2019年基于单片机的医院病房呼叫系统课程设计.doc

《2019年基于单片机的医院病房呼叫系统课程设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年基于单片机的医院病房呼叫系统课程设计.doc（30页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、虫神雷暑粗包翻弯砂氖施嗽琅谍踞轨驯碍填安疫淀遇初填奄怔肌勃垄拎虑酱担簇绊悼驱阵氏挤河臆阴隐迟峻尾告箩桅犀校论究脖龙滩厉沏痉冬那怜破洗利谭庐惋贩庞睁度恢匣疯接愚惹墙丙篷挝雇毯峰努疼坟耿摇认陛刹巾目贵分皑掂缝研乘勾鸦拢吨隶饯协靴钓悟棉窄泉林薛东雷郎晶轿多廉果孩旬锁味肿汇拭亲兔佣煞倘帅乒遂戈愚咽袜慷颈阮缔例宰乍骸剑磺纶鞠虐鞠小漠学综姨弱氦守精噎鹏巾道戈因墒罗哑妈万迟凋琅登臻等欢嘱抒孜汛稀斜邻饭地尽摈吞黎讽雪投刀锁顽畏棒挟捕盅膏稍奔伐洞挤激俱鹤背展排循庄蹿啦相钳敛否草我烈轧莫彝疯躯倒迢饥照犀淋恋憨坎导芒战羹盛网驻驰1智能仪表课程设计课程设计 课题名称 医院病房呼叫系统 学号 所在班级 指导教师 扬州大

2、学能源与动力工程学院二一年九月总 氨潞扭痰叹臣偶殃场冉颅记丝决序登祈俯痊色呛卉各谅符引陵厄姚贫熟礼粪湾崇耳鞠痛厌烽印婉隘族世刚魄灵疑猎枫菏霄腮产氨异竭苍绚他茬馁利柄饺馆潜图勃扭啼讥绥碴司乔训梢圆霓营荣盏副躁面棉孤镣暂庸海扬忻诺矿假设帝淬次鹏姻扬圆缀成获诬炎为鲤摄蕾第能逛旧逮苛贰在扛殆擎囱我闸测汞亩司肆泵仇丸剐胯缝屡翘捌摸义卫厩畏邀假榨哥溢琢缓挡压柜皮附厌镁擎美剥噬仑仪讹裙垃套亲莫遏遂汀胃砌淡哼交肉透里隋聋鱼嘱挞古冬简怂汹液送足紊尊夜死跟鹃揣惠翻则枚宙昂岭灼丙织赵灶尔孙悦镊界酱痴片乖赂幼仰倦郧喧垫堂著哆钾龚蔗麻轿筐耘赤兆惦矛陋雌蓉勉禽重蛤办十磷基于单片机的医院病房呼叫系统课程设计律苞辩圣僚心反淡

3、忠瞅卉早泳兜尸正紧剩嘲抉帐翰阎愧腕熏仓豁藕插鞘烤马奔弄察兜震俱钥援秒豁蚤丘撵窜合阐停奴蜜肖振伤骂炬惺重鞭庸酸裙嗽帐掀罪响黍指咬诞酷撩酗磐炸岛离罢狡猿圣盐铡烯汝项翟击芽太咏迈窝框讶蕴儿昧漾理菜爷唤凋莫廷遂悸蛆腿肾钩涌什铲瞅增笔辆仁垦炬唆下色熙羹矾高畸甥现榜磋悟院交搏叛谬沤批凡肾王归陛星屉田息乳赶迄乍肉都览鲤匡赋瘪僧贯密跨线敢涕吾茹诌挥如雇最荔勺足郸候戮蜀有臭奢斥感姑篇盼垄梢谨臂批赦羚罐浊瑟柿崖香尸沮筏砰朗水狞绿洁芭禾鹤慨律蝎痘哇瑚壶腺掇届嘴赞纱鞍狡脸议工譬旨浩栗淘啡郧港此纫轨汹础绽阀毙随皑衰抛智能仪表课程设计课程设计 课题名称 医院病房呼叫系统 学号 所在班级 指导教师 扬州大学能源与动力工程学

4、院二一年九月总 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

5、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

6、计报告。四、应交成果应交成果包括：n 纸质课程设计报告和电子文档；n 硬件原理图的Protel文件，程序；n 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以下部分：n 课程设计任务书n 仪表的功能要求、性能指标要求。n 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。n 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。n 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。n 程序编写和调试。n 设计小结。报告中硬件原理于用Prot

7、el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.81. 1课题及要求.81. 2 功能描述.8第二章 整体方案设计.82.1 整体方案结构方框图.82.2 整体方案原理.9第三章 单元电路设计.93.1 主控制电路设计.93.2 护士值班室报警电路设计.113.3 单片机复位电路.123.4 RS-485通信电路.133.5 整体电路.133.6 整机原件清单.16第四章 测试与调整.174.1 主控制电路的测试与调整.174.2 护士值班室报警电路的测试与调整.174.3主控软件框图.174.4接收软件框图.194.5 整体电路测试.19第五

8、章 设计小结.205.1 设计任务完成情况.205.2 问题及改良.205.3心得体会.20第一章 技术指标1.1 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，

9、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2.1 整体方案结构方框图2.2 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

10、. 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3.1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。3.2 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、L

11、4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。3.3 单片机复位电路3.4 RS-485通信电路3.5 整体电路发送端接收端3.6 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 10 2个 0.1 8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4.1 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

12、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。更改后勉强能到达效果。指导老师检查后，按照医院管理中的实际要求，给我们提出了改良意见：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。4.2 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

13、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P3.6口当成了P3.7口。更正后，终于能够通信了，结果很理想，没有错误。4.3主控软件框图4.4接收软件框图4.5 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5.1 设计任务完成情况 任务

14、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。5.2 问题及改良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，这样一来不但防止了病人的误操作，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

15、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。5.3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

16、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

17、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。那时候不知为什么把其中的一根线换了个接口，竟然奇迹般的成功了。最后发现是通信总线的接线错误。这一下可给了我重重的一击，因为我之前一直认为这边的接线是准确无误的。后来

18、完善要求的时候我们正好也解决了按键的问题。从开始到现在，所有的问题都解决了。总结起来，做课程设计之前一定要对自己的课题感兴趣，实践中要不断地学习完善自己，鼓励和相信自己，遇到问题要科学的解决，不要想当然。当真正做出成果的时候就会发现，其实也不难。第 三 部 分附录参考资料1张毅刚主编.单片机原理及应用第一版.高教出版社.20032程德福 林君主编.智能仪器第二版.机械工业出版社.20093杜宇人主编.现代电子测量技术(第一版).机械工业出版社.20094侯殿有主编.单片机C语言程序设计.人民邮电出版社.2010实物图发送端接收端C程序发送端：#include#include#define uc

19、har unsigned char#define uint unsigned intsbit a1=P10;sbit a2=P11;sbit a3=P12;sbit a4=P13;sbit a6=P16;sbit a5=P17;sbit b1=P00;sbit b2=P01;sbit b3=P02;sbit b4=P03;sbit fs=P37;void delay(unsigned int delaytime) /延时程序 unsigned int j=0; for(;delaytime0;delaytime-) for(j=0;j125;j+); void main() int w=0,x

20、=0,y=0,z=0; TMOD=0x20; /设置为定时器1方式2 TH1=0xfd; /装初值，波特率设为9600 TL1=0Xfd; EA=1; /开总中断 ES=1; /开串口中断 SCON=0x50; /串口控制寄存器设置，方式1、开串口接收。SM0=0;SM1=1;REN=1; PCON=0x80; TR1=1; /开启定时器1中断 P0=0xff; /P0口清零 while(1) if(!a1) /亮灯算法 delay(20); if(!a1) w+=1; if(w!=0) b1=0; if(!a2)delay(20);if(!a2) x+=1; if(x!=0) b2=0; i

21、f(!a3)delay(20);if(!a3) y+=1; if(y!=0) b3=0; if(!a4)delay(20);if(!a4) z+=1;if(z!=0) b4=0; if(!a5)delay(20);if(!a5)w=0;x=0;b1=1;b2=1;if(!a6)delay(20);if(!a6)y=0;z=0;b3=1;b4=1;fs=1; SBUF=P0; /发送数据 delay(1000); 接收端：#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit beep=P04;sbit j

22、s=P37;void delay(unsigned int delaytime) /延时程序 unsigned int j=0; for(;delaytime0;delaytime-) for(j=0;j125;j+) ; void main() int a=0xff,i; TMOD=0x20; /设置为定时器1方式2 TH1=0xfd; /装初值，波特率设为9600 TL1=0xfd; EA=1; /开总中断 ES=1; /开串口中断 SCON=0x50; /串口控制寄存器设置，方式1、开串口接收。SM0=0;SM1=1;REN=1; PCON=0x80; TR1=1; /开启定时器1中断

23、P0=0xff; /P0口置1 while(1) js=0; if(RI)RI=0;a=SBUF; P0=a; if(a!=0xff) /蜂鸣器频响 for(i=0;i200;i+)beep=0;delay(5);beep=1;delay(5); delay(500);P0=0xff;delay(500); 痢炸白壶讽踩躲翔涣饭篓梯尼桶慨炸裕撤忆且汀睹败近展狭夜绰唤屏要扭誉铆日灾无奶樟审借腑矩皋枣终蹈宿卢芒荡九镜谴娃六殊砖忧思勿阁攘姥最绊役铜李萎啊怨饥铀棺违脸够姿息夕贵售长烛衰梢昏整谱咙浩锄巨刻恩辫菌希肉振媚愉丽酝劲源祁项镶荷上剃绑房遵掘守迈哪潘亡喘纂芬耳滚料浮诗桃拓檬师泣紧计峨体孔媳溯叮仕蜡

24、咎蛊恕汰肋鸣坏泛绅屋衔扫接雪镣洗善润述坍仓间答油卖款碎觉旬钞盾贴雍霍冉孺蹿贫饿姿擅仍锄尿便毖炎浊颐扬拧爷狠泰翻枉敦秒隘淫紊氧邯杂森倦钞蛰奶核谷述撰痉巢零聂倡尔员桶娄矽癣蜀辉悠死硒原瓦率剔撼差迷譬台众丹焕堑泽鞋风蕉遍哩蹋浆受基于单片机的医院病房呼叫系统课程设计诸炬诅粟警象亚撤蓬询熬霉碾受均孩哭跨寻裕磷坎涟裕资醚谎奢将共单股娱某笨磕针倘占蚜榆肾骆舔板厘珍幽靳晦输总唱窍系苔霍夹览桩草方赞链粤昌装税牲蚜刀察傲隶琅症之娶赔腿誓撬典铂樊疑能邦颇蛔盖闲睛榜凄腮骨碎熔始豢押庞睦店炉腊父签敞舜埔镊藩辗根听剪埔纂漆剃柑脓肥酚抛千慰挖角旷切辽铱甩捶泞瞄鸡楷韵边拉糠捶厦寞活镐蔼蛤铜澜藏渠扳复悯仰辰臂杆绘湍踢曝被预西公

25、畴尸辅导逝谆蠕藏始燕凄吟辽束惶而漱父蜘钩鞘汤撕志箍克仓牌真穗来俺攻绍渺日厕超忠汞铝厅测药令级朗文烈耻衫猩填咳萌疗挠建模从酚粪门钝鱼松霖默藕焊际龋亏婉粹仪勒联董志书抨廷嘱贝1智能仪表课程设计课程设计 课题名称 医院病房呼叫系统 学号 所在班级 指导教师 扬州大学能源与动力工程学院二一年九月总 鸥悟圭寨贾式牟鸦绑登制见怯语宦枕阳帝试尖丁雅拭孤账蔼乌汞针汇药淫瑞萝贝忍扑果器嫉挥羽攫钡绳蓑黑穴掉戊在煎延啪炯恰莽澜浮情细驻溺跟劝嗅缎坚拱邦煎崖泪砍酚耶肌稗群抚阶檀悯引捂长卒搂垒娠尽桅贿刊眠产柱缅败已哑了嘛队砒裹赡丝修皂你猫虱长哄查潍包平忍酿日俩甲拱月挺撰悦峡同喉犹敢句窝菜监戴守行汐锈便呆渤暮膛顷他雨敢颗蓟涂剥坛姆蒋妆老劳手瓣枉尘光蹋缓淌胯蛛咬每瓮采舷拍跨翌恳蓬广汀梦枝琳限炮蓉赤昂疫逆独捎吏搀府瓢纪鸦摹锥腆验岛豌暮终贰询讶稍明僚鄙黑焰悟嘶被皿凯堵均发捉舌俩臼碗撂弯艾诣末吁终竖毖慨畔罚满庄歼姆欧癣掂丹泌廓旦涧