1、 1 毕 业 论 文 论文题目 医院病房紧急呼叫系统 2 摘要 本文 介绍了一种以 AT89S52 单片机设计的医院病房无线呼叫系统。 该系统由单片机系统、无线收发系统、 功能开关、 1602 液晶显示器、 以 ISD4004 语音芯片为主的语音系统 等单元电路 组成。 该系统所用到的无线收发系统采用 315 无线收发模块的 PT2262 和 PT2267 编解码芯片，利用单片机的串行半双工通信来实现。它的核心控制器采用 价格低廉，性能可靠的 单片机 。该系统主要工作原理是分机按键呼叫，主机声光报警，同时显 示呼叫的号码，主机按键可回复。研究表明该系统使用 方便、快捷、安全可靠，可应用于医院、
2、茶庄、 KTV、餐厅等领域 。在市场经济体制中，尤其在服务性的行业中，更省人、省钱、省心，更能提高企业效率，提高服务形象，带来更好的经济效益， 可作为电子产品进行开发研制，具有很好的推广价值。 关键词： 单片机技术 无线发射和接收 无线呼叫系统 ISD4004 1602 3 The Urgent Calling System In Hospital Words Abstract This paper introduces a SCM(single-chip microcomputer) ATMEL AT89S52 MCU as a wireless calling system in hosp
3、ital wards. This system consists of SCM system, wireless transceiver system, the functional switch, 1602 LCD, and by the main of voic ISD4004 as a voice systems unit circuit etc. What the use of the system is the wireless transceiver system which invlves a wireless transceiver module 315 of the PT22
4、62 and PT2267 codec chip, and brings about the SCMs half-duplex communication. The core controller optionaled SCM with low price and reliable performance. The call ext press then the host sound-light alarm, display the call numbers at the same time and at last the host give a reply by press the butt
5、on is the main working principle of the system. The study shows that this system has the characteristics of easy to sue, fast, safe and reliable. And it can be used some social fields such as hospital, tea house, KTV, restaurant, etc. In the market economic system, especially in the service industry
6、, Using it that can be more saving staffs, money as well as trouble. What more it can improves the companys efficiency, enhances the image of services, and brings economic benefits. So it can be used as electronic product to research and development, In my opinion, it has a good value of promotion.
7、Key word : SCM(single-chip microcomputer) Transmit and receive wireless The Wireless Calling System ISD4004 1602 4 目 录 第一章 引言 1 1.1 课题背景与来源 1 1.2 课题意义 .2 1.3 课题设计的内容和方案 2 第二章 系统概述 3 2.1 系统组成 3 2.2 系 统的功能介绍及操作说明 4 第三章 硬件组成与设计 5 3.1 整体电路图 5 3.2 电源电路 6 3.3 主控芯片单片机 7 3.4 主机功能按键介绍 8 3.5 液晶显示器 1602 8 3.5.
8、1 电路设计 8 3.5.2 LCM1602 引脚及功能介绍 9 3.6 语音电路 10 3.6.1 语音电路图设计 10 3.6.2 ISD4004 简介 12 3.6.3 LM38615 3.7 无线收发模块 16 3.7.1 发射板 1 6 3.7.2 接收板 1 7 3.7.3 编解码芯片 PT2206 和 PT2272 1 8 3.7.3.1 PT2262 引脚及工作原理 1 8 3.7.3.2 PT2272 引脚及工作原理 19 第四章 软件设计 21 4.1 主机程序流程图 21 4.2 从机程序流程图 22 第五章 系统测试与分析 24 5.1 系统设计过程 24 5.2 单个
9、模块的调试 24 5 5.3 系统 测试达到的 技术指标 2 6 第六章 结束语 2 7 参考文献 2 8 附录（一 ） 29 附录（二 ） 31 致谢 49 6 第一章 引 言 1.1 课题背景与来源 单片机自 问世以来， 迄 今已有 三十 年了 ，其产品琳琅满目，产家也众多纷纭，功能也是五花八门。 由于单片机集成度高、功能强、可靠性 好 、体积小、功耗 低 、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几 乎是“ 无处不在，无所不 为”。 单片机的应用领域已 逐渐 从面向工业控制、通讯、智能仪表等迅速发展到 企业单位、家庭 消费产品 。 目前 最常见 使用的 是
10、 MCS-51系列单片机及其兼容产品 ，而以单片机作为通信系统开发的产品也层出不穷。 目前，随着 人们生活水平的不断提高， 国内外很多服务性行业迅速发展， 人们对 服务性行业 的要求也越来越高，行业 间的 竞争也越来越激烈，而很多服务性企业由于本身的发展跟不上时代而逐渐被无情的淘汰掉了。像餐厅、茶庄、 KTV、医院、网吧等等一系列服务性较强的行业，现在大多数还是处于服务质量比较差、工作效率比较低、呼叫服务时不能及时满足、人员嘈杂找人不方便等很多让人很不满意的地方。当今国内各种大大小小的医院绝大多数还是在使用有线的呼叫系统，有些小医院甚至连有线的都没有，这不仅影响了医院的声誉，也就给病人及家属带
11、来了诸多不变。有时甚至出现病人遇到突发事情时，如打完点滴了，其家属到处乱跑找医生的情况，有些甚至在医院里大呼小叫的叫 唤护士，扰乱了医院安静的环境，破坏了其他病人静养的心情，也吵醒了不少正在休息的病人，给医院制造了很多不必要的噪音，也带来了不少抱怨。而有线的呼叫系统由于布线复杂，代价昂贵，不可移动，有碍美观，难修复等弊端而逐渐跟不上服务质量，已经落后时代。医院急需一款便捷，高性能的呼叫系统。 对讲机的出现给人们带来了不少方便，它是一种双向移动通信工具，在不需要任何网络支持的情况下就可以通话，没有话费产生，它呼叫及时方便，在一定区域内也有着广泛的应用。但是，对讲机本身制造麻烦，代价昂贵，耗电量大
12、，信道少，容易受干扰，不能显示 号码，查寻呼叫功能，只能语音通信，务必给周围其他人带来了噪音污染。由于它本身的局限与不足，注定了对讲机无法适用于服务性的行业中，最终也不是一个让人十分满意的呼叫系统。 如何集有线呼叫系统和对讲机各自的优点于一身，开发一款新的能很好的适用于服务性行业的呼叫系统，经过人们几年的探索与努力，已经初露头角，开始服务于市场，服务于人们。 7 1.2 课题意义 一款新的能满足人们要求，适合服务性行业的无线呼叫系统，对人们生活的改善，对企业形象的提升起着十分重要的作用。对医院单位而言，在同类行业中，安静清雅的环 境更具有竞争优势，快而准的服务极大地提高了工作人员的办事效率，便
13、捷的呼叫系统节约了大量的人力，财力。对医务人员而言，不需要时刻去查房、巡逻，更不需要高声应答病人或家属，免去了无数次的来回奔波，维护了医院良好的安静环境，及时而准确的给病人带来需要和服务。语音报警提示更亲切自然，温和的声音让工作人员避免了嘟嘟嘟的噪音骚扰，心情更放松。对病人及其家属而言，不必在医院大声喧哗地呼叫医务人员，也不用亲自走到护士房告知护士，更不用在各个病房到处寻找护士。即使病人在没有家属陪伴的情况下，也能及时呼叫得到护理。只需轻轻一按 从机的按钮，无论是在床上还是走廊，还是厕所，都能传达呼叫的信号。护士只要在总机旁观察就能看到呼叫的房间，呼叫的次数，按键回复便能立刻派护士去查看和护理
14、。该系统的设计主要分主机和从机两部分，集无线四路数据收发，液晶显示，语音报警于一体，具有 施工快捷、简单、故障率低、移动方便，使用无线呼叫器的病人 ， 无需四处张望寻找，也无需高声喊叫，只需轻松地按一下呼叫器的按钮，所需要的服务就会得到及时的解决 。 优雅、安静、舒适的环境无不令人向往；低功耗，微型化，环保、美观，高效的无线通信系统在医院等方面的应用将越来越备受人们的关 注。 1.3 课题设计内容和方案 主 体 功能： 设计一个 基于单片机的 无线呼叫系统 ，包含以下主要功能： 1.通信：从机呼叫，主机能显示从机呼叫的号码，并能回复从机 2.显示 ： 主机收到从机的呼叫能显示呼叫的号码、呼叫次
15、数 3.报警 ： 主机收到信号能自动语音报警 4.查寻：主机上可以查寻最近呼叫过的八个从机 5.录放：语音电路可以任意录放音乐 8 第二章 系统概述 2.1 系统组成 整个系统包括主机和从机两个部分，这两部分都是以单片机为主体展开外围功能。主机主要由以下模块组成：单片机系统、液晶显示、无线收 发模块、语音电路以及功能按键。主机框图如图 2-1 图 2-1 主机系统组成框图 从机系统与主机系统比较而言是比较简单的，只包含一对收发模块、一个按键和声光报警，其框图如图 2-2 图 2-2 从机系统组成框图 AT89S52 单片机 功能按键 发射模块 接收模块 报警灯 语音模块 1602 显示 AT8
16、9S52 单片机 发射模块 接收模 块 按键 声光报警 9 2.2 系统的功能介绍及操作说明 本系统的特点和可实现的功能 以及具体的操作说明主要有： 1、当静止时，也就是说病房里没有发出任何信号，主机也没有收到任何信号的时侯，分机指示灯不亮，蜂鸣器也不会响；主机也不会显示呼叫的号码，报警灯也不会闪烁，更不会有语音的报警提示。 2、一旦病房有情况，任意一个病房的分机有按键按下时，发光二极管便会自动闪亮，提示病人正在或者已经发出呼叫信号。同时通过无线收发模块的发射电路发射出无线信号，呼叫的信息就传达到医护站的主机那里。 3、每个分机的地址不一样，不会发生分机相互间的干扰，串码现象。因为发射模块有四
17、个口是直接和单片机的功能口 相连的，通过单片机发射高四位码与低四位码，至少会有 2 的 8 次方种的地址编码。同时，地址码还可以扩展，服务于更多的地址。 4、当主机收到任意分机的呼叫信号时，语音电路便开始工作，发出语音报警，同时报警灯闪烁一下，抢占医务人员的视觉，提示他们病房有突发呼叫情况。与此同时液晶显示器 1602 的电路也同时工作，显示出被呼叫房间号码，呼叫次数，告诉医护站的医务人员确切的病房号码，以便快而准的给病人提供帮助。 5、当医护人员准备去护理时，只要按下主机上的回复键，因为按下回复键的同时，通过无线收发模块的发射电路发射出信号，传 达到分机那里，分机指示灯闪烁，蜂鸣器开始工作，
18、产生鸣叫，提示病人已经收到了呼叫信号。 6、病房里从机的无线收发电路的接受电路时刻在检测有没有从主机那里发来的回复信号，一旦检测到主机的回复信号，发光二极管闪亮一下，表示主机已经收到呼叫信号，医护人员马上就会到来。 7、主机可以保存最近呼叫过的 8 组号码，当收到信号时，主机自动判别收到的数据与主机原来保存着的数据（地址）是否相同，如果相同则对应的地址的呼叫次数加一，应答标志清零；否则全部数据后移，以便保存刚刚收到的数据。在主机上可以通过电路板上的上翻键和下翻键来查 询最近呼叫过的号码和次数以及是否对呼叫进行应答，应答标志若显示为 1 则表示主机已经应答，若为 0 表示有病房呼叫。 8、主机的
19、语音电路部分可以任意录音和放音，报警的语音可以是标准的号码读数，也可以是一段优美的音乐，它的录音可以任意改变。 10 第三章 硬件组成与设计 硬件设计包括整个系统的电路图，主要分主、分机的系统组成，还有各个模块的详细电路图和其功能，涉及到的一些芯片的详细资料。下面将整个紧急呼叫系统从整体到局部分别做个介绍，首先介绍的是整体电路图，然后再对各个模块单独介绍。 3.1 整体电路图 整体电路图包括主机和从机电路图，主机整个电路如下图图 3-1 所示。主机电路图设计相对而言比较复杂，既要考虑语音芯片的电压转换，也要考虑到高频收发电路布线的注意事项，这是主机电路的重点与难点。经过几个方案的比较最终采用了
20、可调正电压集成稳压器 LM317，因为它不仅价格较便宜，而且还可以设置可调电压电路，输出电压也比较稳定，纹波少，可直接将直流 5V 电压转换成语音芯片所需的 3V 直流电压。EA/VPP31XTAL119XTAL218RST9P3.7(RD)17P3.6(WR)16P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78(AD0)P0.039(AD1)P0.138(AD2)P0.237(AD3)P0.336(AD4)P0.435(AD5)P0.534(AD6)P0.633(AD7)P
21、0.732(A8)P2.021(A9)P2.122(A10)P2.223(A11)P2.324(A12)P2.425(A13)P2.526(A14)P2.627(A15)P2.728PSEN29ALE/PROG30(TXD)P3.111(RXD)P3.010GND20VCC40U2AT89C511 2 3 4 5 6 7 8 9P3排阻 1123456789P8排阻 2VCCVCCVCCVCCR110R21K2625 27VCCVCC252627P00P01P02P03P04P05P06P07P00P01P02P03P04P05P06P07123456P7发射板VCCP20P21P22P23P
22、20P21P22P2312P4Header 212P6Header 2VCCVCCC330pC430p12Y112MHz10KR41243S7按键C547uF1234567P2接收板VCCVTP10P11P12P13P10P11P12P13123456P9USB 下载线接口RSTRSTP15P16P17P15P16P171234P5语音接口SSMOSISCLKINT1243S6SW DIP-21243S2SW DIP-21243S1SW DIP-21243S3SW DIP-21243S4SW DIP-21243S5SW DIP-2P31P33P34P35P36P37DS1LED0P30P31P33P34P35P36P37P321 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16P11602 显示屏VCCVCC1 2U1AMC74HC04ANVT P32300R3Res2VCCQ12N3906P30104C2Cap100uFC1Cap Pol1VCC300R?Q?2N3904图 3-1-1 主机整体电路图
