基于单片机的医院病房呼叫系统课程设计
- 格式:doc
- 大小:2.76 MB
- 文档页数:28
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。
基础课程设计(论文)基于单片机的病房呼叫系统设计学生姓名:指导教师:学生学号:专业:电气工程及其自动化信息技术学院电气工程系2012年12月摘要在大型机关,旅馆和医院中,常需要有一种内部联络和呼叫系统,以便在旅客(病员)和服务人员之间建立必要的联络,这种呼叫指示系统在提示的同时,能够用数码管显示各呼叫的号码。
本设计是以AT89C51为核心的病人呼叫系统,对该系统的硬件和软件结构进行了相应的描述。
通过对病区的数据采集,实现医院医疗人员值班室和病人房之间的通信呼叫联系,具有使用方便、操作简单等特点。
这使得衡量一个医院的综合水平高低,不再仅局限于软、硬件的建设上,更要比服务。
临床呼叫求助装置是传送临床信息的重要手段,关系病员安危,传统的病房呼叫系统普遍采用有线式,虽然布线安装繁琐、维护不便、利用率低,而且实时性差。
但是相对无线式呼叫系统而言,它的可靠性高,不会干扰其它医疗仪器设备,目前大多数医院采用有线呼叫系统,在医院的病房里每个床位边都装有一个呼叫按钮,当病人需要帮助时,按下呼叫按钮,护士办公室里呼叫显示板上相应房间号的指示灯点亮并进行声音提示。
关键词:单片机;程序;数码管;AT89C51;呼叫系统目录关键词 (1)1 任务提出与方案论证 (1)1.1 单片机病房呼叫系统的发展史 (1)1.2 功能简介 (2)1.3 设计任务 (2)1.4 设计要求 (2)2 总体设计 (3)2.1 单片机的引脚介绍 (4)2.2 单片机复位电路介绍 (5)2.3 时钟电路的介绍 (6)2.4 单片机的开发软件介绍 (6)3 详细设计 (7)3.1 LED显示接口技术介绍 (7)3.2 MXP2彩频LCD电路模块 (9)3.3 报警电路设计 (10)3.4 键盘模块电路设计 (10)3.5 键盘的工作方式介绍 (11)3.6 系统软件的设计 (12)3.6.1 主程序流程图 (12)3.6.2 子程序流程图 (13)3.6.3 源程序代码 (16)4 总结 (19)参考文献 (21)1 任务提出与方案论证病床呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断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,是提高医院和病室护理水平的必要设备之一。
基于单片机的病床呼叫系统的设计摘要病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断、护理的紧急呼叫工具,它主要用于协助医院病员在病床上方便地呼叫医务人员,可将病人的请求快速传送给值班医生或护士,是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。
医院的竞争越来越激烈,商业医院的生存是第一位的,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系统是基于51系列的单片机设计的病床呼叫系统。
该系统以AT89C51单片机为核心辅以矩阵键盘、LED显示电路和部分简单模拟和数字电路组成的能够实现病人和医护人员之间信息的传递。
每个病人要呼叫可以按键,同时会有蜂鸣器响,不同的数码管显示床位号,相应的指示灯亮。
这里主要矩阵键盘输入信号,这是编程的关键。
在该设计中每个病房都有一个按键,当患者有需要时,按下按键,此时值班室的显示屏可显示此患者的床位号,多人使用时可实现循环显示,医护人员按下“响应”键取消当前呼叫。
此系统能够为医院提供一个成本低、效率高、操作方便和易于安装维护的快捷系统。
关键词:AT89C51,矩阵键盘,LED,病床呼叫DESIGN OF WARDS CALL SYSTEMBASED ON MICROCONTROLLERABSTRACTWard call system is the patient's request to the doctor on duty or nurse emergency call tools for diagnosis, care, and it is mainly used to assist the hospital patient in the bed easily call the medical staff, the patient's request can be quickly sent to the duty doctor or nurse is to improve one of the essential equipment of hospital and ward level of care.Increasingly fierce competition in the hospital, commercial hospital survival is the first to enhance the grade and quality of service is imminent,accompany the issue has been the main body of the patient conflict, but also long-troubled health system quality of service issues, using the ward call system more convenient for patients to find a doctor to save the valuable time of the patient.The system is a ward call system based on the 51 series micro-chip design. The sy-stem uses AT89C51 micro-controller as the core, supplemented by matrix keybo ard, LED dot matrix display of a simple circuit and some analog and digital circuit s to achieve the transfer of information between patients and health care.In this design,each ward has a button, when patients in need, press the butto n, the display of the duty room to display the number of beds in this patient, people u se to achieve circular display, press the medical staff "response" to cancel the curre nt call. This system can provide a low cost, high efficiency, easy operation and eas y installation and maintenance system for the hospital.KEYWORD: AT89C51, matrix keyboard, LED, ward call目录前言 (1)第一章系统整体设计 (2)§1.1 功能与方案确定 (2)§1.1.1 功能要求 (2)§1.1.2 方案论证 (2)§1.1.3 总体结构框图 (3)§1.2 框架模块功能描述 (3)第二章系统硬件设计 (4)§2.1 硬件构成示意图 (4)§2.2 单片机介绍 (4)§2.3 主要单元模块介绍 (4)§2.3.1 控制器AT89C51 (4)§2.3.2键盘电路设计 (7)§2.3.3显示电路设计 (10)§2.3.3报警电路设计 (12)§2.3.4控制电路设计 (12)第三章系统软件设计 (13)§3.1 系统软件环境介绍 (13)§3.1.1 KEIL_C (13)§3.1.2 Protues ISIS (13)§3.2 系统程序设计 (15)§3.2.1 系统主程序流程图 (15)§3.2.2 显示程序流程图 (17)§3.2.3 键盘扫描流程图 (17)第四章系统调试与结果 (19)§4.1 硬件调试 (19)§4.2 软件调试 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (24)附录 (25)前言伴随着医疗体制改革的不断深化和医疗事业的飞速发展,越来越多的人们需要迅捷、方便地得到医院的各种各样的医疗服务,这必将使医院之间的竞争日趋激烈。
基于51单片机的病房呼叫系统课程设计下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!基于51单片机的病房呼叫系统课程设计1. 引言在医疗环境中,病人的随时呼叫是一项至关重要的任务。
基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的设计1. 前言现代医疗技术的快速发展使得医院病房的管理变得更加高效和便捷。
基于AT89C51单片机的病房呼叫系统是一种应用于医院病房的智能化管理系统,它能够帮助医院提高工作效率、提供更好的护理服务。
本文将深入探讨该系统的设计原理、功能和应用。
2. 系统设计原理2.1 单片机基础知识介绍AT89C51单片机的基本原理和工作方式,包括内部结构、指令集、时钟控制等。
2.2 系统硬件设计分析系统所需硬件模块,包括呼叫按钮、显示屏幕、报警器等,并详细介绍它们之间的连接方式和工作原理。
2.3 系统软件设计讨论系统所需软件模块,包括按键扫描、显示控制、报警器控制等,并详细介绍它们之间的关系和实现方法。
3. 功能实现与应用3.1 呼叫按钮功能实现分析呼叫按钮模块如何与单片机进行交互,实现病人呼叫功能,并介绍相关的电路设计和程序实现。
3.2 显示屏幕功能实现介绍显示屏幕模块的设计和显示内容的控制,包括显示病人信息、呼叫状态等,并详细讨论其程序设计。
3.3 报警器功能实现分析报警器模块的工作原理和控制方法,包括报警音频输出、报警信号处理等,并详细讨论其程序设计。
3.4 系统应用场景探讨基于AT89C51单片机的病房呼叫系统在医院病房中的应用场景,包括病人呼叫护士、护士接收呼叫信息等,并分析其优势和局限性。
4. 系统性能评估与改进4.1 系统性能评估指标制定系统性能评估指标,包括响应时间、稳定性、可靠性等,并详细介绍评估方法和实验过程。
4.2 系统改进方案根据系统性能评估结果,提出改进方案并进行分析和讨论,包括硬件优化、软件优化等,以提高系统的性能和可靠性。
5. 结论总结基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的设计原理、功能和应用,强调其在医院病房中的重要性和优势,并展望其未来发展方向。
6. 参考文献列出本文所参考的相关文献,以供读者进一步了解和深入研究。
基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的设计现代医疗技术的快速发展为病房管理提供了更便捷、高效的解决方案。
病房呼叫系统作为一种重要的医疗设备,能够提高医护人员的工作效率,保障患者的生命安全。
本文旨在探讨,通过详细介绍系统的硬件搭建和软件编程,实现对病人的监控和及时呼叫,以提高病房管理的效率和质量。
第一章:病房呼叫系统的概述随着医疗技术的不断进步,病房呼叫系统作为一种重要的医疗设备,不仅可以提高医护人员的工作效率,还可以保障患者的生命安全。
病房呼叫系统通常包括呼叫按钮、显示器、呼叫接收器等部件,通过呼叫按钮的触发,医护人员可以及时了解患者的需求,并做出相应的处理。
基于AT89C51单片机的病房呼叫系统具有结构简单、性能稳定等特点,是目前比较常用的设计方案之一。
第二章:AT89C51单片机的介绍AT89C51单片机是一种经典的8位单片机,由美国Atmel公司生产,具有高性能、低功耗等优点。
AT89C51单片机广泛应用于各种嵌入式系统中,包括病房呼叫系统在内。
单片机通过外围设备的连接,可以实现各种功能,为病房呼叫系统的设计提供了强大的支持。
第三章:基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的硬件设计病房呼叫系统的硬件设计是整个系统设计的基础,包括呼叫按钮、显示器、呼叫接收器等部件。
在本章中,我们将详细介绍每个硬件部件的选型和连接方式,以及它们之间的工作原理。
通过对硬件设计的深入分析,可以确保系统的稳定性和可靠性。
第四章:基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的软件设计软件设计是病房呼叫系统的核心部分,在系统的功能实现和性能优化中扮演着重要的角色。
本章将详细介绍基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的软件设计思路和实现方法,包括系统的初始化、呼叫按钮的检测、呼叫信息的处理等。
通过对软件设计的深入研究,可以提高系统的灵活性和可扩展性。
第五章:基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的系统集成系统集成是指将硬件设计和软件设计相结合,构建完整的病房呼叫系统。
目录病房呼叫系统 (3)第一节引言 (3)第二节系统硬件设计 (3)2.1 时钟电路设计 (3)2.2 复位电路 (4)2.3 显示电路 (4)2.4 输入电路 (5)2.5 蜂鸣器及51单片机 (5)第三节系统软件设计 (5)3.1 程序流程图 (5)第四节PROTEUS软件仿真 (7)4.1 proteus工作过程 (7)4.2 演示结果 (7)第四节结束语 (15)参考文献 (15)病房呼叫系统第一节引言本设计是基于51系列的单片机设计的病房呼叫系统。
该设计中,有8个病房,从小病到重病,被分成了8个等级,并分别住在8个对应的病房中.每个病房都有一个按键且有不同的响应优先级,当患者有需要的时候,按下按键,此时,值班室的数码管上会显示此患者的床位号,蜂鸣器鸣叫;当高优先级先按下,忽然低优先级也按下时,数码管上显示高优先级,提示值班护士应先去哪一个病房;同时系统中的所有按下按键的病房所对应的LED灯都将变亮,与优先级无关,以此来提醒值班护士有多少病人按下了按键;当低优先级先按下,然后高优先级也按下时,数码管上还是显示着高优先的床位号,同样,LED灯都将点亮;当值班室的护士会看到哪个病房的患者有需要,然后护士按下“响应”键取消当前呼叫 ,且从优先级从高到低的顺序逐次取消,数码管按顺序逐个显示,LED灯按顺序熄灭。
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的,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。
系统主要用于医院、门疹、养老院等场所。
可大大降低护理成本,增强护理的及时性和有效性,而且无需布线、安装极其简便。
本设计实现功能:(1)有8个呼叫源,对应8个病房且每个病房住着不同病症的病人,有8个优先级,顺序为1-2-3-4-5-6-7-8;(2)1个七段数码管显示呼叫的病房号,且按优先级显示;8个LED灯也显示呼叫的病房号,但不受优先级的控制,只要有呼叫,相应的LED灯都会点亮,且蜂鸣器在按下“响应键”以前,会一直鸣叫,不同优先级之间切换时,蜂鸣器的音调会有变化。
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 (7)3.2.3 时钟电路的介绍 (8)3.2.4 详细设计 (10)3.3软件程序设计 (12)3.3.1 系统软件的设计 (12)3.3.2 主程序流程图 (13)3.3.3子程序流程图 (13)3.3.4 源程序代码 (16)四、结论与展望 (21)五、心得体会及建议 (22)六、附录 (24)七、参考文献 (26)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。
病房呼叫器的设计一、内容和要求1、内容:完成矩阵按键的设计;LED数码管显示的设计;复位电路的设计;控制程序的编写等。
2、要求:(1)设计一个可容纳16张床位的病房呼叫系统;(2)要求每张床位都有一个按键,当患者需要一个护士时,按一下按钮,此时护士值班室内的呼叫系统版上显示该患者的床位号,并振铃;(3)当护士按下响应键时,取消当前呼叫。
二、目的和意义1、掌握AT89C51的结构特点、工作原理和使用方法。
2、掌握LED数码管显示数字的工作原理和方法。
3、掌握行列扫描矩阵键盘的的使用方法。
三、总体方案和设计思路图1电路设计框图本电路是由STC89C52单片机为控制核心,具有在线编程功能,低功耗,能在3V超低压工作;4*4矩阵按键电路采用行列扫描的方法判断是否有按键按下,用共阳极LED数码管将采集到的按键值显示出来,同时振铃电路响应报警;当复位按钮按下时,数码管显示零,振铃消失。
四、仿真电路设计1、4*4按键电路的设计STC89C51单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51单片机共有4个8位的I/O口(P0、P1、P2、P3),每一条I/O线都能独立地作输出或输入。
键盘在单片机应用系统中能实现向单片机输入数据、传送命令等功能,是人工干预单片机的主要手段。
矩阵式键盘用于按键数目较多的场合。
它由行线和列线构成,按键位于行列的交叉点上,通过对键的识别实现键的确认。
4*4矩阵按键的行线接P1口的低四位,列线接P1口的高四位。
按键的位置由行号和列号唯一确定,如图2所示:393837363534333210111213141716152821222324252627图2主控制系统2、数码管显示电路(1)LED 显示器工作原理LED 显示器工作于静态显示方式时,各位的共阴极或共阳极连接在一起并接地或接电源。
每位的段码线(a-dp )分别与一个锁存器输出相连。
之所以叫静态显示,是因为各个LED 的显示字符一经确定,相应锁存器锁存的段码输出将不变。
《智能仪表课程设计》课程设计课题名称医院病房呼叫系统姓名学号所在班级指导教师扬州大学能源与动力工程学院二〇一〇年九月总目录第一部分:任务书第二部分:课程设计报告第三部分:附录第一部分任务书《智能仪表课程设计》任务书一、课题名称医院病房呼叫系统设计。
二、设计内容及设计要求利用单片机和总线通信实现医院病房的呼叫,具有下面的功能:1. 在病人病床处设置按钮开关,每个病床的开关分为紧急按钮和正常按钮两部分,按钮启动时,按钮旁的指示灯亮,提示病人按钮已按下,其中绿色代表正常呼叫,红色代表紧急呼叫。
2. 护士一边,当病人按下按钮时,警报灯亮,并伴随蜂鸣,显示板上病人对应位置的灯亮,其中一般呼叫绿灯亮,紧急呼叫红灯亮,亮灯时伴有闪烁。
3. 护士接到呼叫后,到病房并关闭呼叫4. 由于病床数量众多,一方面单片机接口有限,另一方面线路过多不符合实际,所以选用总线通信方式,考虑到传输距离和速度RS-485串口通信更具优势。
三、时间安排第一周:星期一~星期二:布置任务,熟悉资料,确定仪表的功能要求、性能指标。
熟悉实验板原理图和印刷板图。
星期三~星期五:进行仪表的方案选择,确定主要芯片、工作方式、输入输出信号的接口方式、键盘和显示方式、以及通信方式。
进行硬件设计和元器件选择,画出硬件原理图。
第二周:星期一~星期五:根据硬件原理图,焊接硬件电路;测试硬件电路的功能;软件设计,包括软件需求说明、软件结构框图、主要软件功能模块的流程图;编写程序。
第三周:星期一~星期三:调试程序,联调软件和硬件。
星期四~星期五:写课程设计报告。
四、应交成果应交成果包括:⏹纸质课程设计报告和电子文档;⏹硬件原理图的Protel文件,程序;⏹可以演示的硬件和软件成果。
五、课程报告内容课程设计报告应包括下列部分:⏹课程设计任务书⏹仪表的功能要求、性能指标要求。
⏹方案选择:提出多种方案,进行方案比较,说明选定方案的理由,描述硬件和软件的功能分工。
⏹硬件设计:包括硬件结构框图、原理图及其各个主要环节的工作原理说明,元器件选择的计算方法或者理由,利用提供的实验板焊接元器件。
⏹软件设计:首先提出软件的功能需求,然后进行软件的结构设计,再画出主要功能模块的软件框图。
⏹程序编写和调试。
⏹设计小结。
报告中硬件原理于用Protel画出,软件框图和程序流程图用Visio画出。
第二部分课程设计报告目录第一章技术指标 (8)1. 1课题及要求 (8)1. 2 功能描述 (8)第二章整体方案设计 (8)整体方案结构方框图 (8)整体方案原理 (9)第三章单元电路设计 (9)主控制电路设计 (9)护士值班室报警电路设计 (11)单片机复位电路 (12)RS-485通信电路 (13)整体电路 (13)整机原件清单 (16)第四章测试与调整 (17)主控制电路的测试与调整 (17)护士值班室报警电路的测试与调整 (17)主控软件框图 (17)接收软件框图 (19)整体电路测试 (19)第五章设计小结 (20)设计任务完成情况 (20)问题及改进 (20)心得体会 (20)第一章 技术指标课题及要求一个病房有两个床位,每个病人都有两个按钮(紧急呼叫,一般呼叫)来呼叫护士, 护士站接收信息,去病房服务并解除呼叫。
1. 2 功能描述1. 在病人病床处设置按钮开关,每个病床的开关分为紧急按钮和正常按钮两部分,按钮启动时,按钮旁的指示灯亮,提示病人按钮已按下,其中绿色代表正常呼叫,红色代表紧急呼叫。
病人按下开关后不能再关闭呼叫,只有等护士来以后,才能由护士取消2. 护士一边,当病人按下按钮时,警报灯亮,并伴随蜂鸣,显示板上病人对应位置的灯亮,其中一般呼叫绿灯亮,紧急呼叫红灯亮,亮灯时伴有闪烁。
3. 护士接到呼叫后,到病房并关闭呼叫4. 由于病床数量众多,一方面单片机接口有限,另一方面线路过多不符合实际,所以选用总线通信方式,考虑到传输距离和速度RS-485串口通信更具优势。
第二章 整体方案设计整体方案结构方框图 发送端主机发送信号接收端主机按地址依次接收信号发送端主机发送信号发送端主机发送信号病床1病床2病床1病床2病床2病床1整体方案原理1.病房内设有发送主机,当病人有需求时按呼叫按钮,主机一端口接收到一个高电平时,相应的指示灯亮。
同样,当病人遇到紧急情况时,按亮紧急指示灯。
2.发送主机不断地向接收主机以总线的方式发送信息,使接收端主机端口表现出电平的高低变化点亮相应的指示灯,采用延时程序使指示灯闪烁,当有指示灯亮时,接收主机原定的稳定状态打破,使蜂鸣器鸣叫。
3.医护站接到呼叫信息,前往相应的病房内,按取消按钮(取消按钮由发送主机定义,并且只有该取消按钮能取消指示灯的闪烁),解除呼叫。
主机用51单片机代替,按钮、指示灯和蜂鸣器用单片机的I/O口控制。
第三章单元电路设计主控制电路设计开关部分S1、S2为1号病床的两个按钮,分别控制呼叫和紧急两种指示灯;S3、S4为2号病床的两个按钮,分别控制呼叫和紧急两种指示灯;S5取消1号病床指示灯,S6取消2号病床指示灯。
LED显示部分LED灯L1、L2、L3、L4分别对应开关S1、S2、S3、S4。
护士值班室报警电路设计接收端LED及蜂鸣器电路L1、L2分别对应病床1的呼叫和紧急呼叫指示;L3、L4分别对应病床2的呼叫和紧急呼叫,每当有灯亮时蜂鸣器鸣叫。
单片机复位电路RS-485通信电路整体电路发送端接收端整机原件清单电阻:5k 15个10k 4个1k 2个500 5个120 2个电容:30p 4个10μ2个μ8个LED:8个晶振:12MHz 1个电铃:1个按键开关:8个51单片机:2个MAX485:2个MAX232:2个三极管:9个第四章测试与调整主控制电路的测试与调整开始的设计是用按键开关,病人按一次按键,对应的LED灯亮,第二次按,对应的LED 灭。
由于中断口有限,我们采用了查询方式,一开始会出现按键按下去没有反应的情况,经检查,是由于查询方式本身存在的弊端,不能像中断一样迅速反应按键的变化。
查询方式下检测按键,只有当程序进行到此步骤时才检测,而中断是在任何情况下有按键中断就进行。
仔细考虑后,我们增加了循环程序的延时时间,使一个循环的时间差不多是人一次按键的时间。
更改后勉强能达到效果。
指导老师检查后,按照医院管理中的实际要求,给我们提出了改进意见:由于病人在紧急情况下可能会不停的按按钮,不经意间会将灯给按灭,所以关灯按钮应该另设,由护士关灭。
按照这样的要求,查询方式也能够实现,而且很稳定。
护士值班室报警电路的测试与调整发送端电路调试完成后,将其与接收端相连,接收端没有任何反应,检查线路无误。
将程序在自己的单片机盒子上模拟没有错误。
这样一来,程序和电路都无误?本次的课程设计陷入僵局。
三天后,在一次线路测试中,发现了通信接线的错误,原来我一直把单片机的口当成了口。
更正后,终于能够通信了,结果很理想,没有错误。
主控软件框图发送端主程序初始化;TMOD=0x20TH1=0xfdTL1=0XfdEA=1ES=1SCON=0x50PCON=0x80TR1=1P0置1若P1.0有高电平P0.0置0若P1.1有高电平P0.1置0若P1.2有高电平P0.2置0若P1.3有高电平P0.3置0若P1.7有高电平P0.0和P0.1置1若P1.6有高电平P0.2和P0.3置1发送标志置1发送数据延时接收软件框图接收端主程序初始化:TMOD=0x20TH1=0xfdTL1=0xfd;EA=1ES=1SCON=0x50PCON=0x80TR1=1P0置1接收数据标志置0表示接收数据SBUF给P1P0重新置1延时产生闪烁效果整体电路测试当通信接线错误的问题解决后,整体的调试也进行的非常的顺利,测试结果与预期的结果完全一致。
具体结果:发送端有病人的按键按下时对应的灯亮,并且信息被传送到接收端,接收端对应的灯也点亮闪烁并伴随蜂鸣;当发送端的取消按钮按下时,对应的指示灯灭,接收端对应的指示灯也熄灭,蜂鸣停止。
第五章设计小结设计任务完成情况任务的完成比预期晚了,原本是计划三个星期完成,结果却拖到了第四个星期。
完成后的实验成果,模拟了医院病房呼叫系统,由于材料有限,我们模拟的是双机通信。
实物部分已经满足要求。
另外硬件图,程序都已完成,实验报告即将完成。
问题及改进我们用按键开关来实现指示灯的点亮和关闭,但是并没有用中断,由于中断口数量有限,所以我们选用了一般的I/O口。
这样一来,编程就会有很多麻烦,最终没有得出满意的效果。
老师指导后,我们把开灯和关灯分成两个键,这样一来不但避免了病人的误操作,也降低了程序的难度。
课程设计中途,我们遇到了硬件的问题,检查了一遍又一遍还是不果,就在我们快要放弃的时候,一不小心把错误检查出来了——是接线的错误,起初我们还以为原来的接线方式是完全正确的,已经将接线问题排除在外了,所以试验中确实不可以想当然。
心得体会经过漫长的暑假,开学一来就是课程设计。
第一天就把题目给我们,紧接着就是查资料。
说实话,当时我还没有一点头绪或是还没进入状态,最主要的是连实验要求都要我们自己来定,也就是说整个实验给我们的就是一个题目“医院病房呼叫系统”。
在搜索资料的过程中,我看到了好多传统的或是高级的医院病房呼叫机器,还有许多其他学校的设计报告,根据这些,我们初步确定了本课题的实验要求。
第二天开始画图,用protel软件画图,之前虽然用过,但是基本忘的差不多了,只有不断地学习和向同学请教。
一开始我还有点疑惑,为什么程序还没写就开始画图,后来想想也对,画图就是确定输入,输出,确定了程序的整体走向。
就这样,我们一边学习protel软件,一边在把图一点一点的拼起来。
画完图之后要老师来检查,结果错误一大堆都是一些最基本的元器件连接问题:案件开关要上拉电阻和接地,LED要接三极管等。
画图的这一周,各组的方案需要不断地完善,以顺应实际的需求。
就这样我们的设计要求在审查中被改了又改,我们也渐渐的融入了真实系统的需求设计中。
因为没有学过单片机C语言,所以一开始入手编程比较迷茫,但是借助网上的程序,我把他们拼接起来并不断的调试和完善。
在此之中慢慢理解了语句的含义,编程中发挥越来越自如。
将程序存入单片机后,开始模拟,但按键开关总是不灵敏,再三考虑,其实是程序本身的问题,中断端口无论怎样都不可能用查询口来代替。
正纠结于这个问题时,又发现了问题,接收端口无效,这可是大问题,于是重点又转移到了这边。
第二天,我们开始检查问题,首先程序肯定没有问题,因为我在自己曾经买的单片机上模拟过,完全能实现。
然后就是线路的问题,经过各个点的仔细检查,没有发现问题。
设计进度由此而停滞不前。
哪天老师检查完后,也没有说是什么原因,我在那里摆弄了半天,最终长吸一口气,准备放弃。