plc課程設計報告--基于51單片機的病房呼叫系統(tǒng)

1、<p><b>　　PLC課程設計報告</b></p><p>　　課題:基于51單片機的病房呼叫系統(tǒng)</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　臨床呼叫（監(jiān)護）是傳送臨床信息的重要手段,病房呼叫系統(tǒng)是病人請求值班醫(yī)生或護士進行診斷和護理的緊急呼叫工具,可將病人的請求快速傳送給值班醫(yī)生或護士

2、,并在值班室的監(jiān)控中心電腦上留下準確完整的記錄,是提高醫(yī)院和病室護理水平的必備設備之一。呼叫系統(tǒng)的優(yōu)劣直接關系到病員的安危,歷來受到各大醫(yī)院的普遍重視。它要求及時、準確、可靠、簡便可行。</p><p>　　關鍵詞：單片機;矩陣鍵盤;點陣;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)應用價值: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)總體方案及硬件設計4</p><p>　　2.1 設計基本要求: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.軟件設計9</p><p><b>　　3.1程序說明9</b></p><p>　　第四章. Proteus軟件仿真12</p><p>　　4.1仿真步驟及運行效果圖：12</p><p><b>　　

5、第一章.概述</b></p><p>　　1.1 病房呼叫系統(tǒng)應用價值:</p><p>　　病房呼叫系統(tǒng)主要是指當呼叫源有呼叫信號時,在系統(tǒng)上有相應的聲、光呼叫信號指示,并能顯示出呼叫號碼。此系統(tǒng)主要由89C51單片機，24個按鍵，2個數(shù)碼管，1個喇叭組成。每個病人要呼叫可以按鍵，同時會有喇叭響，數(shù)碼管顯示不同床位號，相應的指系統(tǒng)的目的就是能夠滿足這個要求，且實際意義在于能夠

6、為醫(yī)院提供一個成本低、不復雜、生產和安裝方便的簡單快捷病房呼叫系統(tǒng)，方便病人更快找到醫(yī)生，以節(jié)約病人的寶貴時間。系統(tǒng)主要用于醫(yī)院、門疹、養(yǎng)老院等場所?？纱蟠蠼档妥o理成本，增強護理的及時性和有效性，安裝極其簡便。以前當病人需要服務時就不得不親自到值班室去叫。安裝該呼叫系統(tǒng)后，可在減少護理人員的同時，保證病員隨時能夠得到服務，讓每個病人及時得到最佳護。</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>　　此功能通過設置24個按鈕組成一鍵盤電路對病人的呼叫信息讀入。</p><p>　　每個床位都有一個按鈕，當患者需要呼叫護士時，按下按鈕。此時護士值班室內的呼叫系統(tǒng)板上顯示該患者的床位號，并振鈴3秒。</p><p>　　此功能通過單片機反復對鍵盤電路掃描，檢測到有鍵按下時立即將床

8、號讀入送LED顯示，并啟動定時器利用中斷振鈴3秒。</p><p>　　當護士按下“響應”鍵時，取消當前呼叫。</p><p>　　此功能通過外部中斷使管滅鈴停。</p><p>　　1.3 病床呼叫系統(tǒng)的總體框圖：</p><p>　　第二章.系統(tǒng)總體方案及硬件設計</p><p>　　2.1 設計基本要求:<

9、/p><p>　　1）設計一個可容24張床位的病房呼叫系統(tǒng)。</p><p>　　2）要求每個床位都有一個按鈕，當患者需要呼叫護士時，按下按鈕。此時護士值班室內的呼叫系統(tǒng)板上顯示該患者的床位號，并振鈴3秒。</p><p>　　當護士按下“響應”鍵時，取消當前呼叫。</p><p>　　2.2 系統(tǒng)總體方案:</p><p&g

10、t;　　對于該設計的實現(xiàn)方案：</p><p>　　采用靜態(tài)LED顯示。單片機上電運行進入鍵盤掃描主程序即通過循環(huán)判斷鍵盤是否有鍵按下，一旦有鍵按下，立即調用鍵值讀入子程序主要是通過以列為單位逐行掃描按鈕，后經簡單加法運算得出鍵值。該鍵值被單片機讀入后立即通過串行口采用靜態(tài)LED顯示，接著單片機啟動定時器后返回主程序即進入判斷是否有鍵按下的循環(huán)。此時定時器正在計時，預先設計10ms中斷一次，在中斷服務程序中將P1

11、.0取反使揚聲器發(fā)聲并判斷3s是否到，若到則關定時器同時將P1.0清零使揚聲器停止發(fā)聲返回主程序，若不到3s再返回主程序。護士響應請求將鍵按下時，則產生外部中斷，在中斷服務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移位寄存器與共陽極LED構成靜態(tài)顯示電路。74LS164移位寄存器的時鐘信號由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)時先發(fā)送數(shù)據(jù)的低位所以顯示床號個位的74LS164移

13、位寄存器的輸入由顯示床號十位的74LS164移位寄存器的最低位數(shù)據(jù)線提供。INT0接到按鈕供護士響應病人請求滅管停鈴之用。50HZ的方波從P1.0S輸出，經簡單的放大電路后驅動揚聲器發(fā)聲。</p><p>　　2．硬件鍵盤電路工作原理：</p><p>　　單片機上電運行即進入判斷鍵盤是否有鍵按下主程序，P2口輸出全1則證明鍵盤無鍵按下，若其值不全為1則證明24個鍵中有一鍵按下。單片機隨機

14、鍵盤掃描子程序，本設計首先將第0列送0其它列送1，然后通過對ACC各位的判斷來識別鍵值。若第0列無鍵按下則轉判下一列，最后返回。</p><p>　　圖2-3 鍵盤硬件電路</p><p>　　復位電路：RST引腳是復位信號輸入端，高電平有效。采用上電加按鈕復位，因為本系統(tǒng)設計考慮到該系統(tǒng)比較重要，所以除了采用上電復位的方式外，應該還有按鈕復位備用復位方式以防止系統(tǒng)死機時能。</p&

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

16、gt;　　圖2-5 時鐘電路</b></p><p><b>　　圖2-6 振鈴電路</b></p><p>　　第三章.軟件設計 </p><p><b>　

17、　3.1程序說明</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JNZ LK2指令若有鍵按下則跳到LK2執(zhí)行鍵盤掃描程序，檢測哪一個鍵按下。</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行無鍵按下轉第1行</p><p>　　MOV A,#00H ；第0行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LJMP LKP ；轉識別鍵值</p><p>　　L1:JB ACC.1, L2 ；第1行無鍵按下轉第2行</p><p>　　MOV A,#03H

22、 ；第1行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LJMP LKP ；轉識別鍵值</p><p>　　L2:JB ACC.2, L3 ；第2行無鍵按下轉第3行</p><p>　　MOV A,#06H ；第2行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LJMP LKP

23、 ；轉識別鍵值</p><p>　　L3:JB ACC.3，L4 ；第3行無鍵按下轉第4行</p><p>　　MOV A,#09H ；第3行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LJMP LKP ；轉識別鍵值</p><p>　　L4:JB ACC.4

24、,L5 ；第4行無鍵按下轉第5行</p><p>　　MOV A,#12 ；第4行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LJMP LKP ；轉識別鍵值</p><p>　　L5:JB ACC.5 ,L6 ；第5行無鍵按下轉第6行</p><p>　　MOV A,#

25、15 ；第5行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LJMP LKP ；轉識別鍵值</p><p>　　L6:JB ACC.6 ,L7 ；第6行無鍵按下轉第7行</p><p>　　MOV A,#18 ；第6行有鍵按下取行首鍵值</p><p>　　LJMP

26、 LKP ；轉識別鍵值</p><p>　　L7:JB ACC.7, NEXT； ；第7行無鍵按下轉下一列</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+列值=鍵值</p><p>

27、　　PUSH ACC ；鍵值進棧保存</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 ；鍵值十位送內存顯示緩沖區(qū)50H</p><p>　　MOV 51H,B ；鍵值個位送內存顯示緩沖區(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)計數(shù)</p><p>　　MOV R0,#51H ；取個位顯示緩沖區(qū)地址</p><p>　　DL0:MOV A,@R0 ；鍵值個位送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</p><p>　　CLR RS0 ；顯示完后恢復第0組寄存器</p><p>　　定時器1中斷源程序：</p><p>　　INT1:MOV TH1,#0D8H

32、 ；定時器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到重新賦秒計數(shù)值</p><p>　　DJNZ 53H,TT1 ；3秒到否

33、？</p><p>　　LJMP TT2 ；3S到轉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 ；關定時器</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 ；關定時器</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)送中斷標志</p><p>　　RETI

37、 ；中斷返回</p><p><b>　　6）延時源程序</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仿真步驟及運行效果圖：</p><