基于单片机的病房呼叫器的设计

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1、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

2、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、

3、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：8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。

4、直到送入下一个字符的段码为止。因此，静态显示的亮度较高。（2）LED数码管显示器的连接方法共阳极接法：把发光二极管的阳极接在一起构成公共阳极，使用时，公共阳极接+5V，每个发光二极管的阳极通过电阻与输入端相连，当阴极端输入低电平时，发光二极管就导通点亮，而输入高电平时则不亮。P0所接数码管显示按键值的个位数，P2所接数码显示按键值的十位数。两个数码管采用共阳极接法。P0口为开漏输出，在作为通用I/O口使用时，需在外部接上拉电阻至电源。图3LED数码管显示电路83、振铃响应电路图4振铃响应电路图4、按键复位电路根据设计要求需要

5、选择一个独立按键作为响应呼叫按键。按键模块如图5所示：图5按键复位电路五、软件设计1、主程序流程图图6主程序流程图主程序：/********main函数*********/voidmain(void){P1=0;P2=0xff;P0=0xff;P3=0;TMOD=0x01;IE=0x82;set=1;TH1=-10000>>8;TL1=-10000%256;/*定时器1每10000计数脉冲发生1次中断,12MHz晶振，定时时间10000us*/8TCON=0x40;/*内部脉冲计数*/IE=0x88;/*打开定时器中断*/k

6、ey_Value=0xf0;do{if(!set){P2=DSY_Table[0];P0=DSY_Table[0];}elseif(key_Value!=0xf0)/*如果有按键*/{TR0=1;Key_process();/*键值处理程序*/key_Value=0xf0;/*重置键值*/}else{TR0=0;}}while(1);}2、按键扫描子程序/*****扫描按键函数－2步判别扫描法*****/unsignedcharkeyscan(void)/**扫描按键函数－2步判别扫描法**/{ucharreadkey,re

7、readkey;ucharx_temp,y_temp;KEY_PORT=0x0f;x_temp=KEY_PORT&0x0f;if(x_temp==0x0f)return(0xf0);/*无按键，退出*/KEY_PORT=0xf0;y_temp=KEY_PORT&0xf0;readkey=x_temp

8、y_temp;time(10);/*延时10ms后再测按键*/KEY_PORT=0x0f;x_temp=KEY_PORT&0x0f;if(x_temp==0x0f)return(0xf0);/*无按键，退出*/KEY_PORT=

9、0xf0;y_temp=KEY_PORT&0xf0;rereadkey=x_temp+y_temp;if(readkey==rereadkey)/*2次一致*/{return(~rereadkey);}return(0xf0);}voidKey_process(void)/*键值处理程序*