单片机STC89C52RC_病床呼叫控制系统毕业设计论文.doc

单片机STC89C52RC_病床呼叫控制系统毕业设计论文 前言 我国进行单片机项目开发已经有二十多年的历史，在此期间所进行的单片机开发项目已经由简单到复杂，由小型系统到大型综合系统。单片机应用也越来越广泛，从开始的工作控制，到现在的航空航天、消防安全、工作数据采集、石油地质勘探、铁路交通运输以及楼宇自动化等，甚至目前的许多家电中都有单片机的应用。随着计算机技术的飞速发展，单片机已逐渐发展成为一门关键的技术学科。 而随着社会的进步和发展，医疗水平的不断提高，现代医院护理需要简易及时地获知并处理病人的突发病况。基于单片微型计算机设计的医院病床呼叫控制系统能同时监控64号病床，避免了人工呼叫的不便与效果差等缺点，它是现代医院必不可少的设备。有了病床呼叫控制系统，医院的护理工作变得更加方便全面，不用再为人手不足或未能及时发现突发病况而烦恼。 本文实现了对病床呼叫控制系统的设计，详细介绍了51系列单片机应用中的数据转换原理、中断原理、串行口的结构与工作原理、键盘扫描电路与原理、数码显示管驱动电路等知识，从而学习、了解单片机相关指令在各方面的应用，进一步提高单片机相关电子电路的设计和开发能力。该系统由AT89S52、数码显示管、74HC164、按键、二极管、三极管、蜂鸣器等重要元器件构成，布线简单、功能先进，性能稳定，程序精简。文章中有电路原理图，PCB电路图、系统程序清单、各数据存储单元的定义表，各寄存器的定义表、输入输入出口的定义表等，以供读者参考。 1　病床呼叫控制系统的功能和设计方案 1.1 病床呼叫控制系统的功能与设计要求 本设计以单片微型计算机的监测与控制为目标，设计一台（模拟）病床呼叫控制器。能够对多个病床进行监控，对于病床的呼叫作出及时的声音告警并能准确的显示出所呼叫的病床床号，使医护人员能及时准确地赶到病床，给予病人及时的救护与医疗。具体的设计目标和要求如下： I.对40个以上的病床的呼叫作出检测； II.病床呼叫后，病床呼叫控制器能发出声音告警医护人员； III.用数码管显示出所呼叫的病床床号； IV．形成实验模拟装置。 V.允许两个连续的呼叫间隔不大于5ms 1.2 设计方案 图1.2 系统设计方案图如图1.2所示，单片微型计算机控制完成对40个以上的病床的呼叫情况的巡回检测、呼叫开关电路输出病床呼叫的信息、数码管显示出所呼叫的病床床号、床号显示复位按键给医护人员查看呼叫床号并实现清除已确定的呼叫床号、呼救告警电路用于当有病床呼叫时的声音告警等。本设计系统能连续性地存储和读出显示呼叫的病床床号等等。 1.2.1 微处理器 AT89S52是美国ATMEL公司生产的一种低功耗、高性能CMOS 8位微处理控制器，片内含有8K字节存储容量，在系统可编程Flash 存储器和256字节的随机存取数据存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 CPU是单片机的核心部件。它由运算器和控制器等部件组成。 ⑴ 运算器 运算器的功能是进行算术运算和逻辑运算。可以对半字节（4位）、单字节等数据进行操作。例如能完成加、减、乘、除、加1、减1、BCD码十进制调整、比较等算术运算和与、或、异或、求补、循环等逻辑操作，操作结果的状态信息送至状态寄存器。 8051运算器还包含有一个布尔处理器，用来处理位操作。它是以进位标志位C为累加器的，可执行置位、复位、取反、等于1转移、等于0转移、等于1转移且清0以及进位标志位与其他可寻址的位之间进行数据传送等位操作。也能使进位标志位与其他可位寻址的位之间进行逻辑与、或操作。 程序计数器PC 程序计数器PC用来存放即将要执行的指令地址，共16位，可对64K程序存储器直接寻址。执行指令时，PC内容的低8位经P0口输出，高8位经P2口输出。 令寄存器 指令寄存器中存放指令代码。CPU执行指令时，由程序存储器中读取的指令代码送入指令寄存器，经译码后由定时与控制电路发出相应的控制信号，完成指令功能。 本设计采用ATMEL的AT8