太原理工大学课程设计
太原理工大学
课 程 设 计 说 明 书
课程名称：《单片机原理及其在煤矿中的应用》 设计题目： 两位数码管显示设计 院 系： 矿业工程学院 学生姓名： 李国富 兰江涛 刘兵辉 学 号： 专业班级： 指导教师：
2013年 12月 27 日
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课 程 设 计 任 务 书
设计题目 学生姓名 所在院系 病人呼叫器 专业、年级、班 设计要求：⒈设计一种呼喊器，供医院住院病人“呼喊”医护人员时使用。 ⒉住院病人可通过按动自己的床位按扭开关向医护人员发出“呼喊”信号； ⒊一旦有病人发出“呼喊”信号，医护人员值班室显示床位编号，扬声器发出提示声响信号； 4.“呼喊”器所需的直流稳压电源。 5.用相关仿真软件对电路进行仿真。 学生应完成的工作： 本设计以AT89C51单片机为主控模块，利用汇编语言编写两位数码管循环扫描动态显示的专用程序来实现两位数码管动态显示系统。我们通过查阅手册和文献资料来选择合适的元器件，并设计合理的电路来实现符合要求的电路板实物。主要任务包括：（1）硬件原理图的设计。（2）软件程序的设计：学会对不同方案进行比较分析，并通过整体优点与缺点的比较，确定合理的方案。（3）用汇编语言进行软件的编写与调试。（4）撰写课程设计报告。（5）该生负责流程图和软件编写。 课程设计提交的成果 1）设计说明书 2） 图样资料 a) 系统原理图； 3）查阅文献不少于5篇 b) 硬件电路图； c) 汇编语言源程序 d) PROTEUS运行仿真图 工作计划： 2013年12月23日— 2013年12月23日：搜索有关资料并进行硬件原理图设计； 2013年12月24日— 2013年12月25日：进行硬件电路与软件程序的编写及调试； 2013年12月26日— 2013年12月26日：编写课程设计说明书； 2013年12月27日— 2013年12月27日：提交课程设计。 任务下达日期：2013年12月 23 日 任务完成日期：2013年12月 27日 指导教师（签名）： 学生（签名）： 1
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病 人 呼 叫 器
摘要：本设计是一个采用89C51单片机配以外围适当电路完成一个可供6
4张床位使用的病房呼叫系统。该系统需运用单片机典型外围接口技术中的矩阵式键盘电路完成对病房床号的输入，由于床位较多，考虑到89C51单片机自身接口有限，需用可编程并行接口芯片8255外扩I/O实现对矩阵式键盘的扫描与键值的读入。MCS-51单片机受管脚的限制，P0口不仅要作数据总线口而且还提供低8位A0~A7，所以只能分时工作，故P0口输出的低8位地址数据必须用锁存器锁存。本设计采用74LS373，其锁存控制信号由引脚ALE提供。在ALE的下降沿将P0口输出的地址数据锁存。由于该设计中单片机要实现三种功能：
1）床位按钮的扫描与读入。
2）按钮按下时振铃三秒并显示床号。 3）护士响应管灭铃停。
此设计报告包括：概述、系统总体方案及硬件设计、软件设计、Proteus软件仿真、心得体会及参考文献六部分组成。设计任务中含有原程序代码，Proteus环境下的系统电路图，流程图等部分，软件及硬件电路设计正确性在Proteus界面下仿真来检验正误。
关键词：呼叫器/单片机/医院/显示
目录
1.设计背景 ................................................... 5
1.1单片机发展前景 ......................................... 5 2.课程名称及要求 ............................ 错误！未定义书签。
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2.1课程名称 .............................. 错误！未定义书签。 2.2主要技术要求 ........................................... 6 3.方案计划 ................................................... 7
3.1设计方案及方案论证 ..................................... 7 4.方案实施 ................................................... 7
4.1总体模块 ............................................... 7
4.1.1
装置组成 ............................................. 7
4.1.2 工作原理及工作流程 .................................. 8
4.2各分模块设计 ........................................... 9
4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6
按钮开关电路 ......................................... 9 单片机控制及显示电路 ................................ 10 声音报警电路 ........................ 错误！未定义书签。 外部振荡电路的设计 .................. 错误！未定义书签。 单片机复位电路设计 .................. 错误！未定义书签。 显示电路设计的设计 .................. 错误！未定义书签。
4.2.7 PROTEUS_7.8仿真 ...................................... 14
4.2.8
单片机工作原理 ....................................... 19
5.单片机选用 ................................................ 16
5.1
单片机AT89C51 .......................................... 19
6.电路板的选用与检查 ......................... 错误！未定义书签。
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7.系统调试 .................................................. 17
7.1 7.2
调试 ..................................................... 19 软件调试问题分析 ......................................... 19
8.课程设计体会 .............................................. 19 9.附录 ...................................................... 20
9.1 9.2 9.3 9.4 9.5
附录1 ................................................... 21 附录2 ................................................... 22 附录3 ................................................... 23 附录4 ................................................... 23 附录5 ................................................... 29
1 .设计背景
1.1单片机发展前景：
目前，用于病床呼叫的系统有很多，它们多数都是有线通信，通过声光报警和LED屏显示告知呼叫求援的床位号码，一般由有线的床头分机、走廊显示屏和护士台的由发光二极管组成的病床一览表（板）组成。这种医护呼叫系统缺乏对病人呼叫信息的存储、统计和管理功能，病人呼叫求援方式单一，护士和医生只能在值班地点才能得到病人的声光报警，特别是值班医生和护士不在值班地点时，可能造成不能迅速找到值班医护人员而延误病人的抢救时机，给病人和医院造成不可挽回的损失。
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