多路无线病房呼叫系统

温州大学城市学院本科毕业论文I摘要本文主要研制一种基于单片机的多路单工无线呼叫系统。该系统利用PT2262/PT2272进行编译码,利用单片机实现多路选择，利用F05C进行发射,J04E对信号进行接收,从而实现多路单工无线呼叫。该系统工作稳定,利用不同的发射频率可实现。本系统经过改变可以用在酒店、停车场、KTV等许多场所。关键词:单工无线;多路选择;编译码;发射;接收温州大学城市学院本科毕业论文IIAbstractThepapermainlyresearchasimplexwirelesscallingsystemwithmulti-channelbasedonmicrocontroller.ThissystemusingPT2262/PT2272toencodinganddecoding,utilizingsinglechipmicrocomputertoimplementmulti-channelselection,makinguseofF05CandJ04toemittingandreceivingsignal.Inthiscase,itcanimplementmulti-channelsimplexwirelesscalling.Furthermore,thesystemworksstably,usingdifferentlaunchfrequenciestoachieve.Itcanbeappliedinmanyplacessuchashotels,carpark,KTVetc..Keywords:simplexwireless;multi-selection;encodeanddecode;emittingandreceiving温州大学城市学院本科毕业论文III目录第1章绪论.........................................................11.1研究的背景..................................................11.2研究内容和拟解决的关键问题..................................11.2.1研究基本内容..........................................11.2.2拟解决的问题...........................................21.3研究方案及措施..............................................21.4几个可靠性问题的处理.........................................3第2章病房多路无线呼叫系统设计.....................................42.1系统总体设计................................................42.1.1无线呼叫...............................................42.1.2呼叫数据显示...........................................42.1.3地址编码...............................................42.1.4多发一收...............................................52.2无线数据收发................................................52.2.1数据发送（呼叫）.......................................52.2.2数据接收...............................................72.3显示电路...................................................152.4软件设计...................................................162.5系统调试...................................................16结束语.............................................................18致谢...............................................................19参考文献...........................................................20附录...............................................................22温州大学城市学院本科毕业论文1第1章绪论1.1研究的背景随着住院病人越来越多，在医院里，为了能及时为患者服务，每张病床的床头都有一个按钮，需要时病人按下床头的按钮，护理站即通过声光报警的方式显示哪一个床位的病人在呼叫，这就是所谓的病房呼叫系统。病房呼叫系统可以用有线连接的方式实现，缺点是布线复杂，维修麻烦。而病房无线呼叫系统则具有安装方便，无需布线等优点，其应用也越来越广。它有以下几个明显的特点：（1）应用编译码器专用集成电路及单片机进行控制操作，可以实现多点的无线呼叫。（2）呼叫者按动按钮后，系统在显示呼叫者病床号的同时电路发出报警。（3）如果有多处呼叫同时进行，先呼叫的信号优先锁存显示，保证系统能够有续的进行。（4）无线呼叫系统有效的隔离掉电气干扰，增加系统操作的安全可靠性。1.2研究内容和拟解决的关键问题1.2.1研究基本内容设计涉及的内容主要有发射接收电路、地址编码与解码、声光报警和动态显示。总体包括显示台和从机部分。从机部分如图1－1所示：K1~KN图1－1从机框图PT2262编码F05C高频发射F05C高频发射PT2262编码按钮K1按钮KN温州大学城市学院本科毕业论文2K1~KN代表1~N个床位，每个床位都设置一个不同的按钮，通过地址编码对每个开关进行编码，然后经过发射集成电路进行发射。这就是从电路主要功能就是将信号发射出去。在发射部分，系统利用拨码开关来控制地址位和数据位（二进制）信息的设置，再通过编码电路进行编码和并串转换把地址位和数据位信息变换成一串脉冲信号，最后由无线发射电路发射出去。在接收部分，由拨码开关控制解码电路的地址位，从天线中接收到的脉冲信号会直接进入解码电路，解码电路会先把接收到的脉冲信号中的地址位与本地的地址位进行比较，如果地址位比较正确，就会把接收到数据信息传送给由单片机，单片机电路则会根据接收到的数据进行一系列动作：把数据用数码管显示出来。如果在地址位的比较中出现误差，解码电路不会送出任何信息，单片机电路也不会有任何响应。显示台如图1－2所示：先是一个与从机配对的接收集成电路，它把接收到的信号传输给译码器，译码器再把信息传递给单片机系统，通过对单片机控制不同的信号所显示不同的数字。图1－2显示台框图1.2.2拟解决的问题1．要解决发射距离，要在大于100米，排除一些不必要的干扰。2．通过单片机汇编对显示、报警进行控制。1.3研究方案及措施研究路线：通过硬件和软件两个部分。硬件分为从机和显示台，软件设计包括系统参数的初始化、串口中断配置、按键扫描、键值处理、声光报警。J04E接收PT2272编码8952单片机系统LED床号显示报警温州大学城市学院本科毕业论文31.4几个可靠性问题的处理因为用的是无线技术，所以一定要提高硬件的抗干扰能力，可以从以下几点在做硬件的时候多加注意和改进：（1）选择合理的通信速率。（2）对接收模块采用独立的5V电源。（3）布板时应在单片机周围增加大面积地层以减小单片机的电磁辐射。（4）使用尽量低的单片机振荡频率。（5）对单片机进行屏蔽。温州大学城市学院本科毕业论文4第2章病房多路无线呼叫系统设计2.1系统总体设计基于传统的室内呼叫系统多是有线的，存在着布线繁琐，安装麻烦等问题，特别是在用户较多的情况下，这种问题更加突出。而无线呼叫系统是专门为医院、旅馆、学校、生活小区等场所而开发的一种无线装置。它是由单片机、编解码芯片、报警器等器件组成的适用于中短距离通信的无线呼叫系统。按照用户的多少它可以分为单用户和多用户模式。单用户也称为点对点式，它的特点是结构简单，体积小，便于随身携带，多用于两人之间的通信和定位。而多用户又称为点对多式，它可以根据用户的多少而设计不同的路数，也可以很方便地进行扩展，它的特点是可以多用户使用，功能齐全。这套系统设计，在接收部分可以根据接收到信息进行显示和报警。无线呼叫系统由数据发送，数据接收两部分组成。2.1.1无线呼叫数据发送部分（呼叫部分）可以由用户自行设定编码地址，每个发射器具有可编码的唯一地址。将发射器放在病人床头比较明显的位置，病人需要服务时，可通过呼叫按键触发呼叫。2.1.2呼叫数据显示接收装置主要用于呼叫提示和数据显示，当被呼叫时，除可以发出提示音外，可实时显示病人的床号。由于采用了特定的编码方式，监护人员的就可以接收到病人的呼叫请求。2.1.3地址编码由于用的是PT2262/M4编码器，发射器的码字有两部分组成，第一部分为设备码，它唯一对应一个接收装置；第二部分是床位号编码，M4的编码器最多可编码16个床位，为了实现多发一收功能，所以发射器一定要和解码器用同一个设备码。温州大学城市学院本科毕业论文52.1.4多发一收数据发送部分以单片机为控制核心，还包括发送地址编码设置、床位号数据设置、数据发送模块以及显示部分等。数据接收部分主要对接收的数据进行处理和显示，并给出声音告警提示。2.2无线数据收发2.2.1数据发送（呼叫）数据发送部分电路如图2－1所示，图2-1数据发送电路数据编码采用编码芯片PT2262实现，编码后信号由专用发射模块F05C发射。PT2262是编码芯片,PT2262它是由台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位的通用编解码电路，芯片内部带有振荡器、系统内部包含载波振荡、定时器、地址解码器、编码脉冲发生器和控制逻辑电路,外围电路简单,使用方便。温州大学城市学院本科毕业论文6图2－2PT2262芯片引脚图2－2为PT22622芯片引脚排列图，图2－3为内部逻辑框图。各引脚功能为:A0–图2－3PT2262内部逻辑框图A5地址输入端,可编制成3种状态(“1”、“0”和开路)。A6~D0-A11~D5为地址或数据输入端,取决于接收端的译码器。既可作为地址,又可作为数据输入。作地址输入时,可编成“1”、“0”和开路3种状态;作数据输入时,可编成“1”和“0”两种状态。最大编码容量为312=53141种。TE端为发射使能端,低电平有效。OSC1、OSC2外接振荡电阻器,决定电路时钟频率。外接电阻可以产生震荡。外接震荡电阻典型值为3.3MΩ，在具体运用中，可根据需要进行适当调整，阻值越大，震荡频率温州大学城市学院本科毕业论文7越低，编码的宽度越大，发射一帧的时间越长。DOUT为数据输出端。由各地址、数据的不同状态而决定的各位编码由此脚串行输出。而对发射模块F05C来说，过宽的调制信号易引起调制效率下降，收发距离变近，对于收发模块PT2262/PT2272外接电阻的推荐值为4.7MΩ/820KΩ或3.3MΩ/680KΩ。PT2262的TE因脚为发送使能端，送入低电平，即可触发震荡器产生震荡，地址和输入的数据一起被编码，经D0UT引脚输出调制的串行数字信号，8位地址和4位数据组成一个码字。F05C为专用的低速数据无线发射模块，采用SMT树脂封装。工作在315MHz频率上，由于内部采用声表面谐振器稳频，频率一致性好，免调试，可长时间连续发送。特别适合多发一收无线遥控及数据传输系统。它具有较宽的