無線病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第83頁共85頁江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)目錄前言 1第1章系統(tǒng)概述 21.1系統(tǒng)功能 21.2系統(tǒng)構(gòu)成圖 21.3系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 2第2章主要元器件介紹 42.1單片機(jī)介紹 42.1.1 AT89S51單片機(jī)介紹 42.1.2 51單片機(jī)與74HC164靜態(tài)顯示接口 92.2pt2262/pt2272無線/發(fā)送接受模塊 102.2.1pt2262/pt2272解碼芯片 102.2.2基于PT2262的無線編碼模塊 142.2.3基于PT2272的無線解碼模塊 152.3數(shù)碼管介紹 172.474LS00芯片介紹 202.5蜂鳴器簡介 212.5.1蜂鳴器的分類 212.5.2

有源/無源蜂鳴器區(qū)別 212.5.3驅(qū)動(dòng)方式 21第3章硬件電路設(shè)計(jì) 243.1系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 243.2單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì) 253.3 LED顯示電路設(shè)計(jì) 253.4 單片機(jī)與無線接收模塊連接 263.5無線發(fā)送模塊 263.6無線接收模塊 273.7 發(fā)聲電路設(shè)計(jì) 283.8 提示燈電路設(shè)計(jì) 28第4章系統(tǒng)軟件簡介 294.1 系統(tǒng)總流程圖 294.2 系統(tǒng)平臺(tái)介紹 304.2.1 匯編語言介紹 304.2.2LCA51軟件簡介 31第5章系統(tǒng)測試 375.1硬件調(diào)試 375.1.2導(dǎo)通性測試 375.1.3防短接測試 375.1.4通電測試 385.2故障分析及解決方案 385.2.1系統(tǒng)無顯示輸出 385.2.2顯示數(shù)據(jù)不正確 38結(jié)束語 39參考文獻(xiàn) 40致謝 41參考文獻(xiàn) 42附錄一：電路原理圖 43附錄二：實(shí)物圖 44附錄三：元器件清單 45前言伴隨著醫(yī)療體制改革的不斷深化和醫(yī)療事業(yè)的飛速發(fā)展，越來越多的人們需要迅捷、方便地得到醫(yī)院的各種各樣的醫(yī)療服務(wù)，這必將使醫(yī)院之間的競爭日趨激烈。這使得衡量一個(gè)醫(yī)院的綜合水平高低，不再僅僅局限于軟、硬件的建設(shè)上，更要比服務(wù)。醫(yī)院的競爭越來越激烈，商業(yè)醫(yī)院的生存是第一位的，提升檔次和服務(wù)質(zhì)量迫在眉睫，如何利用先進(jìn)的信息技術(shù)為醫(yī)院服務(wù)，更大程度的提高醫(yī)院的服務(wù)質(zhì)量及利潤，是醫(yī)院信息化建設(shè)中的一個(gè)重要著眼點(diǎn)。陪護(hù)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)生護(hù)士，以節(jié)約病人的寶貴時(shí)間。病床呼叫系統(tǒng)是病人請求值班醫(yī)生或護(hù)士進(jìn)行診斷或護(hù)理的緊急呼叫工具，可將病人的呼求快速傳送給值班醫(yī)生和護(hù)士。呼叫系統(tǒng)的優(yōu)劣直接關(guān)系到病員的安危，也可減少醫(yī)護(hù)人員巡視病床的辛勞，能放心地、高效地處理其它醫(yī)護(hù)問題,歷來受到各大醫(yī)院的普遍重視,是提高醫(yī)院和病室護(hù)理水平的必備設(shè)備之一。目前醫(yī)院使用的病房呼叫系統(tǒng)多為有線呼叫系統(tǒng)，存在布線復(fù)雜、布線費(fèi)用較高、易出故障、維修不便、明線不雅觀等缺陷。無線呼叫系統(tǒng)沒有上述缺點(diǎn)，安裝方便，成本低，使用簡單。系統(tǒng)的建設(shè)將本著“以患者為中心”的原則，以方便患者,提高就診效率為目的，力爭為患者提供最滿意的服務(wù)，同時(shí)也將提高醫(yī)療的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，鑒于此,設(shè)計(jì)及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠、簡便可行、利于推廣的無線呼叫系統(tǒng)有很高的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)際意義。病房呼叫系統(tǒng)只是醫(yī)院管理系統(tǒng)中的一小部分，隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)的發(fā)展，醫(yī)院管理系統(tǒng)也向標(biāo)準(zhǔn)化，系統(tǒng)化，網(wǎng)絡(luò)化，集中式數(shù)據(jù)庫，自上而下的一體化設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的共享以及電子病例等方面發(fā)展。第1章系統(tǒng)概述1.1系統(tǒng)功能系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能是：當(dāng)病人按下呼叫按鈕,在系統(tǒng)接收端上發(fā)出相應(yīng)頻率的聲音，有呼叫信號(hào)燈指示,并能顯示出呼叫的床位號(hào)。1.2系統(tǒng)構(gòu)成圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，如圖1-1所示接收模塊接收模塊單片機(jī)發(fā)光二極管、蜂鳴器報(bào)警數(shù)碼驅(qū)動(dòng)電路數(shù)碼管顯示報(bào)警信號(hào)報(bào)警信號(hào)發(fā)射模塊發(fā)射模塊圖1-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1.3系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)無線呼叫系統(tǒng)時(shí)，首先根據(jù)無線呼叫的特點(diǎn)及對系統(tǒng)性能的要求，選擇系統(tǒng)的方案。進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮無線模塊與單片機(jī)的連接和電路對接受、發(fā)射模塊的信號(hào)干擾問題。此外還要考慮性能價(jià)格比等。所以無線模擬病房呼叫系統(tǒng)有以下幾種方案：方案1：利用單片機(jī)的串行全雙工通信和高頻發(fā)射/接收電路設(shè)計(jì)的多路無線醫(yī)院病房呼叫系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用MCS-51系列單片機(jī)的串行傳輸功能，將串行輸出信號(hào)傳送到發(fā)射電路，當(dāng)信號(hào)為高電平時(shí)高頻發(fā)射電路工作，并發(fā)射433MHz等幅高頻信號(hào)，當(dāng)信號(hào)為低平時(shí)高頻發(fā)射電路停止工作，所以高頻發(fā)射電路完全受控于單片機(jī)串行輸出的數(shù)字信號(hào)，對高頻電路完成幅度鍵控(ASK調(diào)制)。采用超載波接收板接收高頻信號(hào)，信號(hào)解碼、聲光報(bào)警、動(dòng)態(tài)顯示等功能由單片機(jī)完成。該系統(tǒng)對抗噪要求較高，因?yàn)榻邮漳K接收到的第一位數(shù)據(jù)極易被干擾(即零電平干擾)而引起接收數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。方案2：使用PT2272和PT2262收發(fā)芯片，使系統(tǒng)工作在315Mhz附近，此方案所采用的是模塊化設(shè)計(jì)，其發(fā)射和接收都是以PT2262和PT2272芯片為主的集成模塊，不存在方案1中的極易被干擾的現(xiàn)象。該方案主要是對方案1的修改，集成模塊價(jià)廉物美，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。本次設(shè)計(jì)選擇的是方案2。第2章主要元器件介紹2.1單片機(jī)介紹單片機(jī)全稱為單片微型計(jì)算機(jī)（SingleChipMicrocomputer）,又稱為微控制器（MicrocontrollerUnit）或嵌入式控制器（EmbeddedController）。它是將計(jì)算機(jī)的基本部件微型化并集成到一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)，通常片內(nèi)都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷控制、系統(tǒng)時(shí)鐘及系統(tǒng)總線等。隨著技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)片內(nèi)集成的功能越來越強(qiáng)大，并朝著片上系統(tǒng)方向發(fā)展。單片機(jī)有著體積小、功耗低、功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高、易于推廣應(yīng)用等顯著優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)化裝置、智能儀器儀表、過程控制、通信、家用電器等許多領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用。目前單片機(jī)滲透到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。2.1.1 AT89S51單片機(jī)介紹AT89S51是ATMEL公司開發(fā)的一款低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供性價(jià)比高的解決方案。AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4kBytesFlash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。圖2-1AT89S51單片機(jī)外觀此外，AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。（1）主要功能特性： 兼容MCS-51指 令系統(tǒng) 4k可反復(fù) 擦寫(>1000次)ISPFlashROM 32個(gè)雙向I/O口 4.5-5.5V工作電壓 2個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器 時(shí)鐘頻率0-33MHz 全雙工UART串行中斷口線 128x8bit內(nèi)部RAM 2個(gè)外部中斷源 低功耗空閑和省電模式 中斷喚醒省電模式 3級(jí)加密位 看門狗（WDT）電路 軟件設(shè)置空閑和省電功能 靈活的ISP字節(jié)和分頁編程 雙數(shù)據(jù)寄存器指 針（2）AT89S51與AT89C51比較：89S51相對于89C51而言：新增加了很多功能，性能有了較大提升，價(jià)格基本不變，甚至比89C51更低！ISP在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢在于改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。

最高工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率是24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。

內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。

全新的加密算法，這使得對于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。

兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。也就是說所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書上采用的單片機(jī)是8051還是89C51還是MCS-51等等），在89S51上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。

比較結(jié)果：就如同INTEL的P3向P4升級(jí)一樣，雖然都可以跑Windows98，不過速度是不同的。從AT89C51升級(jí)到AT89S51,也是同理。和S51比起來，C51就要遜色一些，實(shí)際應(yīng)用市場方面技術(shù)的進(jìn)步是永遠(yuǎn)向前的。（3）AT89S51各引腳功能介紹：引腳如圖2-2所示，以下是各引腳的說明.圖2-2AT89S51單片機(jī)引腳VCC：AT89S51電源正端輸入，接+5V。VSS：電源地端。XTAL1：單芯片系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。XTAL2：系統(tǒng)時(shí)鐘的反向放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動(dòng)作了，此外可以在兩個(gè)引腳與地之間加入一20PF的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機(jī)。RESET：AT89S51的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對晶片重置時(shí)，只要對此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。EA/Vpp："EA"為英文"ExternalAccess"的縮寫，表示存取外部程序代碼之意，低電平動(dòng)作，也就是說當(dāng)引腳為低電平后，系統(tǒng)會(huì)調(diào)用外部的程序代碼（存于外部EPROM中）來執(zhí)行程序。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無程序存儲(chǔ)器空間。如果是使用8751內(nèi)部程序空間時(shí)，引腳要接成高電平。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時(shí)，可以利用此引腳來輸入21V的燒錄高壓（Vpp）［4］。ALE/PROG：ALE是英文"AddressLatchEnable"的縮寫，表示地址鎖存器啟用信號(hào)。AT89S51可以利用這個(gè)引腳來觸發(fā)外部的8位鎖存器（如74LS373），將端口0的地址總線（A0～A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)锳T89S51是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時(shí)在程序執(zhí)行時(shí)ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來驅(qū)動(dòng)其他周邊晶片的時(shí)基輸入。此外在燒錄8751程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。PSEN：此為"ProgramStoreEnable"的縮寫，其意為程序儲(chǔ)存啟用，當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)（EA=0），會(huì)送出此信號(hào)以便取得程序代碼，通常這支腳是接到EPROM的OE腳。AT89S51可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。PORT0（P0.0～P0.7）：端口0是一個(gè)8位寬的開路電極（OpenDrain）雙向輸出入端口，共有8個(gè)位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此類推。其他三個(gè)I/O端口（P1、P2、P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當(dāng)作I/O用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)LS的TTL負(fù)載。如果當(dāng)EA引腳為低電平時(shí)（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器），P0就以多工方式提供地址總線（A0～A7）及數(shù)據(jù)總線（D0～D7）。設(shè)計(jì)者必須外加一個(gè)鎖存器將端口0送出的地址鎖住成為A0～A7，再配合端口2所送出的A8～A15合成一個(gè)完整的16位地址總線，而定位地址到64K的外部存儲(chǔ)器空間。PORT2（P2.0～P2.7）：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，每一個(gè)引腳可以推動(dòng)4個(gè)LS的TTL負(fù)載，若將端口2的輸出設(shè)為高電平時(shí)，此端口便能當(dāng)成輸入端口來使用。P2除了當(dāng)作一般I/O端口使用外，若是在AT89S51擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié)A8～A15，這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)作I/O來使用了。PORT1（P1.0～P1.7）：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載，同樣地,若將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。如果是使用8052或是8032的話，P1.0又當(dāng)作定時(shí)器2的外部脈沖輸入腳，而P1.1可以有T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)引腳。PORT3（P3.0～P3.7）：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載，同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋Ｆ湟_分配如下：P3.0：RXD，串行通信輸入。P3.1：TXD，串行通信輸出。P3.2：INT0，外部中斷0輸入。P3.3：INT1，外部中斷1輸入。P3.4：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。P3.5：T1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。P3.6：WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入信號(hào)。P3.7：RD，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀取信號(hào)。（3）AT89S51的優(yōu)點(diǎn)：1.含有FLASH存儲(chǔ)器因此在系統(tǒng)的開發(fā)過程中可以十分容易進(jìn)行修改，這就大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期。同時(shí)，在系統(tǒng)工作過程中，能有效地保持一些數(shù)據(jù)信息，即使外界損壞也不影響到信息的保持。2.和80S51插座兼容89系列單片機(jī)的引腳是和80S51一樣的，所以，當(dāng)89系列單片機(jī)取代80S51時(shí)，可以進(jìn)行代換。（1）靜態(tài)時(shí)鐘方式89系列單片機(jī)采用靜態(tài)時(shí)鐘方式，所以可以節(jié)省電能，這對于降低便攜式產(chǎn)品的功耗十分有用。（2）錯(cuò)誤編程亦無廢品產(chǎn)生一般的OPT產(chǎn)品，一旦錯(cuò)誤編程就成了廢品。而89系列單片機(jī)內(nèi)部采用了FLASH存儲(chǔ)器，所以，錯(cuò)誤編程后可以重新編程，直到正確為止，故不存在廢品。（3）可進(jìn)行反復(fù)系統(tǒng)試驗(yàn)用89系列單片機(jī)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以反復(fù)進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)；每次試驗(yàn)可以不同的程序，這樣可以保證用戶的系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)。而且隨用戶的需要和發(fā)展，還可以進(jìn)行修改，使系統(tǒng)不斷能追隨用戶的最新要求。3.89系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)89系列的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和89S51相近，它主要含有如下一些部件。（1）8031CPU（2）振蕩電路（3）總線控制部件（4）重點(diǎn)控制部件（5）片內(nèi)FLASH存儲(chǔ)器（6）片內(nèi)RAM（7）并行I/O接口（8）定時(shí)器（9）串行I/O接口2.1.2 51單片機(jī)與74HC164靜態(tài)顯示接口在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，顯示器顯示常用兩種方法：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)顯示器都要單獨(dú)占用具有鎖存功能的I/O接口用于筆劃段字形代碼。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機(jī)中CPU的開銷小?？梢蕴峁﹩为?dú)鎖存的I/O接口電路很多，這里以常用的串并轉(zhuǎn)換電路74HS164為例，介紹一種常用靜態(tài)顯示電路，以使大家對靜態(tài)顯示有一定的了解。圖2-374HC164引腳圖MCS-51單片機(jī)串行口方式0為移位寄存器方式，外接6片74HS164作為6位LED顯示器的靜態(tài)顯示接口，把8031的RXD作為數(shù)據(jù)輸出線，TXD作為移位時(shí)鐘脈沖。74HS164為TTL單向8位移位寄存器，可實(shí)現(xiàn)串行輸入，并行輸出。其中A、B（第1、2腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端，2個(gè)引腳按邏輯與運(yùn)算規(guī)律輸入信號(hào)，共一個(gè)輸入信號(hào)時(shí)可并接。T（第8腳）為時(shí)鐘輸入端，可連接到串行口的TXD端。每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿加到T端時(shí)，移位寄存器移一位，8個(gè)時(shí)鐘脈沖過后，8位二進(jìn)制數(shù)全部移入74HC164中。R（第9腳）為復(fù)位端，當(dāng)R=0時(shí)，移位寄存器各位復(fù)0，只有當(dāng)R=1時(shí)，時(shí)鐘脈沖才起作用。Q1…Q8（第3-6和10-13引腳）并行輸出端分別接LED顯示器的hg…a各段對應(yīng)的引腳上［1］。圖2-474HC164內(nèi)部原理圖2.2pt2262/pt2272無線/發(fā)送接受模塊2.2.1pt2262/pt2272解碼芯片PT2262/PT2272是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/PT2272最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,PT2262最多可有6位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路［5］。編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100％的調(diào)幅。PT2262/PT2272特點(diǎn)CMOS工藝制造，低功耗外部元器件少RC振蕩電阻工作電壓范圍寬：2.6-15v數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位地址碼最多可達(dá)531441種PT2262/PT2272應(yīng)用范圍車輛防盜系統(tǒng)家庭防盜系統(tǒng)遙控玩具其他電器遙控圖2-5PT2262引腳圖表2-1PT2262管腳說明：名稱管腳說明A0-A111-8、10-13地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f”(懸空),D0-D57-8、10-13數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)為“1”即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉Vcc18電源正端（＋）Vss9電源負(fù)端（－）TE14編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效；OSC116振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端；Dout17編碼輸出端（正常時(shí)為低電平）在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)每一幀的時(shí)間越長。表2-2PT2272參數(shù)圖2-6PT2272解碼電路引腳圖表2-3PT2272引腳說明名稱管腳說明A0-A111-8、10-13地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f”(懸空),必須與2262一致,否則不解碼D0-D57-8、10-13地址或數(shù)據(jù)管腳,當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時(shí),只有在地址碼與2262一致,數(shù)據(jù)管腳才能輸出與2262數(shù)據(jù)端對應(yīng)的高電平,否則輸出為低電平,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換Vcc18電源正端（＋）Vss9電源負(fù)端（－）DIN14數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來自接收模塊輸出端OSC116振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端；VT17解碼有效確認(rèn)輸出端（常低）解碼有效變成高電平（瞬態(tài)）PT2272解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。M表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng)，可以用于類似點(diǎn)動(dòng)的控制。后綴的6和4表示有幾路并行的控制通道，當(dāng)采用4路并行數(shù)據(jù)時(shí)（PT2272-M4)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是8位，如果采用6路的并行數(shù)據(jù)時(shí)(PT2272-M6)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6位。PT2262/2272芯片的地址編碼設(shè)定和修改：在通常使用中，我們一般采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼電路PT2262和解碼PT2272的第1～8腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，3的8次方為6561，所以地址編碼不重復(fù)度為6561組，只有發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同，才能配對使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時(shí)遙控模塊的PT2262和PT2272的八位地址編碼端全部懸空，這樣用戶可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶如果想改變地址編碼，只要將PT2262和PT2272的1～8腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機(jī)的PT2262的第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的PT2272只要也第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收機(jī)對應(yīng)的D1～D4端輸出約4V互鎖高電平控制信號(hào)，同時(shí)VT端也輸出解碼有效高電平信號(hào)［5］。用戶可將這些信號(hào)加一級(jí)放大，便可驅(qū)動(dòng)繼電器、功率三極管等進(jìn)行負(fù)載遙控開關(guān)操縱。市場提供的遙控類產(chǎn)品上一般都預(yù)留地址編碼區(qū)，采用焊錫搭焊的方式來選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài),出廠是一般都懸空，便于客戶自己修改地址碼。這里以常用的超再生插針式接收板的跳線區(qū)為例:OOOOOOOOL--------11111111H可以看到,跳線區(qū)是由三排焊盤組成,中間的8個(gè)焊盤是PT2272解碼芯片的第1～8腳,最左邊有1字樣的是芯片的第一腳,最上面的一排焊盤上標(biāo)有L字樣,表示和地連通,如果用萬用表測量會(huì)發(fā)現(xiàn)和PT2272的第9腳連同;最下面的一排焊盤上標(biāo)有H字樣,表示和正電源連通,如果用萬用表測量會(huì)發(fā)現(xiàn)和PT2272的第18腳連同.所謂的設(shè)置地址碼就是用焊錫將上下相鄰的焊盤用焊錫橋搭短路起來，例如將第一腳和上面的焊盤L用焊錫短路后就相當(dāng)于將PT2272芯片的第一腳設(shè)置為接地，同理將第一腳和下面的焊盤H用焊錫短路后就相當(dāng)于將PT2272芯片的第一腳設(shè)置為接正電源，如果什么都不接就是表示懸空。設(shè)置地址碼的原則是：同一個(gè)系統(tǒng)地址碼必須一致；不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分。2.2.2基于PT2262的無線編碼模塊編碼發(fā)射模塊外形小巧、美觀，與很多車輛防盜系統(tǒng)中的遙控器一樣。根據(jù)功能的多少按鍵數(shù)也不一樣，我們本章所用的發(fā)射模塊為A、B、C、D四個(gè)按鍵。編碼發(fā)射模塊主要由PT2262編碼IC和高頻調(diào)制、功率放大電路組成，常用的編碼發(fā)射模塊實(shí)物和內(nèi)部框圖如圖2-7和圖2-8所示。遙控發(fā)射器工作電壓為DC12V(電池供電)，尺寸(mm)：58*39*14,工作頻率：315MHz,工作電流(mA)：13編碼類型：固定碼(板上焊盤跳接設(shè)置)應(yīng)用說明：與各類型帶解碼功能的接收模塊聯(lián)合使用，解碼輸出后進(jìn)行相應(yīng)控制，如采用單片機(jī)進(jìn)行讀取接收并解碼數(shù)據(jù)然后控制相應(yīng)的燈或電源開關(guān)。圖2-7無線模塊實(shí)物圖圖2-7編碼發(fā)射模塊實(shí)物圖與原理框圖圖2-8無線編碼模塊原理圖圖2-8常用的編碼發(fā)射模塊實(shí)物和內(nèi)部框圖其中編碼部分電路由PT2262編碼IC來組成，具體電路見圖2-9所示。圖2-9PT2262編碼原理圖圖2-9編碼電路原理圖2.2.3基于PT2272的無線解碼模塊解碼接收模塊包括接收頭和解碼芯片PT2272兩部分組成。接收頭將收到的信號(hào)輸入PT2272的14腳（DIN），PT2272再將收到的信號(hào)解碼。解碼接收模塊和電路原理圖如圖2-10，接收板實(shí)物如圖2-11所示。接收板工作電壓為DC5V，接收靈敏度：-103dBm,尺寸(mm)：49*20*7,工作頻率：315MHz,工作電流：5mA,編碼類型：固定碼(板上焊盤跳接設(shè)置)應(yīng)用說明：與各類型遙控器配合使用，解碼輸出后進(jìn)行相應(yīng)控制，如采用單片機(jī)進(jìn)行讀取接收并解碼數(shù)據(jù)然后控制相應(yīng)的燈或電源開關(guān)。圖2-10PT2272電路原理圖圖2-10解碼接收模塊和電路原理圖圖2-11PT2272實(shí)物圖圖2-11無線遙控接收板無線收發(fā)模塊的地址碼設(shè)定在通常使用中，一般采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼芯片PT2262和解碼芯片PT2272的第1～8腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，地址編碼不重復(fù)度為38=6561組，只有發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同，才能配對使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時(shí)遙控模塊的PT2262和PT2272的八位地址編碼端全部懸空，這樣用戶可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶如果想改變地址編碼，只要將PT2262和PT2272的1～8腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機(jī)的PT2262的第2腳接地，第3腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的PT2272只要也第2腳接地，第3腳接正電源，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對接收。地址設(shè)置跳線如圖2-12所示，用戶可以在PCB板上直接將地址引腳（PCB板中間8個(gè)過孔焊盤）與L（低電平）或H（高電平）相連，從而實(shí)現(xiàn)地址設(shè)置。PT2262與PT2272地址設(shè)置要完全一樣。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收機(jī)對應(yīng)的D1～D4端輸出約4V互鎖高電平控制信號(hào)，同時(shí)VT端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。OOOOOOOO

L--------11111111

H圖2-11地址設(shè)置跳線設(shè)置圖圖2-12地址設(shè)置跳線圖2.3數(shù)碼管介紹數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。2.3.1數(shù)碼管分類數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè)“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。圖2-12數(shù)碼管原理圖2.3.2數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方式數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。①靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8＝40根I/O端口來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個(gè)呢：），實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。②動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。2.3.3數(shù)碼管參數(shù)8字高度：8字上沿與下沿的距離。比外型高度小。通常用英寸來表示。范圍一般為0.25-20英寸。長*寬*高：長——數(shù)碼管正放時(shí)，水平方向的長度；寬——數(shù)碼管正放時(shí)，垂直方向上的長度；高——數(shù)碼管的厚度。時(shí)鐘點(diǎn)：四位數(shù)碼管中，第二位8與第三位8字中間的二個(gè)點(diǎn)。一般用于顯示時(shí)鐘中的秒。電流：靜態(tài)時(shí)，推薦使用10-15mA；動(dòng)態(tài)時(shí)，16/1動(dòng)態(tài)掃描時(shí)，平均電流為4-5mA，峰值電流50-60mA。電壓：查引腳排布圖，看一下每段的芯片數(shù)量是多少？當(dāng)紅色時(shí)，使用1.9V乘以每段的芯片串聯(lián)的個(gè)數(shù)；當(dāng)綠色時(shí)，使用2.1V乘以每段的芯片串聯(lián)的個(gè)數(shù)。2.3.4數(shù)碼管恒流驅(qū)動(dòng)1.顯示效果由于發(fā)光二極管基本上屬于電流敏感器件，其正向壓降的分散性很大，并且還與溫度有關(guān)，為了保證數(shù)碼管具有良好的亮度均勻度，就需要使其具有恒定的工作電流，且不能受溫度及其它因素的影響。另外，當(dāng)溫度變化時(shí)驅(qū)動(dòng)芯片還要能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電流的大小以實(shí)現(xiàn)色差平衡溫度補(bǔ)償。2.安全性即使是短時(shí)間的電流過載也可能對發(fā)光管造成永久性的損壞，采用恒流驅(qū)動(dòng)電路后可防止由于電流故障所引起的數(shù)碼管的大面積損壞。另外，我們所采用的超大規(guī)模集成電路還具有級(jí)聯(lián)延時(shí)開關(guān)特性，可防止反向尖峰電壓對發(fā)光二極管的損害。超大規(guī)模集成電路還具有熱保護(hù)功能，當(dāng)任何一片的溫度超過一定值時(shí)可自動(dòng)關(guān)斷，并且可在控制室內(nèi)看到故障顯示。2.3.5亮度不均勻問題關(guān)于亮度一致性的問題是一個(gè)行業(yè)內(nèi)的常見問題。有二個(gè)大的因素影響到亮度一致性，一是使用原材料芯片的選取，一是使用數(shù)碼管時(shí)采取的控制方式。1．原材料芯片的VF和亮度和波長是一個(gè)正態(tài)分布，即使篩選過芯片，VF和亮度和波長已在一個(gè)很小的范圍了，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品還是在一個(gè)范圍內(nèi),結(jié)果就是亮度不一致。2．要保證數(shù)碼管亮度一樣，在控制方式選取上也有差別。最好的辦法是恒流控制，流過每一個(gè)發(fā)光二極管的電流都是相同的，這樣發(fā)光二極管看起來亮度就是一樣的了。如恒壓控制，則導(dǎo)致VF不相同的發(fā)光二極管分到的電流不相同，所以亮度也不同。當(dāng)然以上二個(gè)條件是相輔相成的。2.474LS00芯片介紹00為四組2輸入端與非（正邏輯共有54/740054/74H0054/74S0054/74LS00四種線路結(jié)構(gòu)形式，其主要電特性的典型值如下：表2-4電特性典型值型 號(hào)tPLHPHLPD5400/74001ns7ns40W54H00/74H005.9ns6.2ns90W54S00/74S003ns3ns75W54LS00/74LS009ns10ns9W引出端符號(hào)1A－4A，1B－4B 輸入端1Y－4Y 輸出端圖2-1374LS00邏輯圖表2-574LS00功能表本次設(shè)計(jì)是用74LS00做反相器使用。2.5蜂鳴器簡介蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器在電路中的電路圖形符號(hào)用字母“H”或“HA”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。2.5.1蜂鳴器的分類1．壓電式蜂鳴器壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（1.5~15V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,輸出1.5~2.5kHZ的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。

2．電磁式蜂鳴器電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。2.5.2

有源/無源蜂鳴器區(qū)別這里的“源”不是指電源，而是指震蕩源。也就是說，有源蜂鳴器內(nèi)部帶震蕩源，所以只要一通電就會(huì)叫，而無源蜂鳴器內(nèi)部不帶震蕩源，所以如果用直流信號(hào)無法令其鳴叫。必須用2K-5K的方波去驅(qū)動(dòng)它。有源蜂鳴器往往比無源的貴，就是因?yàn)槔锩娑鄠€(gè)震蕩電路。無源蜂鳴器的優(yōu)點(diǎn)：

1.便宜；

2.聲音頻率可控，可以做出“多來米發(fā)索拉西”的效果；

3.在一些特例中，可以和LED復(fù)用一個(gè)控制口；有源蜂鳴器的優(yōu)點(diǎn)是：程序控制方便。2.5.3驅(qū)動(dòng)方式由于自激蜂鳴器是直流電壓驅(qū)動(dòng)的，不需要利用交流信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，只需對驅(qū)動(dòng)口輸出驅(qū)動(dòng)電平并通過三極管放大驅(qū)動(dòng)電流就能使蜂鳴器發(fā)出聲音，很簡單，這里就不對自激蜂鳴器進(jìn)行說明了。這里只對必須用1/2duty的方波信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的他激蜂鳴器進(jìn)行說明。單片機(jī)驅(qū)動(dòng)他激蜂鳴器的方式有兩種：一種是PWM輸出口直接驅(qū)動(dòng)，另一種是利用I/O定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形對蜂鳴器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

PWM輸出口直接驅(qū)動(dòng)是利用PWM輸出口本身可以輸出一定的方波來直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。在單片機(jī)的軟件設(shè)置中有幾個(gè)系統(tǒng)寄存器是用來設(shè)置PWM口的輸出的，可以設(shè)置占空比、周期等等，通過設(shè)置這些寄存器產(chǎn)生符合蜂鳴器要求的頻率的波形之后，只要打開PWM輸出，PWM輸出口就能輸出該頻率的方波，這個(gè)時(shí)候利用這個(gè)波形就可以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器了。比如頻率為2000Hz的蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)，可以知道周期為500μs，這樣只需要把PWM的周期設(shè)置為500μs，占空比電平設(shè)置為250μs，就能產(chǎn)生一個(gè)頻率為2000Hz的方波，通過這個(gè)方波再利用三極管就可以去驅(qū)動(dòng)這個(gè)蜂鳴器了。

而利用I/O定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平來產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形的方式會(huì)比較麻煩一點(diǎn)，必須利用定時(shí)器來做定時(shí)，通過定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平產(chǎn)生符合蜂鳴器要求的頻率的波形，這個(gè)波形就可以用來驅(qū)動(dòng)蜂鳴器了。比如為2500Hz的蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)，可以知道周期為400μs，這樣只需要驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的I/O口每200μs翻轉(zhuǎn)一次電平就可以產(chǎn)生一個(gè)頻率為2500Hz，占空比為1/2duty的方波，再通過三極管放大就可以驅(qū)動(dòng)這個(gè)蜂鳴器了。

2.5.4蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機(jī)的I/O口是無法直接驅(qū)動(dòng)的，所以要利用放大電路來驅(qū)動(dòng)，一般使用三極管來放大電流就可以了。本次設(shè)計(jì)中所使用的是三極管驅(qū)動(dòng)。如圖2-14：圖2-14本設(shè)計(jì)使用驅(qū)動(dòng)電路圖第3章硬件電路設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)該系統(tǒng)主要包括顯示模塊，聲音模塊，無線模塊，接口電路四部分組成。 圖3-1系統(tǒng)電路原理圖3.2單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的單片機(jī)控制部分的執(zhí)行元件采用了MCS-51T系列的AT89S51單片機(jī)。AT89S51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。單片機(jī)的外圍電路如圖2-2所示：復(fù)位電路采用手動(dòng)按鈕復(fù)位。手動(dòng)按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端RST上加入高電，由于人的動(dòng)作再快也會(huì)使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復(fù)位的時(shí)間要求。當(dāng)人為按下按鈕時(shí)，則Vcc的+5V電平就會(huì)直接加到RST端，電容器被短路放電、RST直接和VCC相連，就是高電平，此時(shí)進(jìn)入“復(fù)位狀態(tài)”。松手后：電源開始對電容器充電，此時(shí)，充電電流在電阻上，形成高電平送到RST，仍然是“復(fù)位狀態(tài)”；稍后，充電結(jié)束，電流降為0，電阻上的電壓也將為0，RST降為低電平，開始正常工作。單片機(jī)的晶振電路是一種典型電路，采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，晶振的時(shí)鐘頻率為12MHZ，外接兩個(gè)30PF的諧振電容。圖3-2單片機(jī)及其外圍電路3.3 LED顯示電路設(shè)計(jì)主要由74HC164和數(shù)碼管組成的,通過串口輸入和串口輸出把號(hào)碼顯示到數(shù)碼管上，由于原串口已被分配給提示燈電路，所以這里用P1、P2口模擬了4個(gè)串口，通過4個(gè)74HC164來實(shí)現(xiàn)，在程序中主要是用循環(huán)來實(shí)現(xiàn)給一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，輸入一個(gè)數(shù)據(jù)，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，數(shù)碼管將顯示出是幾號(hào)床位上的病人呼叫,而且一直在顯示,直到有護(hù)士發(fā)現(xiàn)。圖3-374HC164和數(shù)碼管連接電路3.4 單片機(jī)與無線接收模塊連接無線接收模塊的四個(gè)輸出端占用了AT89S51單片機(jī)最小系統(tǒng)四個(gè)I/O口，通過74LS00反相器分別接在P1口的P1.4-P1.7引腳上。單片機(jī)不斷地循環(huán)掃描I/O口是高電平還是低電平來判斷是否有病人呼叫。同時(shí)還需要考慮到一些問題，例如，當(dāng)有多個(gè)病人同時(shí)呼叫時(shí)，應(yīng)使互不干擾。圖3-4無線接收模塊與單片機(jī)接口3.5無線發(fā)送模塊編碼發(fā)射模塊主要由PT2262編碼IC和高頻調(diào)制、功率放大電路組成，發(fā)射模塊的A、B、C、D四個(gè)按鍵分別代表不同的病床號(hào)，按下代表病人呼救。如圖2-18為無線發(fā)射模塊電路圖。圖3-5無線發(fā)射模塊3.6無線接收模塊解碼接收模塊包括接收頭和解碼芯片PT2272兩部分組成。接收頭將收到的信號(hào)輸入PT2272的14腳（DIN），PT2272再將收到的信號(hào)解碼。四個(gè)數(shù)據(jù)輸出口接到四個(gè)I/O口，分別接在AT89S51單片機(jī)最小系統(tǒng)P1口的P1.4-P1.7引腳上。通過不斷的掃描I/O口是高電平還是低電平來判斷是否有病人呼叫，是通過循環(huán)實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)還需要考慮到一些問題，例如，當(dāng)有多個(gè)病人同時(shí)呼叫時(shí)，能使互不干擾。如圖2-19為無線接收模塊電路圖：圖3-6無線接收模塊3.7 發(fā)聲電路設(shè)計(jì)利用蜂鳴器來實(shí)現(xiàn)，蜂鳴器報(bào)警占用了四個(gè)I/O口，分別接在P2口的P2.4-P2.7引腳上.蜂鳴器如圖所示：圖3-7蜂鳴器圖3-20蜂鳴器3.8 提示燈電路設(shè)計(jì)假設(shè)病房有4個(gè)床位(要占用8個(gè)I/O口)，就需要4個(gè)數(shù)碼顯示管,4個(gè)按鈕(要占用4個(gè)I/O口P1.4-P1.7)，4個(gè)蜂鳴器報(bào)警(P2.4-2.7)，4個(gè)指示燈(要占用4個(gè)I/O口P3.4-P3.7)。圖3-8提示燈電路圖3-21指示燈線路圖第4章系統(tǒng)軟件簡介4.1 系統(tǒng)總流程圖系統(tǒng)流程圖如圖5所示圖3-1系統(tǒng)流程圖通過單片機(jī)不斷地循環(huán)掃描模擬串口，檢查是否有病人呼叫。4.2 系統(tǒng)平臺(tái)介紹4.2.1 匯編語言介紹程序設(shè)計(jì)語言可以分為：符號(hào)語言，機(jī)器語言，匯編語言，高級(jí)語言。符號(hào)語言己經(jīng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，但符號(hào)語言中的每一個(gè)符號(hào)(這里稱作助記符)可以是用戶根據(jù)辨認(rèn)或者記憶的需要自己來決定的。這樣，通用性不是很強(qiáng)。就是說，按某一個(gè)人的想法編寫的符號(hào)語言程序，另外一個(gè)人是無法看懂的。匯編語言克服了上述的缺點(diǎn)，它是在符號(hào)語言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是針對一類（甚至幾類）計(jì)算機(jī)，抽象出來的一種符號(hào)語言并把這些符號(hào)加以統(tǒng)一規(guī)定，使得使用同類計(jì)算機(jī)的人都了解這些符號(hào)的意義，這樣，使得用匯編語言編寫的程序可以在這一類型的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)上使用。這就有了極大的靈活性，當(dāng)然不同類型的計(jì)算機(jī)的匯編語言也不同。它們都必須由生產(chǎn)廠家提供的匯編語言來編寫。另外．匯編語言還增加了宏指令的功能。讓我們比較一下匯編語言和高級(jí)語言的特點(diǎn)。首先，匯編語言與處理器關(guān)系密切。每種處理器都有自己的指令系統(tǒng)，相應(yīng)的匯編語言也各自不同。因而匯編語言程序的通用性、可移植性較差。而高級(jí)語言與具體計(jì)算機(jī)無關(guān)，高級(jí)語言程序可以在多種計(jì)算機(jī)上編譯啟執(zhí)行。其次，匯編語言編程涉及寄存器、內(nèi)存等硬件細(xì)節(jié)，程序繁瑣，調(diào)試也比較困難．而高級(jí)語言采用類似自然語言的語法，容易被掌握和使用，也不必關(guān)心諸如標(biāo)志、堆棧等。但是，匯編語言本質(zhì)上就是機(jī)器語言，它可以直接有效地控制計(jì)算機(jī)硬件，因而可以產(chǎn)生運(yùn)行速度快、指令序列短的高效率目標(biāo)程序。而高級(jí)語言不易直接控制計(jì)算機(jī)的各種操作，編譯程序產(chǎn)生的目標(biāo)程序龐大、程序難以優(yōu)化、運(yùn)行速度慢.總的來說，匯編語言的主要優(yōu)點(diǎn)就是可以直接控制計(jì)算機(jī)硬件，可以編寫在時(shí)間和空間兩方面更有效的程序。這些優(yōu)點(diǎn)使得匯編語言在程序設(shè)計(jì)中占有重要的地位。是不可取代的。但匯編語言的缺點(diǎn)也是明顯的，它與處理器密切相關(guān)，要求程序員熟悉計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，考慮許多細(xì)節(jié)問題，所以程序繁瑣，調(diào)試、維護(hù)、交流和移植困難。因此，有時(shí)可以采用高級(jí)語言和匯編語言混合編程的方法，互相取長補(bǔ)短，更好地解決實(shí)際問題。匯編語言生要應(yīng)用場合有以下幾種：l.程序要具有較短的運(yùn)行時(shí)問，或者只能占用較小的存儲(chǔ)客量。例如操作系統(tǒng)的核心程序段，實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的軟件等。2.程序與計(jì)算機(jī)硬件密切相關(guān)，程序要直接控制硬件。例如to接口電路的初始化程序段，外部設(shè)備的底層驅(qū)動(dòng)程序等63.大型軟件需要提高性能、優(yōu)化處理的部分。例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)頻繁調(diào)用的子程序、動(dòng)態(tài)鏈接庫等。4.沒有適合的高級(jí)語言的時(shí)候。例如開發(fā)最新的處理器程序時(shí)。4.2.2LCA51軟件簡介LCA51軟件是集編輯、編譯/連接、加載、調(diào)試等為一體的集成開發(fā)環(huán)境（IDE）。用可以在同一界面環(huán)境中完成所有任務(wù)。主界面大致如圖4-1所示。圖3-2LCA51軟件主界面編輯窗口LCA51提供一個(gè)多窗口的源文件編輯器。該編輯器不受文件大小的限制，允許無限的撤銷/重復(fù)功能。編輯器全面支持匯編、C51和PL/M51語言的語法加亮著色。用戶可以自定義各種類型文本的顏色和不同語言的關(guān)鍵詞。相應(yīng)的關(guān)鍵詞文件名為asm.kwd、c51.kwd、plm51.kwd。這些文件都保存在LCA51安裝目錄下。編輯器還支持書簽，拷貝、剪切、粘貼，全程查找、替換，拖動(dòng)編輯等功能。工作區(qū)窗口工作區(qū)窗口有兩個(gè)頁面窗口。工程頁面窗口以樹型結(jié)構(gòu)顯示工程中的項(xiàng)目文件等內(nèi)容。沒有打開工程時(shí)，該頁面窗口為空。資源管理器頁面窗口和Win9x中的資源管理器中的左面的窗口相同。輸出窗口輸出窗口顯示用戶編譯連接過程中的輸出信息，用戶雙擊某條編譯出錯(cuò)信息提示即可直接定位到源文件的對應(yīng)行。觀察窗口觀察窗口中顯示調(diào)試過程中長期觀察的變量項(xiàng)。用戶可以添加、刪除、修改、刷新觀察項(xiàng)。相應(yīng)命令在右鍵菜單中。數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口中成批顯示實(shí)驗(yàn)機(jī)相應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)域的整塊數(shù)據(jù)內(nèi)容。用戶可以察看，修改相應(yīng)地址單元的數(shù)據(jù)。相應(yīng)命令在右鍵菜單中。對話窗口用戶通過對話窗口直接用監(jiān)控命令和實(shí)驗(yàn)機(jī)對話。注意：在調(diào)試狀態(tài)，當(dāng)對話窗口變?yōu)椴换顒?dòng)窗口時(shí)，要使實(shí)驗(yàn)機(jī)仍在監(jiān)控符提示狀態(tài)下，否則，PC機(jī)會(huì)和實(shí)驗(yàn)機(jī)失去通訊。菜單介紹LCA51有許多菜單項(xiàng)，主菜單包含了絕大多數(shù)操作命令。菜單比較容易掌握，用戶可以通過閱讀菜單項(xiàng)，直接掌握每個(gè)菜單命令的具體功能。LCA51也可以使用熱鍵和工具欄圖標(biāo)快速完成常用菜單項(xiàng)的功能。在LCA51主菜單欄上有11個(gè)主菜單，它們分別如下：文件（F）和文件有關(guān)的操作，如打開、關(guān)閉、打印等文件操作。編輯（E）包括拷貝、剪切、粘貼、書簽、查找和替換等編輯命令。查看（V）改變LCA51的工作界面顯示。包括工具欄和有關(guān)窗口的顯示等。工程（P）和工程有關(guān)的操作，如打開、關(guān)閉、保存、設(shè)置等工程操作。編譯（C）包括編譯和連接等編譯操作。調(diào)試（B）包括加載目標(biāo)文件、單步、斷點(diǎn)、全速執(zhí)行等調(diào)試命令。觀察（O） 包括添加觀察變量或?qū)τ^察變量進(jìn)行修改等命令。設(shè)置（S）包括AEDK實(shí)驗(yàn)機(jī)型號(hào)、通訊口、單文件編譯器/連接器、環(huán)境參數(shù)等的設(shè)置。工具（T）包含加載和上傳程序，自定義用戶界面等命令。窗口（W）選擇或改變當(dāng)前活動(dòng)窗口及窗口排列方式。幫助（A）顯示相應(yīng)幫助文文件和軟件版本信息。4.2.3聯(lián)機(jī)在線調(diào)試1啟動(dòng)運(yùn)行環(huán)境打開試驗(yàn)機(jī)電源，雙擊桌面上的LCA51軟件的圖標(biāo)，運(yùn)行LCA51軟件。第一次啟動(dòng)LCA51需設(shè)置通訊端口。用戶選著“設(shè)置—通訊口”菜單項(xiàng)，在彈出的對話框中，選擇相應(yīng)的通信口和通訊波特率。做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，波特率應(yīng)設(shè)9600。點(diǎn)擊測試串口按鈕，檢查通訊口是否可用。退出LCA51時(shí)，會(huì)自動(dòng)保存用戶最后一次的設(shè)置。2實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并編譯選取所要做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的文件（*.asm），用戶選擇“編譯—編譯當(dāng)前文件“菜單項(xiàng)，將編譯當(dāng)前活動(dòng)窗口中的源文件，編譯結(jié)果的信息顯示在輸出窗口中。用戶可以根據(jù)輸出窗口中錯(cuò)誤信息直接定位到源文件相應(yīng)位置。編譯器將生成源文件的目標(biāo)代碼，對于單匯編文件，編譯產(chǎn)生的目標(biāo)代碼可以直接加載調(diào)試，對于高級(jí)語言的源文件，編譯結(jié)束還要連接才能產(chǎn)生可加載的目標(biāo)代碼。3調(diào)試LCA51是一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，調(diào)試和編輯、編譯都在同一界面下完成。調(diào)試時(shí)的界面如圖4-2所示。圖3-3調(diào)試時(shí)的界面在編輯狀態(tài)時(shí)，界面右下角的當(dāng)前狀態(tài)顯示為“編輯”，在調(diào)試狀態(tài)時(shí)，仿真機(jī)沒有運(yùn)行程序時(shí)，界面右下角的當(dāng)前狀態(tài)顯示為“停止”，仿真機(jī)運(yùn)行程序時(shí)，界面右當(dāng)前狀態(tài)顯示為“運(yùn)行”。許多菜單命令只有在調(diào)試狀態(tài)才有效，用戶選擇“調(diào)試——加載調(diào)試”菜單項(xiàng)后，將加載當(dāng)前的工程文件或源文件的目標(biāo)代碼，加載完畢，就進(jìn)入調(diào)試狀態(tài).如果用戶想退出調(diào)試狀態(tài)，選擇“調(diào)試——退出調(diào)試”菜單項(xiàng)。在調(diào)試狀態(tài)，最下方的狀態(tài)行顯示當(dāng)前PC指針等常用的寄存器的值。仿真機(jī)運(yùn)行時(shí)左上角的圖標(biāo)會(huì)不停變動(dòng)，右下角的當(dāng)前狀態(tài)會(huì)顯示為“運(yùn)行”。當(dāng)前PC指針行的背景顏色為綠色，有效斷點(diǎn)行背景顏色為紅色，無效斷點(diǎn)行背景顏色為棕色。PC指針行和斷點(diǎn)行相同時(shí)，背景顏色為粉紅色。觀察窗口中顯示長期觀察的變量的值在不同時(shí)候的取值情況。用戶可以在對話窗口中直接通過監(jiān)控命令和仿真機(jī)對話。數(shù)據(jù)窗口中顯示整塊數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)容?？焖儆^察窗口顯示當(dāng)前光標(biāo)處變量的取值。調(diào)試主要方法和技巧：通常一個(gè)調(diào)試程序應(yīng)該具備至少四種性能：跟蹤，斷點(diǎn)，查看變量，更改數(shù)值。跟蹤調(diào)試調(diào)試應(yīng)用程序所提供的重要性能也許就是跟蹤應(yīng)用程序。跟蹤應(yīng)用程序使用戶能夠在運(yùn)行應(yīng)用程序時(shí)，看到PC指針在應(yīng)用源代碼程序中的確切位置，LCA51提供以下方法對程序的執(zhí)行進(jìn)行跟蹤。跟蹤型單步熱鍵F7通過型單步熱鍵F8跟蹤型單步僅執(zhí)行一條源語句程序。但是，如果調(diào)用一函數(shù)，則進(jìn)入函數(shù)中，在執(zhí)行函數(shù)的第一條源語句行前停止。通過型單步僅執(zhí)行下一條源語句程序，然后又停止。如果是調(diào)用一函數(shù)，運(yùn)行完整個(gè)函數(shù)并停止在函數(shù)返回處。斷點(diǎn)調(diào)試如果已知程序中某塊代碼實(shí)際運(yùn)行正常的情況下，仍用跟蹤調(diào)試方法，將大大浪費(fèi)時(shí)間，而且很枯燥，因此調(diào)試中第二個(gè)重要工具是在源代碼中預(yù)定處設(shè)置斷點(diǎn)，大多數(shù)調(diào)試程序通過使用斷點(diǎn)中止程序執(zhí)行。LCA51軟件提供以下方法來設(shè)置斷點(diǎn)達(dá)到中止程序執(zhí)行目的：設(shè)置或取消斷點(diǎn)CTRL+F8執(zhí)行到光標(biāo)所在行F4在代碼中放置斷點(diǎn)方法是事先將光標(biāo)移動(dòng)到用戶希望放置斷點(diǎn)的文本行位置時(shí)，按CTRL+F8熱鍵或者點(diǎn)擊相應(yīng)的工具欄圖標(biāo)就可設(shè)置斷點(diǎn)，最大斷點(diǎn)個(gè)數(shù)由仿真機(jī)型號(hào)所決定。注意：如果用戶調(diào)試高級(jí)語言，因?yàn)橄到y(tǒng)要占用2個(gè)斷點(diǎn)，所以可設(shè)置的斷點(diǎn)數(shù)為最大斷點(diǎn)個(gè)數(shù)-2。LCA51調(diào)試軟件還提供一次性斷點(diǎn)：執(zhí)行到光標(biāo)所在行。如果用戶按熱鍵F4，調(diào)試程序繼續(xù)執(zhí)行程序代碼，直到它到達(dá)光標(biāo)行處或調(diào)試程序遇到另一個(gè)斷點(diǎn)。查看變量顯然，通過一系列指令查看應(yīng)用程序，了解導(dǎo)致某一錯(cuò)誤的執(zhí)行也是一種非常有效的方法。LCA51軟件提供了以下幾種方法對變量進(jìn)行查看。觀察窗口數(shù)據(jù)窗口程序空間窗口內(nèi)部數(shù)據(jù)窗口外部數(shù)據(jù)窗口通過添加觀察項(xiàng)菜單可以將用戶希望觀察的變量添加到觀察窗口中，長期進(jìn)行觀察。用戶程序在單步或斷點(diǎn)停下時(shí)，將更新變量的取值。用戶可以直接移動(dòng)鼠標(biāo)到相應(yīng)的變量名上，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，將出現(xiàn)一個(gè)提示窗口，顯示這個(gè)變量的當(dāng)前值。用戶還可以打開程序空間窗口、內(nèi)部數(shù)據(jù)窗口、外部數(shù)據(jù)窗口進(jìn)行數(shù)據(jù)塊觀察。更改數(shù)值如果用戶在調(diào)試過程中了解到變量的內(nèi)容（超值、未定義等）會(huì)對程序性能產(chǎn)生影響或引起異常時(shí)，立即更改變量的內(nèi)容是很有效的方法，以確保該值在正確范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。LCA51軟件提供一系列更改變量數(shù)值的方法，以便用戶能檢查程序?qū)φ麄€(gè)變量值范圍的反應(yīng)，而無需為設(shè)置每個(gè)值而重新加載調(diào)試。在更改對話框中用戶輸入要更改的取值，點(diǎn)擊確定按鈕。用戶可以在輸入框中輸入十六進(jìn)制或十進(jìn)制數(shù)據(jù)。打開調(diào)試窗口并將目標(biāo)碼加載到實(shí)驗(yàn)機(jī)。然后用戶就可以運(yùn)用本系統(tǒng)提供的各種工具和方法進(jìn)行調(diào)試。主要是觀察程序是否正常、有無走飛、各主要參數(shù)中間值是否與設(shè)計(jì)吻合。根據(jù)實(shí)驗(yàn)說明和用戶編制的程序，完成連線（最好先關(guān)閉試驗(yàn)機(jī)電源，再進(jìn)行）。通過調(diào)試軟件加載、運(yùn)行程序、觀察實(shí)驗(yàn)有關(guān)現(xiàn)象。若現(xiàn)象與設(shè)計(jì)不符，重新進(jìn)行。第5章系統(tǒng)測試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試，下面分2部分進(jìn)行討論。5.1硬件調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件調(diào)試主要是排查電路板的問題和連接上的一些問題。由干硬件電路變化很多，不同類型的電路可能出現(xiàn)的問題也不一樣，所以沒有固定的程序可以投用，所以，在該系統(tǒng)中，首先通過了仔細(xì)地推敲系統(tǒng)原理，確認(rèn)無誤；其次對照設(shè)計(jì)圖紙查電路板，看是否有粘接等工藝現(xiàn)象；最后，檢查外圍連接是否有誤，通過這幾個(gè)方面的反復(fù)調(diào)試，可確保電路板的無誤性。在本系統(tǒng)的硬件調(diào)試過程中，出現(xiàn)了電壓不穩(wěn)定而導(dǎo)致程序無法寫入的情況，使電壓穩(wěn)定的方法是改用新的電池，或者是再次設(shè)計(jì)電源方案，在這里是用電源接通教學(xué)實(shí)驗(yàn)板，然后再把教學(xué)實(shí)驗(yàn)板與本系統(tǒng)相連接，這樣，就可以得到穩(wěn)定的電壓了。5.1.1數(shù)碼管測量找公共陰和公共陽：首先，我們找個(gè)電源（3到5伏）和1個(gè)1K（幾百歐的也行）的電阻，VCC串接個(gè)電阻后和GND接在任意2個(gè)腳上，組合有很多，但總有一個(gè)LED會(huì)發(fā)光的，找到一個(gè)就夠了，然后GND不動(dòng)，VCC（串電阻）逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè)LED（一般是8個(gè)），那它就是共陰的了。相反用VCC不動(dòng)，GND逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè)LED（一般是8個(gè)），那它就是共陽的。也可以直接用數(shù)字萬用表，紅表筆是電源的正極，黑表筆是電源的負(fù)極。5.1.2導(dǎo)通性測試對于已經(jīng)焊接好的電路，可能存在虛焊的情況，所以必須對其進(jìn)行導(dǎo)通性測試。測試方法如下：使用萬用表的蜂鳴器檔，當(dāng)萬用表的表筆電阻低于70歐姆時(shí)，萬用表上的蜂鳴器發(fā)出聲音，表示表筆測試的兩端導(dǎo)通。將萬用表置蜂鳴器檔后，先直接在電子元器件兩端測試是否導(dǎo)通，若導(dǎo)通，則表示此線路沒有問題；若沒有導(dǎo)通，則首先檢查焊接線路是否按照原理圖焊接，接著檢查是否存在虛焊，若使用跳線，則檢查是否有無斷路。5.1.3防短接測試由于使用通用板搭建電路，搭建是采用焊錫走線的方法，板上靠的比較近的焊錫線容易相連接而短路，對于芯片上管腳也可能因?yàn)楹附硬恢?jǐn)慎而使不該相連的電焊接在一起。因此必須對電路進(jìn)行防短接測試。測試方法類似導(dǎo)通性測試，但在本測試中為蜂鳴器不合格。首先對芯片上相鄰的引腳焊點(diǎn)檢測，看看是否短路。檢測完這部分后在檢測相鄰焊錫線是否短路。對于短路的部分，可以用烙鐵融掉焊錫，再馬上用小刀輕輕在短路部分劃開，應(yīng)為通用板上的每個(gè)焊盤都是獨(dú)立的，中間塑料隔開，是不沾焊錫的。如果有工具的話，也可以使用吸錫器來吸掉短路的焊錫，再重新焊接。5.1.4通電測試在完成以上兩部分測試之后，才能進(jìn)行測試，以保證電子元器件大的安全和通電測試的有效性。上電后，首先測試復(fù)位電路，本設(shè)計(jì)是低電平復(fù)位，看看上電復(fù)位電路端口是否一直處于低電平，如果是則處于一直復(fù)位狀態(tài)，則必須修改電路；如果處于高電平狀態(tài)。接著測試鍵盤，看看鍵盤咋按下時(shí)能否出現(xiàn)電平跳變。最后測試單片機(jī)對各個(gè)芯片的輸出端是否如理論上的一樣的電平。5.2故障分析及解決方案5.2.1系統(tǒng)無顯示輸出根據(jù)現(xiàn)象可知該系統(tǒng)的顯示電路可能出現(xiàn)問題或者是單片機(jī)控制電路有問題，首先可以檢查顯示電路是否按原理接線正確，因?yàn)槭枪碴帢O數(shù)碼管，所以只要將顯示電路接通電源，數(shù)碼管的公共極接地，數(shù)碼管應(yīng)該會(huì)全亮顯示為“8888”，如果檢查完后電路還沒有輸出，接著就要測試單片機(jī)控制電路是否將“字形碼段”和控制電平輸送到顯示電路中。5.2.2顯示數(shù)據(jù)不正確調(diào)試時(shí)出現(xiàn)按鍵號(hào)和顯示病房號(hào)不一致的問題。說明是無線接收模塊和單片機(jī)P1口連接順序錯(cuò)誤，也有可能是軟件中顯示子程序出錯(cuò)。檢查軟件正確后發(fā)現(xiàn)問題是在連線時(shí)沒有聯(lián)系軟件。解決的方法是按照軟件中對P1口的定義重新連線，或者是按照硬件的連線修改軟件。結(jié)束語本系統(tǒng)主要利用了AT89S51單片機(jī)以及74HC164芯片的串口顯示來實(shí)現(xiàn)病房呼叫的，主要包括顯示模塊，鍵盤模塊，聲音模塊，單片機(jī)系統(tǒng)，接口模塊等幾部分，本文介紹的病房呼叫系統(tǒng)具體是說,醫(yī)院的病房里每個(gè)床位邊都裝有一個(gè)呼叫按鈕，當(dāng)病人需要幫助時(shí)，按下呼叫按鈕，護(hù)士辦公室里呼叫顯示板上相應(yīng)房間號(hào)的指示燈亮，然后報(bào)警，報(bào)警時(shí)間為10S(可以變化),值班護(hù)士一看就知道哪個(gè)房間的病人需要幫助或需要進(jìn)行搶救。當(dāng)同時(shí)有兩個(gè)或多個(gè)以上的病人呼叫時(shí),彼此互不干擾。系統(tǒng)的不足之處首先是沒能實(shí)現(xiàn)循環(huán)顯示，循環(huán)顯示就是只有一個(gè)數(shù)碼管顯示，通過各個(gè)病床位的優(yōu)先級(jí)的設(shè)置，最先顯示的是優(yōu)先級(jí)高的病人的床位號(hào)碼；其次就是系統(tǒng)用到的器件的個(gè)數(shù)比較多，比如說數(shù)碼管以及蜂鳴器，指示燈都是四個(gè)，都比較繁瑣；再次就是沒有實(shí)現(xiàn)病人與護(hù)士之間的對話功能，如果能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)功能那么將為病人提供更好的服務(wù)。參考文獻(xiàn)謝自美.電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測試[M].南京：華中理工大學(xué)出版社,2001.張志良等.單片機(jī)原理與控制技術(shù)[M].天津：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.周航慈.單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1991.何立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2004.張志良等.單片機(jī)原理與控制技術(shù)[M].天津：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.張玲莉.基于PT2262/2272四路遙控接收發(fā)射模塊設(shè)計(jì)電子技術(shù)[J].2010，(03):31-40.許洋，唐中文，張迅.淺析醫(yī)用無線呼叫系統(tǒng),甘肅科技縱橫[J].2009,(03):13-16.張超,吳占江,鄧亮輝.無線呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].HYPERLINK"/kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=CJFD&LinkType=BaseLink&Field=BaseID&TableName=CJFDBASEINFO&NaviLink=%e7%bb%8d%e5%85%b4%e6%96%87%e7%90%86%e5%ad%a6%e9%99%a2%e5%ad%a6%