基于單片機智能病床呼叫系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

東北大學秦皇島分校課程設(shè)計(論文)第20頁湖南城市學院基于單片機仿真的智能病床呼叫系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)名稱電子信息工程班級學號0912203-16學生姓名張象指導教師崔憲普設(shè)計時間2013.6.27~2013.7.8目錄一、緒論…………2 1.1課題概述：………………..2 1.2智能病床呼叫系統(tǒng)發(fā)展概況：…………..2 1.3課題研究的目的和意義：………………..2二、系統(tǒng)設(shè)計:……………………..3 2.1設(shè)計任務(wù)：………………..3 2.2系統(tǒng)設(shè)計思路：…………..3 2.3系統(tǒng)設(shè)計框圖：…………..3 2.4系統(tǒng)硬件設(shè)計：…………..4 2.5系統(tǒng)軟件設(shè)計：…………..7 2.6系統(tǒng)主要部分演示：……………………..8三、課程總結(jié)：……………………8參考文獻：…………9附錄一、系統(tǒng)仿真圖：…………..9附錄二、程序：…………………10基于單片機仿真的智能病床呼叫系統(tǒng)設(shè)計【摘要】病床呼叫系統(tǒng)以AT89C52單片機為核心，結(jié)合按鍵，LED燈指示，蜂鳴器，以及液晶屏顯示，來實現(xiàn)病床呼叫端和醫(yī)護響應(yīng)端的功能設(shè)計。從而可以建立合理、高效、安全的服務(wù)系統(tǒng)，可以有效地減輕護理工作人員的勞動強度，同時又保障病人的安全。【關(guān)鍵詞】AT89C52液晶屏顯示按鍵蜂鳴器響應(yīng)按鈕一、緒論1.1課題概述：在這個瞬息萬變，競爭激烈的時代，選擇一個優(yōu)越的工具往往能提升企業(yè)在這個市場上的競爭力。尤其醫(yī)院的競爭越來越激烈，商業(yè)醫(yī)院的生存是第一位，提升檔次和服務(wù)質(zhì)量迫在眉睫，陪護問題一直是醫(yī)患矛盾的主體，也是長期困擾衛(wèi)生系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的大問題，使用病房呼叫系統(tǒng)，方便病人更快找到醫(yī)生，以節(jié)約病人的寶貴時間。病房呼叫系統(tǒng)是一種應(yīng)用于醫(yī)院病房、養(yǎng)老院等地方，用來聯(lián)系溝通醫(yī)護人員和病員的專用呼叫系統(tǒng)，是提高醫(yī)院護理水平的必備設(shè)備。以前當病人需要服務(wù)時就不得不親自到值班室去叫。安裝該呼叫系統(tǒng)后，在病人與護士之間架起一座及時溝通的橋梁，可在減少護理人員的同時，保證病人隨時能夠得到服務(wù)，讓每個病人及時得到最佳護理。病房呼叫系統(tǒng)的優(yōu)劣直接關(guān)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、利于推廣。利用單片機的通訊功能，設(shè)計出具有振鈴、顯示房號等功能的多功能病床呼叫系統(tǒng)，滿足了醫(yī)院的病房管理和護理的要求。1.2智能病床呼叫系統(tǒng)發(fā)展概況：呼叫系統(tǒng)發(fā)展到今天，從應(yīng)用層面可以說已經(jīng)進入到商業(yè)化運營階段。國內(nèi)許多的呼叫中心其服務(wù)模式，已經(jīng)從單純的客戶服務(wù)向服務(wù)與經(jīng)營的混合型模式轉(zhuǎn)變。這首先是呼叫市場需求的結(jié)果，也是呼叫技術(shù)及管理發(fā)展的必然結(jié)果。信息時代的醫(yī)院管理已經(jīng)從傳統(tǒng)的人管模式，向智能化，電子化，信息化，網(wǎng)絡(luò)化得高科技管理模式的方向迅速發(fā)展，“病房呼叫系統(tǒng)”可實現(xiàn)醫(yī)院病房的智能化管理，可實現(xiàn)呼叫，報警，信息儲存，顯示等功能。為醫(yī)院和患者都帶來方便。在中國，約在30,000個醫(yī)院中僅30％的醫(yī)院擁有自己的信息管理系統(tǒng)；擁有前端電話接入系統(tǒng)的醫(yī)院就更少了。目前市場上存在著許多種型號不一功能各異的醫(yī)院病房呼叫系統(tǒng)，主要為兩大類：有線式和無線式。傳統(tǒng)的有線式病房呼叫系統(tǒng)往往采用集中式結(jié)構(gòu)，電源線、數(shù)據(jù)通信線、語音通信線分開傳輸，具有鋪設(shè)線路較多、成本高、安裝調(diào)試困難、實時性差、故障率較高等缺點。無線式病房呼叫系統(tǒng)可靠性差，而且無線電波會干擾其它醫(yī)療儀器設(shè)備，目前大多數(shù)醫(yī)院不采用無線呼叫系統(tǒng)。1.3課題研究的目的和意義：智能病床呼叫是傳送病床信息的重要手段，病床呼叫系統(tǒng)可將病人的請求快遞傳送給值班醫(yī)生和護士。呼叫系統(tǒng)的優(yōu)劣直接關(guān)系到病人的安危，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、利于推廣。單片機多機通信和計算機監(jiān)控管理技術(shù)的具有呼叫、振鈴、顯示等功能的病床呼叫系統(tǒng)，基本滿足了醫(yī)院的病房護理要求。本課題基于單片機的醫(yī)院病床呼叫系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)維護簡單，工作應(yīng)用簡單。因此，本課題是非常有意義的。二、系統(tǒng)設(shè)計 2.1、設(shè)計任務(wù)： 1、編寫程序，完成病床號的顯示、呼叫燈的顯示。例如：1號病床呼叫時，對應(yīng)1號床頭的呼叫燈亮，同時在呼叫中心的控制臺處，對應(yīng)醫(yī)好床的呼叫燈亮。2、完成某段時間內(nèi)對應(yīng)病床呼叫次數(shù)的顯示；3、當呼叫中心醫(yī)護人員聽到呼叫后，按呼叫響應(yīng)停止按鈕，呼叫等熄滅、同時病人對應(yīng)病床呼叫次數(shù)顯示清零。2.2、系統(tǒng)設(shè)計思路 充分設(shè)計利用AT89C52的40個引腳，節(jié)省其他硬件的使用，可以滿足7個病床的功能需求。所以據(jù)此設(shè)計如下：（1）7個病床的7個呼叫按鈕，控制響應(yīng)的led燈點亮,同時響應(yīng)的次數(shù)累計; （2）病床按一次，對應(yīng)的蜂鳴器響一次。為防止被錯誤按下，按鈕按下一定時間后才累計次數(shù)，累計次數(shù)最多累計9次，超過9次，一直顯示9次（3）7個護士中心的呼叫對應(yīng)病床號的按鈕控制相應(yīng)的led燈滅,同時對應(yīng)病床號的呼叫次數(shù)清零。2.3、系統(tǒng)設(shè)計框圖：2.4、系統(tǒng)硬件設(shè)計：系統(tǒng)硬件分為四個模塊：1、主單片機AT89C52部分，主控制芯片。2、病床呼叫模塊醫(yī)護響應(yīng)LED燈，作為病床呼叫端。3、響應(yīng)按鈕模塊LCD，為醫(yī)護響應(yīng)端。4、液晶屏顯示模塊，顯示呼叫床位以及呼叫次數(shù)，更方便醫(yī)護管理。主單片機AT89C52部分：單片機晶振：12MHZ,AT89C52(12T) 電源：VCC=5v，接地GND及復(fù)位電路。如下圖：病床呼叫模塊：包括病人呼叫按鈕，呼叫蜂鳴器部分，呼叫LED部分。該模塊都使用P1.0~P1.6口。如下圖：（3）醫(yī)護響應(yīng)LED燈、響應(yīng)按鈕模塊：LED響應(yīng)紅燈接口：P30,P31,P32,P33,P34,P35,P36。響應(yīng)按鈕接口：P17,P27,P37,P23,P24,P25,P26口。如下圖：（4）LCD液晶屏顯示模塊：數(shù)據(jù)口P0.0~P0.7；設(shè)計中用LCD1602時序RS:P2.0,RW:P2.1,E:P2.0病人呼叫次數(shù)統(tǒng)計：如下圖：2．5、系統(tǒng)軟件設(shè)計：根據(jù)上述硬件及框圖設(shè)計，設(shè)計出軟件流程圖，如下：2.6、系統(tǒng)主要部分工作演示：圖二、在沒有病人呼叫時led燈全滅（左：病床led、右:呼叫中心led）圖三、1號床位呼叫2次時1號床led燈亮（左：病床led、右:呼叫中心led）圖四、呼叫中心按下1床響應(yīng)按鈕時led燈全滅（左：病床led、右:呼叫中心led）三、課設(shè)總結(jié)：本次課程設(shè)計，我們團隊通過前期資料收集、資料整理，并結(jié)合本次課程設(shè)計的任務(wù)目標，做了比較全面的分析，最后在提出的幾個方案中，結(jié)合我們目前自身的知識儲備選擇了用AT89C52作為主控制芯片，同時摒棄了數(shù)碼管的顯示而選擇了功耗低的LCD液晶顯示，同時又能減少外部硬件電路復(fù)雜度。通過在對AT89C52的外部可用I/O口的分析后得出，在不增加外圍的擴展電路下，最多能控制7張病床。并以此為基礎(chǔ)設(shè)計了本次的系統(tǒng)控制方案。在本次課程設(shè)計中，按照先將程序模塊化的思路，分別對系統(tǒng)的LCD顯示部分進行了編程和程序調(diào)試、對病床呼叫按鈕及病床LED顯示部分進行了編程和程序調(diào)試、對呼叫中心按鈕及呼叫中心LED顯示部分進行編程和程序調(diào)試。最后將幾個模塊結(jié)合起來在一個程序中綜合運用，并最終實現(xiàn)其功能。在程序最后一個模塊綜合運用的時候出現(xiàn)了單個功能部分可以正常工作，但是不同功能模塊相互之間卻不能聯(lián)系起來的情況。在經(jīng)過了團隊成員一起對程序逐步分析，每一條語句的檢驗之后，最終解決了問題，達到了本次設(shè)計任務(wù)中的功能。通過這次課程設(shè)計，我深切的感受到，單片機在生活實際中的重要作用，同時也學習到了在對系統(tǒng)進行設(shè)計時，需要一步一步的對功能進行分解，將程序模塊化，最后將不同模塊組合起來的優(yōu)勢。同時感謝指導老師的悉心指導和幫助。參考文獻：【1】杜洋.愛上單片機.北京：人民郵電出版社.2010.4.1【2】陳海宴.51單片機原理及應(yīng)用——基于Keil與Proteus.北京：北京航空航天大學出版社.2010.7【3】馬淑華、王鳳文、張美金.單片機原理與接口技術(shù).北京：北京郵電大學出版社.2007【4】張淑清.單片微型計算機接口技術(shù)及其應(yīng)用.北京：國防工業(yè)出版社，2001.附錄一、系統(tǒng)仿真圖：附錄二、程序：/*************************************************************************程序：病床智能呼叫系統(tǒng)功能：1、7個病床的7個呼叫按鈕，控制響應(yīng)的led燈點亮,同時響應(yīng)的次數(shù)累計;病床按一次，對應(yīng)的蜂鳴器響一次。為防止被錯誤按下，按鈕按下一定時間后才累計次數(shù)，累計次數(shù)最多累計9次2、7個病床對應(yīng)的呼叫響應(yīng)按鈕控制響應(yīng)的led燈滅,同時響應(yīng)的次數(shù)累計清零作者：陳韜、楊路生、張瑞姣、馬姍時間：20110701說明：在這個系統(tǒng)中，單片機的40個引腳基本全部用上了（當然有幾個有特殊功能沒有用上），可以說是在不用外部擴展的情況下51單片機的極限了1.病床呼叫按鈕：P1.0~P1.6口共7個引腳2.護士呼叫響應(yīng)按鈕：P17,P27,P37,P23,P24,P25,P26 共7個引腳 3.呼叫按鈕響應(yīng)紅燈：P30,P31,P32,P33,P34,P35,P36共7個引腳4.病人呼叫次數(shù)統(tǒng)計：：數(shù)據(jù)口P0.0~P0.7；時序RS:P2.0,RW:P2.1,E:P2.0（液晶模塊1602/LM016L他們的內(nèi)部控制芯片都是HD44780）共11個引腳 5.晶振：12MHZ,AT89C52(12T) 共2個引腳 6.電源：VCC接地GND 共2個引#include<reg52.h>#include<intrins.h>sbitP10=P1^0;sbitP11=P1^1;sbitP12=P1^2;sbitP13=P1^3;sbitP14=P1^4;sbitP15=P1^5;sbitP16=P1^6;sbitP17=P1^7;sbitP20=P2^0;sbitP21=P2^1;sbitP22=P2^2;sbitP23=P2^3;sbitP24=P2^4;sbitP25=P2^5;sbitP26=P2^6;sbitP27=P2^7;sbitP30=P3^0 ;sbitP31=P3^1;sbitP32=P3^2;sbitP33=P3^3;sbitP34=P3^4;sbitP35=P3^5;sbitP36=P3^6;sbitP37=P3^7;sbitRS=P2^0;sbitRW=P2^1;sbitE=P2^2;sbitBF=P0^7;unsignedchartemp10,temp11,temp12,temp13,temp14,temp15,temp16;unsignedcharcodeTab[11]={"0123456789"};unsignedcharcodestring1[]={"1:"};unsignedcharcodestring2[]={"2:"};unsignedcharcodestring3[]={"3:"};unsignedcharcodestring4[]={"4:"};unsignedcharcodestring5[]={"5:"};unsignedcharcodestring6[]={"6:"};unsignedcharcodestring7[]={"7:"};voidDelayus(unsignedcharm){while(m--!=0){_nop_(); //1us}}unsignedcharHujiaoled1(void){// unsignedchartemp10=0,temp11=0,temp12=0,temp13=0,temp14=0,temp15=0,temp16=0;if(P10==0) {P30=0; if(temp10<=9) { temp10++; } elseif(temp10>=9) { temp10=9; } }return(temp10);}/****************************************/unsignedcharHujiaoled2(void){unsignedchartemp10=0,temp11=0,temp12=0,temp13=0,temp14=0,temp15=0,temp16=0;if(P11==0) {P31=0; if(temp11<=9) { temp11++; } elseif(temp11>=9) { temp11=9; } }return(temp11);}unsignedcharHujiaoled3(void){unsignedchartemp10=0,temp11=0,temp12=0,temp13=0,temp14=0,temp15=0,temp16=0;if(P12==0) {P32=0; if(temp12<=9) { temp12++; } elseif(temp12>=9) { temp12=9; } }return(temp12);}unsignedcharHujiaoled4(void){unsignedchartemp10=0,temp11=0,temp12=0,temp13=0,temp14=0,temp15=0,temp16=0;if(P13==0) {P33=0; if(temp13<=9) { temp13++; } elseif(temp13>=9) { temp13=9; } }return(temp13);}unsignedcharHujiaoled5(void){unsignedchartemp10=0,temp11=0,temp12=0,temp13=0,temp14=0,temp15=0,temp16=0;if(P14==0) {P34=0; if(temp14<=9) { temp14++; } elseif(temp14>=9) { temp14=9; } }return(temp14);}unsignedcharHujiaoled6(void){unsignedchartemp10=0,temp11=0,temp12=0,temp13=0,temp14=0,temp15=0,temp16=0;if(P15==0) {P35=0; if(temp15<=9) { temp15++; } elseif(temp15>=9) { temp15=9; } }return(temp15);}unsignedcharHujiaoled7(void){unsignedchartemp10=0,temp11=0,temp12=0,temp13=0,temp14=0,temp15=0,temp16=0;if(P16==0) {P36=0; if(temp16<=9) { temp16++; } elseif(temp16>=9) { temp16=9; } }return(temp16);}HujiaoledAll(){Hujiaoled1();Hujiaoled2();Hujiaoled3();Hujiaoled4();Hujiaoled5();Hujiaoled6();Hujiaoled7();}unsignedcharXiangying1(){if(P17==0) { P30=1; temp10=0; } return(temp10);}unsignedcharXiangying2(){if(P27==0) { P31=1; temp11=0; }return(temp11);}unsignedcharXiangying3(){if(P37==0) { P32=1; temp12=0; } return(temp12);}unsignedcharXiangying4(){if(P23==0) { P33=1; temp13=0; } return(temp13);}unsignedcharXiangying5(){if(P24==0) { P34=1; temp14=0; } return(temp14);}unsignedcharXiangying6(){if(P25==0) { P35=1; temp15=0; } return(temp15);}unsignedcharXiangying7(){if(P26==0) { P36=1; temp16=0; } return(temp16);}voidXiangyingAll(){ Xiangying1(); Xiangying2(); Xiangying3(); Xiangying4(); Xiangying5(); Xiangying6(); Xiangying7();}voiddelay1ms(){ unsignedchari,j; for(i=0;i<10;i++) for(j=0;j<33;j++);}voiddelay(unsignedintn){ unsignedinti; for(i=0;i<n;i++) delay1ms();}bitBusyTest(void){ bitresult; RS=0; RW=1; E=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();result=BF; E=0; returnresult;}voidWrite_com(unsignedchardictate){while(BusyTest()==1); RS=0; RW=0; E=0; _nop_(); _nop_(); P0=dictate; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_()； E=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); E=0;}voidWriteAddress(unsignedcharx){Write_com(x|0x80); }voidWriteData(unsignedchary){while(BusyTest()==1); RS=1; RW=0; E=0; P0=y; _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); E=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); E=0;}voidLcdInt(void){ delay(15); Write_com(0x38); delay(5); Write_com(0x38); delay(5); Write_com(0x38); delay(5); Write_com(0x0F); delay(5); Write_com(0x06); delay(5); Write_com(0x01); delay(5);}voidDisplay_1() {unsignedchari;WriteAddress(0x00);delay(5);i=0;while(string1[i]!='\0') { WriteData(string1[i]); i++; delay(100); }}voidDisplay_2() {unsignedchari;WriteAddress(0x04);delay(5);i=0;while(string2[i]!='\0') { WriteData(string2[i]); i++; delay(100); }}voidDisplay_3() {unsignedchari;WriteAddress(0x08);delay(5);i=0;while(string3[i]!='\0') { WriteData(string3[i]); i++; delay(100); }}voidDisplay_4() {unsignedchari;WriteAddress(0x0c);delay(5);i=0;while(string4[i]!='\0') { WriteData(string4[i]); i++; delay(100); }}voidDisplay_5() {unsignedchari;WriteAddress(0x40);delay(5); i=0;while(string5[i]!='\0') { WriteData(string5[i]); i++; delay(100); }}voidDisplay_6() {unsignedchari;WriteAddress(0x44);delay(5);i=0;while(string6[i]!='\0') { WriteData(string6[i]); i++; delay(100); }}voidDisplay_7() {unsignedchari;WriteAddress(0x48);delay(5);i=0;while(string7[i]!='\0') { WriteData(string7[i]); i++; delay(100); }}voidDisplay_shu1(unsignedcharx){WriteAddress(0x02);delay(5);WriteData(Tab[x]);delay(100);}voidDisplay_shu2(unsignedcharx){WriteAddress(0x06);delay(5);WriteData(Tab[x]);delay(100);}voidDisplay_shu3(unsigned