目 录
一、 引言 1
（一） 病房呼叫系统的发展背景 1
（二） 病房呼叫系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 主控核心的方案对比 3
（二） AT89C52单片机简要介绍 3
（三） 4位共阳型数码管 4
（四） 蜂鸣器概述 5
（五） LM7805三端稳压芯片 5
三、 硬件系统设计 7
（一） 硬件结构框图设计 7
（二） 单片机最小系统设计 7
（三） 数码管电路设计 8
（四） 报警器模块设计 9
（五） LM7805稳压芯片电路设计 10
（六） 呼叫及应答按键电路设计 10
四、 软件系统设计 11
（一） 软件系统流程图设计 11
（二） 报警流程图设计 12
总结 14
致谢 15
参考文献 16
附录一 原理图 17
附录二 PCB图 18
附录三 元件列表 19
附录四 程序 20
引言
病房呼叫系统的发展背景
病房呼叫系统就是指将未微处理技术植入到普通呼叫系统中的一种智能控制系统，有了微处理技术的辅助，病人能够方便的实现求助时的呼叫功能，护士在接到求助信号后能够通过护士房内的液晶显示器清楚的看到求助病人的病房号和床位。传统上的病房呼叫系统在单片机以及电子技术还没有发展成熟之前，完全需要病人通过呼喊进行才能将护士房内的护士呼唤过来，这种方式不但使得病人得不到方便的监护，大声的呼喊更是影响到了周围病人的休息。在单片机技术以及数字器件发展成熟后，设计人员首先想到的就是通过单片机的控制，实现一种电子自动式的病房呼叫系统，给每个床位安置一个按钮，当病人按下按钮后，控制系统迅速将护士房内的声音提示器打开，告知护士有病人需要帮助，这种电子式呼叫器的出现在一定程度上解决了呼喊方式存在的弊端，但是仍然不能满足医院中有众多病人的需求，因为这种呼叫器只有一个呼叫功能，并没有显示是哪个床位在呼
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更是影响到了周围病人的休息。在单片机技术以及数字器件发展成熟后，设计人员首先想到的就是通过单片机的控制，实现一种电子自动式的病房呼叫系统，给每个床位安置一个按钮，当病人按下按钮后，控制系统迅速将护士房内的声音提示器打开，告知护士有病人需要帮助，这种电子式呼叫器的出现在一定程度上解决了呼喊方式存在的弊端，但是仍然不能满足医院中有众多病人的需求，因为这种呼叫器只有一个呼叫功能，并没有显示是哪个床位在呼叫的功能，护士在接到呼叫信号后，不能立即直判断出病人的位置。在这种呼叫器盛行的一段时间后，设计人员考虑到需要开发一种更能更加全面的病房呼叫器，他们将数码管或者液晶屏加到了呼叫器控制系统中，当病人按下呼叫按钮后，跟按钮相对应的床位号也会被系统记录下来，控制器在驱动蜂鸣器呼叫模块发声的同时，也会在液晶屏上显示出病人的床位号，这样护士在接到呼叫后就能迅速的根据屏幕上显示的床位号找到病人。在无线通信技术发展成熟后，尤其是射频通信技术，许许多多的通信模块进入了市场并能被多种场合广泛使用，停留在有线呼叫方式的病房呼叫器面临着被无线化的前景，这样错综复杂的控制线路全由射频无线通信来代替，墙面上布满的信号线将被取代，这样带来两个好处，一是医院环境将提升，前面上不在出现呼叫器的信号线；二是没有了实际的信号线，系统的稳定性将提升，冗长的信号线布在外界，非常容易受到损坏而影响呼叫器的性能。
病房呼叫系统的国内外发展现状
目前国内外许多高级的医院正在不断出现并给人们带来诸多便利，因此对于病房呼叫器提除了更多的要求，无线化和网络化已经成为了病房呼叫系统的发展前景。目前国内外的研究热点和重点主要是将呼叫系统进行组网化，医院内所有的呼叫系统组成一个整体的网络，每个呼叫按键对应一个床位号，这样病人在呼叫的同时，也能够通过相应按键对护士的服务态度进行评价，评价等级会被网络集中管理，医院管理方在集中管理病房呼叫系统的同时，也间接地起到了管理医院员工的作用，因此这种网络化的病房呼叫系统具有很大的应用价值和开发前景。
本文主要内容
本文以基于单片机的病房呼叫系统作为研究课题，选用了ATMEL公司的AT89C52单片机作为微处理器，设计了一款能够实现病房呼叫的控制系统，并实现了以下几项功能指标：
1、具有四路呼叫按键，每个床位配置一个呼叫按键。
2、当病人按下呼叫按键后，护士房内的呼叫器立即发出声音告知护士有病人需要帮助，并且液晶屏能够显示病人的床位号。
3、显示模块采用4位共阳数码管。
4、电源输入范围为DC5~18V。
方案选择及元器件介绍
主控核心的方案对比
方案一：选择中国宏晶公司推出的8位单片机STC89C51单片机作为本控制系统的主控单片机，STC89C51单片机同美国ATMEL公司的AT89C51属于同一种类型的单片机，都属于C51，片内采用INTEL公司的MCS-51内核作为片内的CPU，在CPU外部集成了一些常用的外围模块，如UART串口、两个外部中断管脚以及定时器模块等。STC89C51单片机的定时器是一款具有16位精度的高性能定时器，它的精确定时使得它能够应用在一些需要精确定时的场合。由于大学期间对51单片机有过系统的学习，并且已经掌握了其使用方法，因此本系统选择STC89C51单片机作为主控核心，能够大大缩短毕业设计的开发周期。
方案二：采用ATMEL公司的AVR系列单片机，AVR单片机也是一种典型的单片机，有着广泛的使用人群。AVR单片机是ATMEL公司为了改进C51单片机速度慢而开发出的，这种单片机在推出后迅速的赢得了市场，因为很多应用已经无法忍受51单片机的处理速度了。由于51单片机在进入市场时还没有一套完善的稳定措施，为了得到较为稳定的性能，因此51单片机采用了机器周期概念，将主频降地非常的低，只有较低的主频才能保证稳定性。随着电子技术的发展，ATMEL公司的设计人员已经迅速的掌握了一套完善的稳定措施，抛弃了机器周期的概念，能够让单片机在高速运行时也能取得很好的稳定性能，这就是AVR单片机。在片内集成度方面，AVR单片机的多数型号都集成了看门狗模块、AD以及DA转换模块、EEPROM储存器模块
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