer. The underlying premise is that wireless will be the preferred way of connecting various electronic devices and systems. Designing the optimized radio modules that sup-port the range of applications, services, and bandwidths while staying cost-effective proves to be a major challenge and requires an integrated design flow augmented with the appropriate tools. This pre-sentation will forward a vision on how such a flow could be constructed. INTRODUCTION The advent of the first and second generation wireless systems has firmly established wireless connectivity as a viable alternative to wired connections in the domain of voice communica-tions. Today, we are on the threshold of a far more penetrating introduction of wireless technol-ogy in our daily lives. The third-generation wireless systems will add high-bandwidth data transmission to the cellular environment, hence making ubiquitous internet access a definite possibility. On the other side of the spectrum, initiatives such as Bluetooth pave the way for another range of applications that can ultimately lead to effortless communication between a wide range of appliances, sensors, control and display devices (as would for instance be needed to construct a “ smart home” ). From this bewildering range of opportunities emerges an under-lying need for cheap and low-energy radio connectivity. Depending the applications at hand, the required radio’s present a wide spectrum of requirements in terms of service model, band-width, flexibility, energy and cost. Rather than building a single radio that fulfills all these needs, it is our projection that there will be a sustained need for “ application- or domain-spe-cific radio’s” , optimized for the application at hand. Unfortunately, designing integrated radio’s is non-trivial. Some of the reasons why this is so are summarized in Figure 1. A typical radio combines a profound mix of design paradigms and technologies: RF, analog, and low-energy digital (in other words true mixed-mode design), hardware- and software, and data- and control flow, operating over a wide range of data and time granularity. The design has furthermore to adhere to a series of stringent cost metrics. As such, radio’ s present one of the first and most challenging applications for true hybrid systems-on-a-chip. Observe that this discussion in this paper focuses only on the radio terminal, and ignores the additional complexity imbedded in the basestation and networking components of a wireless system. To make the concept of the ubiquitous radio become true requires the development of a com-prehensive design methodology that enables correct design in a short design cycle, while trad-ing off between the various cost metrics (such as flexibility, area and energy). Given the complexity of the above task, such an ambitious flow can only be successful if it relies on the
基于单片机的无线呼叫器设计 作者：张盛耀刘麒胜周银达 来源：《中国新通信》 2015年第17期 张盛耀刘麒胜周银达贵州大学大数据与信息工程学院 【摘要】本设计是以AT89S52单片机作为主控芯片、以PT2262 /PT2272为无线数据收发、ISD4004芯片作为语音芯片、液晶屏显示等。 可实现分机号码设定、无线呼叫信息传输、呼叫号码和呼叫次数等信息显示、主机对各分 机应答、语音提示等功能，完全可以满足各种服务场所的需求，可广泛的应用于医院、茶馆、 餐厅、网吧、KTV 等各种服务场所。 【关键词】单片机无线呼叫 PT2262/2272 一、引言 在医院、茶馆、餐厅、网吧、KTV等一系列对服务要求较强的行业，使用无线呼叫系统， 可以方便客人和服务人员之间的沟通、提升服务质量。本文设计的无线呼叫系统结构简单、开 发周期短、成本低廉，适合于广大服务场所。 本设计使用 Atmel公司的AT89S52单片机作为主控芯片、ISD4004 芯片作为语音芯片、 PT2262 315MHz学习码无线发射模块、PT2272 315MHz无线学习码接收模块、1602LCD液晶显示 屏等。本呼叫器以软件与硬件相结合的方式，实现服务场所的无线呼叫、显示呼叫号码、对呼 叫进行回复等功能，在实现基本的呼叫功能的前提下，实现通过无线通道传输呼叫信息。并且，在接收主机端能够个性化录制提示的语音，显示所呼叫的客户号码、显示呼叫次数、显示是否 已对呼叫进行回复等功能。 二、系统总体结构 本呼叫器是旨在实现基本呼叫器功能的基础上，实现通过无线通道进行传输呼叫信息。并且，在接收主机端能够个性化录制提示的语音，利用1602 LCD液晶显示屏显示主机所接收到的客户端的客户号码、并显示相应的客户端进行呼叫次数、显示主机是否已对呼叫进行回复等功能。本呼叫器系统达到的功能如下：1.呼叫器能够通过无线信道传输呼叫信息；2.主机端能够 利用1602 LCD液晶显示屏正常显示信息；3.主机端能够根据自己的需求录制个性化提示语音；4.主机端能够正常进行个性化语音提示；5.客户端能够进行号码设置；6.客户端能够正常进行 呼叫；7.客户端接到主机应答后，能够进行语音提示。
病床呼叫系统的研究与设计毕业论文 目录 1.绪论 (1) 1.1课题背景 (1) 1.2 病床呼叫系统发展概况 (1) 1.3 课题研究的目的和意义 (2) 2. 51系列单片机的简介 (3) 2.1 单片机的发展介绍 (3) 2.2 单片机的结构特点 (3) 2.3 单片机的实际应用 (3) 2.4 控制器STC89C51 (4) 2.5 单片机的发展趋势 (6) 2.6 病床呼叫系统发展 (7) 3. 接口技术和程序设计语言 (9) 3.1 键盘接口 (9) 3.2 显示器接口 (9) 3.2.1 液晶显示器 (9) 3.2.2 LED点阵显示屏 (9) 3.2.3 数码管显示原理 (10) 3.3 程序设计语言 (11) 3.3.1 单片机C语言的特点 (11) 3.3.2 单片机C语言使用的编程软件 (11) 4. 基于单片机的病床呼叫系统的设计实现 (13) 4.1 系统总体设计 (13) 4.1.1 功能要求 (13) 4.1.2 设计方案 (13) 4.1.3 总体结构框图 (13) 4.2 系统硬件设计 (13) 4.2.1 硬件构成示意图 (13) 4.2.2 外围电路设计 (14) 4.3 系统软件设计 (20) 4.3.1 设计的软件环境简介 (20)
4.4 系统的调试与结果 (22) 4.4.1 调试界面显示 (22) 4.4.2 程序开发及代码调试 (23) 结论 (27) 致谢 (28) 参考文献 (29) 附录 (30)
1 绪论 1.1 课题背景 在这个瞬息万变，竞争激烈的时代，选择一个优越的工具往往能提升企业在这个市场上的竞争力。尤其医院的竞争越来越激烈，商业医院的生存是第一位，提升档次和服务质量迫在眉睫，陪护问题一直是医患矛盾的主体，也是长期困扰卫生系统服务质量的大问题，使用病房呼叫系统，方便病人更快找到医生，以节约病人的宝贵时间。 病床呼叫系统是一种应用于医院病房、养老院等地方，用来联系沟通医护人员和病员的专用呼叫系统，是提高医院水平的必备设备之一。病床呼叫系统的优劣直接影响到病员的安危，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。 目前市场上存在着许多种型号不一功能各异的医院病房呼叫系统，主要为两大类：有线式和无线式。无线式病房呼叫系统不存在铺设线路的问题，但是可靠性差，而且无线电波会干扰其他医疗仪器设备。本文设计的是有线式的，适合较小的医院病房使用，具有成本低，易于操作、安装和维护，而且具有可靠稳定，对其他医疗设备不会产生干扰的特点；但受到布线较多，影响美观，故不适宜较大的医院。 病床呼叫管理系统便于病员快捷的呼叫护士，缩短人工呼叫的时间。当今病房呼叫系统正在逐步地向智能化发展，它可以和录像机一起使用，当病人按下开关时，在护士值班室的大屏幕能够观察病人的需要。并且可以配备对讲机等设备，能够使病员及时快 捷地与医护人员进行沟通。 1.2 病床呼叫系统发展概况 呼叫系统发展到今天，从应用层面可以说已经进入到商业化运营阶段。 国许多的呼叫中心其服务模式，已经从单纯的客户服务向服务与经营的混合型模式转变。这首先是呼叫市场需求的结果，也是呼叫技术及管理发展的必然结果。信息时代的医院管理已经从传统的人管模式，向智能化，电子化，信息化，网络化得高科技管理模式的方向迅速发展，“病房呼叫系统”可实现医院病房的智能化管理，可实现呼叫，报警，信息储存，显示等功能。为医院和患者都带来方便。 在中国，约在 30，000 个医院中仅 30 ％的医院拥有自己的信息管理系统；拥有前端接入系统的医院就更少了。 目前市场上存在着许多种型号不一功能各异的医院病房呼叫系统，主要为两大类：有线式和无线式。传统的有线式病房呼叫系统往往采用集中式结构，电源线、数据通信线、语音通信线分开传输，具有铺设线路较多、成本高、安装调试困难、实时性差、故
单工无线呼叫系统 摘要 单工无线呼叫系统分为发送部分、接收部分。发送部分主要由频率调制和 晶振倍频电路组成。接收部分主要包括：由高频双栅效应管3SK122组成的一 混频电路；由低功耗FM解调集成芯片MC3361组成的二混频解调电路和由小功率、低电压、音频功放芯片LM386组成的功放电路。由DTMF发送器UM91210 和DTM接收器CM8870实现文字信息的发送和控制，可以无线发送文字、数字、字母，可靠性高；无线发送语音时，通信距离远（可达到20米以上），接收灵敏度高，抗干扰能力强。借助于单片机和继电器开关实现一点对多点的单工无线呼叫和文字发送，发射机具有拨号选呼和群呼功能。发射和接收到的信息都可以在5*10 中文模块系列液晶显示器OCMJ 上显示出来，并且液晶上可以随时显示提示信息。
1 方案比较、设计与论证 1.1 无线发送部分的设计 方案一：使用单片调频发射集成芯片MC2833它由话筒放大器、可变电抗器、射频振荡器、输出缓冲器以及两个辅助晶体管构成。能够实现放大、晶振倍频、频率调制。这种电路比较简单，但由于时间上的限制无法及时拿到芯片。 方案二：使用分立的放大、晶振倍频、频率调制电路。这种电路技术比较成熟，各电感、电容外接可以随时改变其值的大小，性能可控，容易达到大赛的要求。 综合考虑各种因素，我们选择了方案二。 1.2 无线接收部分的设计 方案一：采用直放式接收方式。直接将接收到的信号加到高频小信号检波（平方律检波）电路，这种接收方式的灵敏度较低。 方案二：采用超再生接收方式。实现这种接收方式的电路比较简单，但是可靠性差，而且噪声也比较大。 方案三：采用超外差接收方式。将接收信号变频到一固定中频，在中频上放大信号，放大增益可以做的很高而不自激，电路工作稳定，可靠性非常好，技术成熟，灵敏度高。 综合考虑各种因素，我们选择了方案三。 1.3 传输方式的设计 方案一：使用编码/解码芯片PT2262/PT2272发送方式为地址与数据的混合编码，将这个组合码通过无线电调制的方式发送出去。在接收端通过专用设备的解调，还原为原来的数字组合信号，然后通过与发送器件相对应的解码芯片进行解码，分离出地址码和数据码。这种传输方式传输的是单极性信号，不适应在无线传输的音频信道中传输。 方案二：使用双音多频DTMF发射/接收芯片UM91210/CM8870。它传输的是模拟信号，在进行传送的过程中不需要调制。可以大大简化发送过程。而且DTMF 信号具有很强的抗干扰能力, 波形畸变不会影响传送的效果。更重要的是支持这种通信方式的芯片比较多，够买或者替换较方便。这种电路虽然发送的速度受到限制，但是非常可靠。 综合考虑各种因素，我们选择了方案二。
基于PLC的病房智能呼叫系统设计 摘要： 该篇论文研究了基于PLC的病房智能呼叫系统的设计。该系统通 过PLC控制硬件设备，实现了病人在病房内的呼叫、护士的接收、回 应和处理等功能。论文详细介绍了系统的设计思路、硬件设备选型、 系统架构和程序设计方法，并给出了实验结果和分析。实验结果表明，该系统具有良好的稳定性和可靠性，并且可以提高医院病房的管理效 率和服务质量。 关键词：PLC，智能呼叫系统，病房管理，服务质量 Abstract: This paper studies the design of an intelligent call system for hospital wards based on PLC. The system controls hardware devices through PLC, realizing functions such as patient call, nurse reception, response, and processing in the ward. The paper introduces the design ideas, hardware device selection, system architecture, and program design method of the system in detail, and gives experimental results and analysis. The experimental results show that the system has good stability and reliability, and can improve the management efficiency and service quality of hospital wards. Keywords: PLC, intelligent call system, ward management, service quality 1.引言 医院病房作为医疗服务的重要场所，一直以来都是医院管理的难点。在传统的医院病房管理模式中，通常需要人力值班对病人的呼叫 进行处理，这不仅浪费了人力和时间资源，而且可能会导致病人在紧 急情况下得不到及时的救治。因此，基于智能化技术来改善医院病房