《单片机原理及外围电路》课程论文《基于51单片机的简易病房呼叫系统》姓名：* * *学号：502121210*班级：通信工程16-1摘要：本系统是基于51单片机的简易病床呼叫系统。
该系统以80C51单片机为核心，辅以矩阵键盘、LED点阵显示电路和部分简单模拟和数字电路组成的能够实现病人和医护人员之间信息的传递。
在该设计中每个病房都有一个按键，当患者有需要时，按下按键，此时值班室的显示屏可显示此患者的床位号，医护人员按下“响应”键取消当前呼叫。
此系统能够为医院提供一个成本低、效率高、操作方便和易于安装维护的快捷系统.关键词：80C51单片机矩阵键盘LED显示呼叫系统Abstract This system is the patient's request to the doctor on duty or nurse emergency call tool s for diagnosis, care, and it is mainly used to assist the hospital patient in the bed easily call th e medical staff, the patient's request can be quickly sent to the duty doctor or nurse is to impro ve one of the essential equipment of hospital and ward level of care.Increasingly fierce compe tition in the hospital, commercial hospital survival is the first to enhance the grade and quality of service is imminent,accompany the issue has been the main body of the patient conflict, bu t also long-troubled health system quality of service issues, using the ward call system more c onvenient for patients to find a doctor to save the valuable time of the patient.The system is a ward call system based on the 51 series micro-chip design. The sy-stem uses 80C51 micro-controller as the core, supplemented by matrix keyboard, LED dot matrix displa y of a simple circuit and some analog and digital circuits to achieve the transfer of informatio n between patients and health care.In this design,each ward has a button, when patients in need, press the button, the display of t he duty room to display the number of beds in this patient, people use to achieve circular displ ay, press the medical staff "response" to cancel the current call. This system can provide a low cost, high efficiency, easy operation and easy installation and maintenance system for the hos pital.Keywords：80C51 Single-chip word call system matrix keyboard LED display目录1.绪论 (1)1.1课题背景及研究意义 (1)1.2具体现状 (1)1.3课题的设计目的 (1)1.4课题的主要工作 (2)2系统概述 (2)2.1方案论证 (2)2.2系统设计原理 (3)3系统硬件设计 (4)3.1主控电路设计 (4)3.3显示电路 (5)3.4示警电路 (6)3.5键盘电路 (6)3.6总体电路图 (7)4系统软件设计 (7)4.1主程序设计 (7)4.3仿真结果 (9)4.4布线 (10)4.5覆铜 (10)结论 ................................................................................... 错误！未定义书签。
参考文献 .. (12)附录A 系统整体电路 (13)附录B PCB图和3D效果图 (14)附录C 全部程序清单 (15)1.绪论1.1课题背景及研究意义伴随着医疗体制改革的不断深化和医疗事业的飞速发展，越来越多的人们需要迅捷、方便地得到医院的各种各样的医疗服务，这必将使医院之间的竞争日趋激烈。
这使得衡量一个医院的综合水平高低，不再仅仅局限于软、硬件的建设上，更要比服务。
原有的服务体系已不足以适应现代社会需求，谋求适合现代社会需求的客户服务系统，是所有企事业单位计划做或正在做的工作。
这些工作有利于改善服务量，提高效率并增加企业效益，从而赢得良好的社会声誉。
如何利用先进的信息技术为医院服务，更大程度的提高医院的服务质量及利润，是医院信息化建设中的一个重要着眼点。
医院的竞争越来越激烈，商业医院的生存是第一位的，提升档次和服务质量迫在眉睫，陪护问题一直是医患矛盾的主体，也是长期困扰卫生系统服务质量的大问题，使用病房呼叫系统，方便病人更快找到医生，以节约病人的宝贵时间。
病房呼叫管理系统便于病员快捷的呼叫护士，缩短人工呼叫的时间。
当今病房呼叫系统正在逐步地向智能化发展，它可以和录像机一起使用，当病人按下开关时，在护士值班室的大屏幕能够观察病人的需要。
并且可以配备对讲机等设备，能够使病员及时快捷地与医护人员进行沟通。
1.2具体现状目前市场上存在着许多种型号不一功能各异的医院病房呼叫系统，主要为两大类：有线式和无线式。
无线式病房呼叫系统不存在铺设线路的问题，但是可靠性差，而且无线电波会干扰其他医疗仪器设备。
本文设计的是有线式的，适合较小的医院病房使用，具有成本低，易于操作、安装和维护，而且具有可靠稳定，对其他医疗设备不会产生干扰的特点；但受到布线较多，影响美观，故不适宜较大的医院。
病房呼叫系统是一种应用于医院病房、养老院等地方，用来联系沟通医护人员和病员的专用呼叫系统，是提高医院水平的必备设备之一。
病房呼叫系统的优劣直接影响到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。
它要求及时、准确可靠、简便可行、利于推广。
1.3课题的设计目的1.根据课堂讲授内容，做相应的自主练习，消化课堂所讲解的内容；通过调试典型例题或习题积累调试C程序的经验；通过完成辅导教材中的编程题，逐渐培养学生的编程能力、用计算机解决实际问题的能力。
2. 培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力。
3. 通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。
4．巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。
1.4课题的主要工作本课题的研究重点是设计一种基于80C51单片机的简易病房呼叫系统。
（1）设计一个可容64张床位的病房呼叫系统。
（2）要求每个床位都有一个按钮，当患者需要呼叫护士时，按下按钮。
此时护士值班室内的呼叫系统板上显示该患者的床位号，并响铃3秒。
（3）当护士按下“响应”键时，取消当前呼叫。
2系统概述2.1方案论证方案一：使用8051单片微机外加作地址锁存用的一块8三态锁存器74LS373芯片和一块EPROM芯片可构成一个完整的最小微机电路]12[。
以此为基础，在智能装置中若要配置多位数码管显示器，以及m行n列矩阵键盘的话，可通过扩展诸如8255或8279之类的并行1/0芯片来完成，或者通过串行通讯口P3.0(RXD)和P3:1(TXD)经多块串—并，并—串转换电路74LS164和74LS165IC芯片实现接口。
按照一般的设计方法，显示和键盘搜索按下键均按动态扫描的方法进行，显示电路接口由P1口和P2口组成，键盘接口由P2口和P3口组成。
在完成显示功能过程中，P1口锁存器显示字符的八段字形码，P2口的高6位(P2.7-P2.2)锁存待显示字符的位选码。
8051按分时方式执行程序进入到键盘搜索时，经P2.7-P2.2输出键盘扫描的行选码，键盘的列输入由P3口的P3.7-P3.4承担缓冲功能。
利用P2.7-P2.2输出数据代码的做法是通过改变程序计数器高6位数值来实现的。
系统框图如图2-1所示。
键盘电路单片机显示电路报警电路图2-1系统基本方框图方案二：用8051自身接口实现数码管静态显示和键盘扫描，使用8051单片微机外加作地址锁存用的两块8三态锁存器74LS373芯片可构成一个完整的最小微机电路。
以此为基础，在智能装置中若要配置多位数码管显示器，以及m行n列矩阵键盘的话，可以不扩展I/O芯片而由8051自身I/O口，实现上述功能,即用P0口的八个端口作为LED 的段选,用P1口和P2口的做键盘电路的接口。
综上所述，方案一中键盘显示均采用动态扫描方式，其软件实现起来比较简单，但硬件电路过于复杂，没有合理利用单片机的I/O．而方案二外围电路简单，且软件实现起来也不是太复杂，合理利用单片机I/O口，比较起来本文采用的是方案二。
基于80C51单片机的简易病房呼叫系统的硬件主要是利用单片机80C51，然后通过独立式键盘来获取呼叫的病床号，其次通过数码管显示出病床号同时也利用报警电路进行病房呼叫报警，最后利用复位电路对整个呼叫系统进行复位，使其恢复到初始化状态。
以下是系统设计原理。
2.2系统设计原理用8051自身接口实现数码管静态显示和键盘扫描，使用80C51单片微机构成一个完整的最小微机电路。
以此为基础，在智能装置中若要配置多位数码管显示器，以及8行8列矩阵键盘的话，可以不扩展I/O芯片而由80C51自身I/O口，实现上述功能。