《eda实验报告》word版

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1、前言随着信息技术的发展与医疗卫生事业的深化改革，国家金卫工程的实施使医院管理信息化的进程大大加快，医院的信息化建设取得了很大进展。因此，设计一个支持医院病床呼叫，具有一条线缆传输多路呼叫信息的功能的系统，是非常必要的。这里介绍一种以AT89s51单片机为控制核心的医院呼叫器的设计方法。实验结果表明，系统硬件、软件设计方案合理，实现了住院病人可通过按动自己的床位按扭开关向医护人员发出“呼喊”信号；一旦有病人发出“呼喊”信号，医护人员值班室显示床位编号，扬声器发出提示声响信号；通过这次课程设计，让我

2、们了解到医院呼叫器的原理和基本理论，锻炼了我们的实践能力和动手能力，在此我们运用我们所学到的专业知识，通过查阅相关资料做出了这个设计。关键词：呼叫器/单片机/医院/显示正文部分一.设计要求1.设计一种呼喊器，供医院住院病人“呼喊”医护人员时使用。2.住院病人可通过按动自己的床位按钮开关向医护人员发出“呼喊”信号。3.一旦有病人“呼喊”，医护人员值班室设置的显示器即显示出该病人的床位编号，同时扬声器发出声响信号提示值班人员。4. 最好用所熟悉的仿真软件仿真，将仿真结果写到报告中。5.写出完整的设计

3、报告二.设计硬件电路图及其说明我通过查阅相关资料，对各个模块进行独立分析。其中包括按键及信号处理、单片机控制及其、数码管显示数字、蜂鸣器嘟嘟响报警、所需5V直流稳压电源等各模块。我通过对比和总结，结合实际能力，选择和搭配了如下的硬件模块结构。此设计以单片机AT89s51为核心，由单片机I/O口采集检测开关信号，经过单片机内部MCU程序处理后通过数码管显示相应的按键号，并进行相应的声音报警，提醒医生注意当病人需要呼叫医务人员的时候，只要按一下床头的开关，医务人员值班室的指示台上就会发出音频信号，并

4、且有指示灯指示出病人所在的房号及床号。系统组成如图1所示。11声音报警单片机处理按钮开关数码显示图1医院呼叫器装置原理框图按钮开关电路键盘是单片机不可缺少的输入设备，是实现人机对话的纽带。键盘按结构形式可以分为非编码键盘和编码键盘，前者用软件方法产生键码，而后者则用硬件方法来产生键码。在单片机中使用的都是非编码键盘，因为非编码键盘结构简单，成本低廉，非编码键盘的类型很多，常用的有独立式键盘，行列式键盘等，本文按钮开关电路如图2所示。图2按钮开关电路按钮开关电路采用低电平有效。通过单片机检测P1口

5、状态分别判断是几号按钮（病床）按下按钮。该电路总共采用7路，分别代表7个病床，如果想要扩展，可在该基础上进行扩展。此处为了便于设计，采用7路按钮开关。备注：此处优先级是相同的，也就是说如果某一病床呼叫，在报警期间，其他按钮无效。我们设计的报警时长是5S。我们此处设计的是简易装置，如果需要优先级或者可查询，可在此基础上进行软硬件的扩展，实现所需功能。单片机控制及显示电路11单片机控制及显示电路如图3所示。采用静态显示方式，利用单片机的P0口的P0.0～P0.6作为数码管七段码的输入。采用共阳极数码

6、管(见图3)。单片机检测到按键信号，通过内部程序处理进行相应病床的显示。图3单片机控制及显示电路声音报警电路我们知道，声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制单片机某个口线的“高”电平或低电平，则在该口线上就能产生一定频率的巨型波，接上喇叭就能发出一定频率的声音，若再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调，使喇叭发出不同的声音。本文设计声光报警电路见图4。当有按键按下时，单片机从P1.7口输出一周期高低信号，控制三极管的通断，从而使扬声器通断，发出

7、一定周期的音频报警信号。报警时间为5S。图4声音报警电路外部震荡电路的设计单片机必须在时钟的驱动下才能工作，在单片机结构内部有一个时钟振荡电路，只需要外部接一个震荡源就能产生一定的时钟信号，送到单片机内部的各个单元，决定单片机的工作速度。如图5。11图5震荡电路一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电大约延迟10ms后振荡器起振，在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率确定。电路中两个电容C1，C2的作用有两个：一是帮助振荡器起振；二是对振荡器的频率进行微调

8、。单片机在工作时，由内部振荡器产生或由外直接输入的送至内部控制逻辑单元的时钟信号的周期称为时钟周期。其大小是时钟信号频率的倒数。图中时钟频率为24MHz。单片机复位电路的设计单片机的第9脚RST为硬件复位端，只要将该端持续4个机器周期的高电平，即可实现复位，复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态，其电路图如图6。图6复位电路11在方案中使用到了硬件复位和软件复位两种功能,由上面的硬件复位可使寄存器及存储器的值都恢复到初始值,而前面的功能提到了倒计时间需要有记忆功能,该功能实现的前提条件就是不能对