单片机课程设计单片机病房呼叫系统Word文档下载推荐.docx
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FO.1ADI
F2.7A15
P2.B/A14
P2.SA13
P2.4/A12
F2.All
P2.2A10
匕1.-AO
F2.0.
P0口
P2口
图1.189C52芯片引脚图
引脚功能
VCC供电电压。
GND接地。
P0口：
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出
4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口作为AT89C51的一些特殊功能口，管脚备选功能。
P3.0RXD（串行输入口）
P3.1TXD（串行输出口）P3.2/INTO（外部中断0）。
P3.3/INT1（外部中断1）P3.4T0（计时器0外部输入）。
P3.5T1（计时器1外部输入）。
P3.6/WR（外部数据存储器写选通）。
P3.7/RD（外部数据存储器读选通）。
RST复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时
间。
ALE/PROG当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变
的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：
每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EK址上置0。
此时，ALE只有在执行MOV，MOV指令是ALE才起用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
PSEN外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH，不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET当
/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP。
XTAL1:
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2来自反向振荡器的输出。
2硬件部分
2.1整体硬件电路
本呼叫系统基于AT89C52单片机，振荡电路的晶振采用12MHz由控制核心AT89C52单片机、电源电路、晶振电路、复位电路、数显电路、警示电路和程序等部分组成，系统框图如下：
电
源
路
X
—►
晶振电路
89C
52
数显电路
斗—
单片
机
—>
复位电路
匚
警示电路
V—
数据程序
图2.1系统硬件电路
对于硬件系统图，由于没有进行实物制作，硬件原理图采用proteus软件进行绘制，其图如下所示
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2.1.1复位电路
RST引脚是复位信号输入端，高电平有效。
上电加按钮复位一般由RC电路组成，它响应时间大约为10ms当按下复位按钮后，系统会重新从0000H开始执行程序，如下图所示。
2.1.2晶振电路
晶振是晶体振荡器的简称，在电气上可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。
由于晶体的特性使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以在晶振的两端并联合适的电容它就组成并联谐振电路。
单片机内部有个高增益反向放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器，并产震荡时钟，为单片机提供稳定的时钟。
2.1.3数显电路
数码管显示其实本质就是由七个发光二极管组成，通过其中的某一段或者几段导通而形成不同的数字。
数码管有共阴极和共阳极两种，本设计都采用的是共阴极的数码管。
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a
1
'
2
30
b
3
37
c
4
d
5
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6
34
f
7
33
g
8
32
9
21
23
24
25
26
07
RESPACK-8
图2.1.3数显电路
2.1.4警示电路
本设计的指示电路其实就是一个发光二极管，它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；
常简写为LED发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。
当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入
到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。
不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。
当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能
量越多，则发出的光的波长越短。
常用的是发红光、绿光或黄光的二极管
发光二极管的反向击穿电压约5伏。
它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流
SPEAKER
仲卩•警示电路
D1
LED-RED
图2.1.4指示电路
2.1.5按键电路
单片机检测按键的原理是：
单片机的10接口既可以作为输出也可以作为输入使用，当检测按键时用的是它的输入功能，我们把按键的一端接地，另一端与单片机的P3口相接，开始时先给该I0口赋一高电平，然后让单片机不断的检测该接口是否变成低电平，当按键闭合时，即相当于该I0口通过按键与地相连接
变成低电平，程序一旦检测到接口变成了低电平说明按键被按下，然后执行相应
的指令。
图2.1.5按键电路
3软件部分
3.1KeilC软件的介绍
Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件，这从近年来
各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。
Keil提供了包括C编译
器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。
运行Keil软件需要Pentium或以上的CPU16MB或更多RAM20M以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。
掌握这一软件
的使用对于使用51系列单片机的爱好者来说是十分必要的，如果你使用
C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅
用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会
令你事半功倍。
KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼
容单片机C语言软件开发系统，KeilC51软件提供丰富的库函数和功能
强大的集成开发调试工具，全Windows界面。
另外重要的一点，只要看一
下编译后生成的汇编代码，就能体会到KeilC51生成的目标代码效率非
常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。
在开发大型软件时
更能体现高级语言的优势。
3.2程序的设计流程
启动系统后，数码管显示0。
当有一个病人呼叫时，数码管显示相应病房号，同时指示灯亮起；
当有两个病人同时呼叫时，数码管显示优先级高的，同时指示灯亮起；
当有一个病房呼叫后另一个病房呼叫，若后呼叫的病房优先级低，则数码管显示不变，若后呼叫的病房优先级高，则数码管显示后呼叫的，两种情况下，指示灯一样都会亮。
图3.2系统流程图
3.3源程序代码
#include<
reg51.h>
52系列单片机
#defineucharunsignedchar头文件
定义单片机给
定接口
sbitkey4=P39〃sbitkey3=P3A1;
sbitkey2=P3A2;
sbitkey仁卩3八3;
sbitreset=P3A4;
//sbitring=P1A7;
〃ucharflag1,i;
定义按键位置
V
复位
定义指示灯端口
voidchoice（）;
voidclean（）;
voiddelay（）;
voidde（）;
voidring（）;
voidmain（）
{while
（1）{
P3=0xff;
reset=0;
ring=0;
flag仁0;
choice（）;
delay（）;
clean（）;
选择子程序，确定病人的床位。
voidchoice（）〃确定病人
{while（reset!
=1&
&
flag==0）
{
if（key1==0）
de（20）;
if（key1==0）
{P0=0X86;
flag=1;
}
elseif（key2==0）
if（key2==0&
key1!
=0）
{P0=0Xdb;
elseif（key3==0）
if（key3==0&
=0&
key2!
{P0=0Xcf;
flag=1;
elseif（key4==0）
if（key4==0&
key3!
{P0=0Xe6;
复位程序，当reset
为高电平时复位
voidclean（）
if（reset==1）
ring=0;
P0=0x3f;
voiddelay（）
{while（!
reset）
保持程序，当reset为低电平时指示灯一直亮
ring（）;
voidring（）孑—i指示子程序，在相
{应条件下灯亮。
for（i=0;
reset==0;
i++）
de（）;
ring=!
ring;
if（key1==0||key2==0||key3==0）
if（P0==0X86）
P0=0X86;
elseif（P0==0Xdb&
key1==0）
elseif（P0==0Xcf&
key1==1&
key2==0）
P0=0Xdb;
elseif（P0==0Xe6&
key2==1&
key3==0）P0=0Xcf;
voidde（unitxms）
uinti,j;
for（i=xms;
i>
0;
i--）
for（j=110;
j>
j--）;
}
延时子程序，可以在程序中任意调用延时。
4调试仿真
4.1Proteus7的简单介绍
Proteus7软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软
件。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具仿真软件，
从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB
设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVRARM8086和
MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译
4.2系统程序的调试及仿真
在软件编程的过程中，用keilC软件编译，形成仿真软件中89C52能识别的Hex文件，进行proteus仿真。
下面给出仿真截图：
LdJ
图4.2keil软件编译图
4.2.1未通电:
单片机病房呼叫系统整体布局图
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XI
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图421未通电时
422通电:
［单片机病房呼叫系统整体布局图:
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20111230
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M三
图422通电时
4.2.3低优先级的先呼叫A:
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ak
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P3.6S^P
P3.7/RD
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■■!
■■■■■■■
数显电路
上U-hitUfTCKT-.
按睦电路；
图423按键四按下时
4.2.4咼优先级的后呼叫A:
PC.O^DCiPt.'
爪CMPC
PC.i/ADJPGMftD*PO网口5PC.训D6PC.7XAD7
F2.QJA8
p3.ims
P2.2j^1U
P2.3KAI1
P2.4JAI5
P23
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开关3按下
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尺PACK-8
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丄—警示由路
F3CXRXDPJ.1/TW門7JIMTQ
P3.3rtNTT
P：
1JT0
P1S/TLPJbiV/HF37/PD
・]E■竹311
■17
1~Z^^~1
]病房
100
按键电路
图424按键三按下时
lednro
425高优先级的先呼叫B:
RDQTAEO
PD1/ADI
PO3/AD2FD液CO
PDMAD4
PDWAD5POa/AK
PD7JAD7
P2EA3P21A3P2.2/ft.1OP2.3ft11
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P3.5A13P2.6J^14P2.7^15
PKOfRXDF3,1HXDF3.2.IIHT3P3JJFMTI
P3.*/TOP3.Sm
P3„6JWR
P3.7iRD
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病房4严电
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按键电貉
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病房2古匕鸣
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426低优先级的后呼叫B:
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