plc課程設(shè)計(jì)報(bào)告--基于51單片機(jī)的病房呼叫系統(tǒng)

1、<p><b>　　PLC課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　課題:基于51單片機(jī)的病房呼叫系統(tǒng)</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　臨床呼叫（監(jiān)護(hù)）是傳送臨床信息的重要手段,病房呼叫系統(tǒng)是病人請(qǐng)求值班醫(yī)生或護(hù)士進(jìn)行診斷和護(hù)理的緊急呼叫工具,可將病人的請(qǐng)求快速傳送給值班醫(yī)生或護(hù)士

2、,并在值班室的監(jiān)控中心電腦上留下準(zhǔn)確完整的記錄,是提高醫(yī)院和病室護(hù)理水平的必備設(shè)備之一。呼叫系統(tǒng)的優(yōu)劣直接關(guān)系到病員的安危,歷來(lái)受到各大醫(yī)院的普遍重視。它要求及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠、簡(jiǎn)便可行。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī);矩陣鍵盤;點(diǎn)陣;LED顯示;呼叫系統(tǒng)</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一

3、章.概述2</b></p><p>　　1.1 病房呼叫系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值:2</p><p>　　1.2 病房呼叫系統(tǒng)的主要功能：3</p><p>　　第二章.系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)基本要求:4</p><p>　　2.2 系統(tǒng)總體方案:4</p>

4、<p>　　2.3 硬件電路5</p><p>　　第三章.軟件設(shè)計(jì)9</p><p><b>　　3.1程序說(shuō)明9</b></p><p>　　第四章. Proteus軟件仿真12</p><p>　　4.1仿真步驟及運(yùn)行效果圖：12</p><p><b>　　

5、第一章.概述</b></p><p>　　1.1 病房呼叫系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值:</p><p>　　病房呼叫系統(tǒng)主要是指當(dāng)呼叫源有呼叫信號(hào)時(shí),在系統(tǒng)上有相應(yīng)的聲、光呼叫信號(hào)指示,并能顯示出呼叫號(hào)碼。此系統(tǒng)主要由89C51單片機(jī)，24個(gè)按鍵，2個(gè)數(shù)碼管，1個(gè)喇叭組成。每個(gè)病人要呼叫可以按鍵，同時(shí)會(huì)有喇叭響，數(shù)碼管顯示不同床位號(hào)，相應(yīng)的指系統(tǒng)的目的就是能夠滿足這個(gè)要求，且實(shí)際意義在于能夠

6、為醫(yī)院提供一個(gè)成本低、不復(fù)雜、生產(chǎn)和安裝方便的簡(jiǎn)單快捷病房呼叫系統(tǒng)，方便病人更快找到醫(yī)生，以節(jié)約病人的寶貴時(shí)間。系統(tǒng)主要用于醫(yī)院、門疹、養(yǎng)老院等場(chǎng)所?？纱蟠蠼档妥o(hù)理成本，增強(qiáng)護(hù)理的及時(shí)性和有效性，安裝極其簡(jiǎn)便。以前當(dāng)病人需要服務(wù)時(shí)就不得不親自到值班室去叫。安裝該呼叫系統(tǒng)后，可在減少護(hù)理人員的同時(shí)，保證病員隨時(shí)能夠得到服務(wù)，讓每個(gè)病人及時(shí)得到最佳護(hù)。</p><p>　　1.2 病房呼叫系統(tǒng)的主要功能：</p

7、><p>　　可容納24張床位的病房呼叫系統(tǒng)。</p><p>　　此功能通過(guò)設(shè)置24個(gè)按鈕組成一鍵盤電路對(duì)病人的呼叫信息讀入。</p><p>　　每個(gè)床位都有一個(gè)按鈕，當(dāng)患者需要呼叫護(hù)士時(shí)，按下按鈕。此時(shí)護(hù)士值班室內(nèi)的呼叫系統(tǒng)板上顯示該患者的床位號(hào)，并振鈴3秒。</p><p>　　此功能通過(guò)單片機(jī)反復(fù)對(duì)鍵盤電路掃描，檢測(cè)到有鍵按下時(shí)立即將床

8、號(hào)讀入送LED顯示，并啟動(dòng)定時(shí)器利用中斷振鈴3秒。</p><p>　　當(dāng)護(hù)士按下“響應(yīng)”鍵時(shí)，取消當(dāng)前呼叫。</p><p>　　此功能通過(guò)外部中斷使管滅鈴?fù)！?lt;/p><p>　　1.3 病床呼叫系統(tǒng)的總體框圖：</p><p>　　第二章.系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)基本要求:<

9、/p><p>　　1）設(shè)計(jì)一個(gè)可容24張床位的病房呼叫系統(tǒng)。</p><p>　　2）要求每個(gè)床位都有一個(gè)按鈕，當(dāng)患者需要呼叫護(hù)士時(shí)，按下按鈕。此時(shí)護(hù)士值班室內(nèi)的呼叫系統(tǒng)板上顯示該患者的床位號(hào)，并振鈴3秒。</p><p>　　當(dāng)護(hù)士按下“響應(yīng)”鍵時(shí)，取消當(dāng)前呼叫。</p><p>　　2.2 系統(tǒng)總體方案:</p><p&g

10、t;　　對(duì)于該設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方案：</p><p>　　采用靜態(tài)LED顯示。單片機(jī)上電運(yùn)行進(jìn)入鍵盤掃描主程序即通過(guò)循環(huán)判斷鍵盤是否有鍵按下，一旦有鍵按下，立即調(diào)用鍵值讀入子程序主要是通過(guò)以列為單位逐行掃描按鈕，后經(jīng)簡(jiǎn)單加法運(yùn)算得出鍵值。該鍵值被單片機(jī)讀入后立即通過(guò)串行口采用靜態(tài)LED顯示，接著單片機(jī)啟動(dòng)定時(shí)器后返回主程序即進(jìn)入判斷是否有鍵按下的循環(huán)。此時(shí)定時(shí)器正在計(jì)時(shí)，預(yù)先設(shè)計(jì)10ms中斷一次，在中斷服務(wù)程序中將P1

11、.0取反使揚(yáng)聲器發(fā)聲并判斷3s是否到，若到則關(guān)定時(shí)器同時(shí)將P1.0清零使揚(yáng)聲器停止發(fā)聲返回主程序，若不到3s再返回主程序。護(hù)士響應(yīng)請(qǐng)求將鍵按下時(shí)，則產(chǎn)生外部中斷，在中斷服務(wù)程序中滅管停鈴再返回主程序。</p><p><b>　　2.3 硬件電路</b></p><p><b>　　圖2-1 硬件電路</b></p><p&g

12、t;　　1.硬件電路描述如下:</p><p>　　利用74LS373鎖存器將89C51的數(shù)據(jù)線和地址線（低8位）分離出來(lái)從而使89C51具有與一般CPU相類似的三總線。74LS164移位寄存器與共陽(yáng)極LED構(gòu)成靜態(tài)顯示電路。74LS164移位寄存器的時(shí)鐘信號(hào)由89C51的TXD提供，顯示數(shù)據(jù)由89C51的RXD串行輸出到74LS164由其顯示，由于串行發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)先發(fā)送數(shù)據(jù)的低位所以顯示床號(hào)個(gè)位的74LS164移

13、位寄存器的輸入由顯示床號(hào)十位的74LS164移位寄存器的最低位數(shù)據(jù)線提供。INT0接到按鈕供護(hù)士響應(yīng)病人請(qǐng)求滅管停鈴之用。50HZ的方波從P1.0S輸出，經(jīng)簡(jiǎn)單的放大電路后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。</p><p>　　2．硬件鍵盤電路工作原理：</p><p>　　單片機(jī)上電運(yùn)行即進(jìn)入判斷鍵盤是否有鍵按下主程序，P2口輸出全1則證明鍵盤無(wú)鍵按下，若其值不全為1則證明24個(gè)鍵中有一鍵按下。單片機(jī)隨機(jī)

14、鍵盤掃描子程序，本設(shè)計(jì)首先將第0列送0其它列送1，然后通過(guò)對(duì)ACC各位的判斷來(lái)識(shí)別鍵值。若第0列無(wú)鍵按下則轉(zhuǎn)判下一列，最后返回。</p><p>　　圖2-3 鍵盤硬件電路</p><p>　　復(fù)位電路：RST引腳是復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。采用上電加按鈕復(fù)位，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)設(shè)計(jì)考慮到該系統(tǒng)比較重要，所以除了采用上電復(fù)位的方式外，應(yīng)該還有按鈕復(fù)位備用復(fù)位方式以防止系統(tǒng)死機(jī)時(shí)能。</p&

15、gt;<p>　　圖2-4 上電加復(fù)位電路</p><p>　　時(shí)鐘電路：時(shí)鐘是時(shí)序的基礎(chǔ)，8951核片內(nèi)由一個(gè)反相放大器構(gòu)成振蕩器，可以由它產(chǎn)生時(shí)鐘，時(shí)鐘可以由兩種方式產(chǎn)生內(nèi)部方式和外部方式。本系統(tǒng)采用內(nèi)部方式，在XTAL1和XTAL2端外接石英晶體作為定時(shí)元件，內(nèi)部反相放大器自激振蕩，產(chǎn)生時(shí)鐘。時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻。電容采用22pF </p><p><b&

16、gt;　　圖2-5 時(shí)鐘電路</b></p><p><b>　　圖2-6 振鈴電路</b></p><p>　　第三章.軟件設(shè)計(jì) </p><p><b>　

17、　3.1程序說(shuō)明</b></p><p>　　1）判斷是否有鍵按下源程序：</p><p>　　KS1: MOV DPTR,#0FFFCH ；取A口地址</p><p>　　MOV A,#FFH </p><p>　　MOVX @DPTR,A ；A口送全0</p><p><b&g

18、t;　　INC DPL</b></p><p>　　INC DPL ；取C口地址</p><p>　　MOVX A,@DPTR ；讀C口</p><p>　　程序返回通過(guò)JNZ LK2指令若有鍵按下則跳到LK2執(zhí)行鍵盤掃描程序，檢測(cè)哪一個(gè)鍵按下。</p><p>　　2）鍵盤掃描源程序：</p>

19、;<p>　　LK2: MOV R2,#0FEH ;從第0列掃描</p><p>　　MOV R4,#00H ;列值計(jì)數(shù)器清零</p><p>　　LK4:MOV DPTR,#0FFFCH ；取A口地址</p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p&g

20、t;　　MOVX @DPTR,A ；開(kāi)始掃描第0列</p><p><b>　　INC DPL </b></p><p>　　INC DPL ；取C口地址</p><p>　　MOVX A,@DPTR ；讀C口</p><p>　　JB ACC.0 ,L1

21、 ；第0行無(wú)鍵按下轉(zhuǎn)第1行</p><p>　　MOV A,#00H ；第0行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LJMP LKP ；轉(zhuǎn)識(shí)別鍵值</p><p>　　L1:JB ACC.1, L2 ；第1行無(wú)鍵按下轉(zhuǎn)第2行</p><p>　　MOV A,#03H

22、 ；第1行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LJMP LKP ；轉(zhuǎn)識(shí)別鍵值</p><p>　　L2:JB ACC.2, L3 ；第2行無(wú)鍵按下轉(zhuǎn)第3行</p><p>　　MOV A,#06H ；第2行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LJMP LKP

23、 ；轉(zhuǎn)識(shí)別鍵值</p><p>　　L3:JB ACC.3，L4 ；第3行無(wú)鍵按下轉(zhuǎn)第4行</p><p>　　MOV A,#09H ；第3行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LJMP LKP ；轉(zhuǎn)識(shí)別鍵值</p><p>　　L4:JB ACC.4

24、,L5 ；第4行無(wú)鍵按下轉(zhuǎn)第5行</p><p>　　MOV A,#12 ；第4行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LJMP LKP ；轉(zhuǎn)識(shí)別鍵值</p><p>　　L5:JB ACC.5 ,L6 ；第5行無(wú)鍵按下轉(zhuǎn)第6行</p><p>　　MOV A,#

25、15 ；第5行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LJMP LKP ；轉(zhuǎn)識(shí)別鍵值</p><p>　　L6:JB ACC.6 ,L7 ；第6行無(wú)鍵按下轉(zhuǎn)第7行</p><p>　　MOV A,#18 ；第6行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LJMP

26、 LKP ；轉(zhuǎn)識(shí)別鍵值</p><p>　　L7:JB ACC.7, NEXT； ；第7行無(wú)鍵按下轉(zhuǎn)下一列</p><p>　　MOV A,#21 ；第7行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LKP:ADD A,R4 ；行首鍵號(hào)+列值=鍵值</p><p>

27、　　PUSH ACC ；鍵值進(jìn)棧保存</p><p>　　3）鍵值顯示源程序：</p><p>　　L8: MOV 15H,A ；鍵值保存</p><p>　　MOV B,#0AH ；10送B </p><p>　　DIV AB

28、 ；鍵值拆分</p><p>　　MOV 50H,A ；鍵值十位送內(nèi)存顯示緩沖區(qū)50H</p><p>　　MOV 51H,B ；鍵值個(gè)位送內(nèi)存顯示緩沖區(qū)51H</p><p>　　SETB RS0 ；保存第0組工作寄存器</p><p>　　MOV R2

29、,#02 ；顯示位數(shù)計(jì)數(shù)</p><p>　　MOV R0,#51H ；取個(gè)位顯示緩沖區(qū)地址</p><p>　　DL0:MOV A,@R0 ；鍵值個(gè)位送A</p><p>　　MOV DPTR,#TAB ；取顯示數(shù)碼表首地址</p><p>　　M

30、OVC A,@A+DPTR ；得顯示碼</p><p>　　MOV SBUF,A ；送顯個(gè)位</p><p>　　DL1:JNB TI,DL1 ；等待發(fā)送完一幀</p><p>　　CLR TI ；清發(fā)送中斷標(biāo)志</p><p>　　DEC R0

31、 ；指向下一顯示單元</p><p>　　DJNZ R2,DL0 ；2位未顯示完重復(fù)</p><p>　　CLR RS0 ；顯示完后恢復(fù)第0組寄存器</p><p>　　定時(shí)器1中斷源程序：</p><p>　　INT1:MOV TH1,#0D8H

32、 ；定時(shí)器1送初值10MS中斷一次</p><p>　　MOV TL1,#0F0H </p><p>　　DJNZ 52H,TT1 ；1S到否？</p><p>　　MOV 52H,#100 ；1S到重新賦秒計(jì)數(shù)值</p><p>　　DJNZ 53H,TT1 ；3秒到否

33、？</p><p>　　LJMP TT2 ；3S到轉(zhuǎn)TT2</p><p>　　TT1:CPL P1.0 ；輸出取反</p><p>　　RETI ；中斷返回</p><p><b>　　TT2:</b></p>

34、<p>　　CLR TR1 ；關(guān)定時(shí)器</p><p>　　CLR P1.0 ；輸出低電平</p><p>　　RETI ；中斷返回</p><p><b>　　外部中斷0源程序</b></p><p>　　IN

35、T0: CLR TR1 ；關(guān)定時(shí)器</p><p>　　CLR P1.0 ；輸出低電平</p><p>　　MOV SCON, #00H ；串口工作方式0</p><p>　　MOV SBUF, #0FFH ；滅LED</p><p>　　DL2:J

36、NB TI,DL2</p><p><b>　　CLR TI</b></p><p>　　MOV SBUF, #0FFH</p><p>　　DL3:JNB TI,DL3</p><p>　　CLR TI ；清發(fā)送中斷標(biāo)志</p><p>　　RETI

37、 ；中斷返回</p><p><b>　　6）延時(shí)源程序</b></p><p>　　DELAY: MOV R7, #3</p><p>　　DL4: MOV R6,#20</p><p>　　DL5: MOV R5,#250</p><p>　　DL6

38、: DJNZ R5,DL6</p><p>　　DJNZ R6,DL5</p><p>　　DJNZ R7,DL4</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　第四章. Proteus軟件仿真</p><p>　　4.1仿真步驟及運(yùn)行效果圖：</p><