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摘 要

目前无线应用技术已经在人们生活的各个领域得到体现，无线传输技术也越来越成熟。本设计将无线传输技术应用到临床上，实现了基于单片机AT89S52和无线传输技术相结合的医院多端无线呼叫系统。系统主要由AT89S52单片机，NRF24L01无线收发模块、LCD显示模块和部分模拟和数字电路组成。每个病房床位都设置一个呼叫按键，当有病人按下按键时，此时护士站的显示屏上会立即显示相应病床号，同时指示灯亮，蜂鸣器声音提示，医护人员可以按下清除按键消去一个病床号。本文从硬件和软件方面详细阐述了该系统的设计方法，并经过硬件仿真、软硬件调试使该系统达到了目标。

关键词：AT89S52 NRF24L01 无线呼叫

Multiterminal Wireless Calling System

Abstract

At present, the application of wireless technology has penetrated into all areas of life, wireless transmission technology is becoming more and more mature, the design with wireless transmission technology is applied to the clinical, the realization of the call system based on AT89S52 microcontroller and wireless transmission technology combining wireless multi-channel beds. The system consists of AT89S52 microcontroller, NRF24L01 wireless module, LCD display circuit and parts of analog and digital circuit.. Each ward beds have a button, press the button, this duty room of the screen will display the corresponding bed number, indicating lights, voice prompts, the medical staff can press the reset button to cancel the call. This paper describes the design method of the control system from the hardware and software, and after the hardware debug, the system can achieve the expected target.

Keywords:AT89S52 ;NRF24L01;Wireless Calling System

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1课题研究的目的与意义 1

1.1.1 多端无线呼叫的优点 1

1.1.2 多端无线呼叫的应用场合 2

1.2多端无线呼叫系统的国内外发展近况 2

1.3本课题的主要研究工作 3

第二章 系统硬件设计 4

2.1 系统总体设计 4

2.2 单片机的选择 5

2.2.1 AT89S52单片机的特点 6

2.2.2 单片机最小系统设计 7

2.2.3 AT89S532引脚图 8

2.3 无线收发模块的选择 8

2.3.1 NRF24L01无线模块的特点 10

2.3.2 NRF24L01工作模式 11

2.3.3 NRF24L01的引脚功能 11

2.3.4 SPI指令设置 12

2.3.5 SPI时序 13

2.4 其他部件 14

2.4.1 LCD显示模块 14

2.4.2 蜂鸣器介绍 14

2.5 发射端的设计 15

2.6 接收端的设计 16

第三章 系统软件设计 18

3.1开发环境介绍 18

3.2发射端程序设计 18

3.3接收端程序设计 20

3.3.2 按键扫描流程图 21

3.3.1 显示程序流程图 22

第四章 电路的仿真与调试 25

4.1 仿真软件与仿真结果 25

4.1.1 Proteus 仿真软件介绍 25

4.1.2仿真结果 26

4.2 硬件调试 26

4.3 软件调试 27

4.4 软硬件的联调 27

总结 30

参考文献 31

致谢 33

附录一 PCB图 34

附录二 实物图 35

附录三 程序清单 36

附录四 元器件清单 48

第一章 绪论

1.1课题研究的目的与意义

现代电子通信技术的正在快速发展当中，大规模和超大规模集成电路的产生，给人类日常生活带来了质的改变。首先,微型计算机的发明使现代通信技术的研究得到了根本性的改变。接着,基于单片机技术的控制系统，实时控制数据采集系统，飞机各种仪表的控制，全自动洗衣机等在诸多领域都可以发现他们十分广泛的应用。并已进人们的日常生活，从汽车，冰箱到音响，摄像机，每个人的身边都可以看到单片机的应用^[1]。因此，从一个国家的单片机开发和应用水平可以作为衡量一个国家工业发展的水平。

目前我国国内医院使用的呼叫系统大多数还处于较低的水平，还远远不能满足现代医院对于日常工作智能化、信息化的管理要求^[2]。这样不仅会浪费病人宝贵的时间，对于医院也会造成损失,甚至是口碑信誉上的无形资产的丧失。国内医院大多采用有线式呼叫系统进行管理，存在布线复杂、易出硬件故障、更换改造不方便、不美观、成本较高等诸多缺点。这样不仅会使医院的经济利益得到损失，同时也会存在非常大的安全隐患。

因此，多端无线呼叫系统的开发研究是十分有市场前景的，遍布医院病房和护士站的硬件设备可以方便病人。减少医生和护士的很多不必要的负担，节省病人、医生和护士的时间，大大提高的医生和护士的工作效率，医院因此也能获得最大的经济效益。

1.1.1 多端无线呼叫的优点

应用无线式的呼叫系统，系统既可以避免技术方面的诸多问题。无需布线从而有效地把材料损耗降到最低，并且可以消除很多潜在的安全隐患，更为重要的是它强大的系统功能。病房多端无线呼叫系统是具有很高智能化的产品，通过无线通信传输技术可以及时准确地定位到病人所在病房和病床号，方便医护人员最快速度去解决病人的各种问题。从一些方面上看，多端无线呼叫系统不仅仅可以在护士站显示全部进行呼叫的病床号，还可以使病人的其他问题得到解决^[3]。例如：当病人身体感到不舒服等有其他问题时，可以迅速的按下床位旁边的呼叫键，那么护士站终端就可以显示该病床号码，医护人员就会从护士站赶到病房里为其进行治疗或者解决其他问题。因此，很多时候系统不会产生很多不必要的负担，节省了很多宝贵的时间，病床号显示的更加清晰简洁，便于护士长分配和管理护士们的日常工作^[4]。

1.1.2 多端无线呼叫的应用场合

多端无线呼叫系统是在有线呼叫系统的基础上发展起来的，除了病房应用外，还可以应用在多种行业。例如：各类餐厅、茶楼、星级酒店、KTV等服务业，用于消费者呼叫服务人员。医院住院部、门诊、老人之家等医疗保障业，用于病人或年长者呼叫医护人员。工厂生产车间、生产流水线等制造业，用于生产工人呼叫技术人员或管理人员等。

1.2多端无线呼叫系统的国内外发展近况

中国经济和社会在飞速发展中,人们对生活水平的要求也越来越高。因此，餐饮、旅游和服务等行业以惊人的速度壮大起来,竞争也越来越激烈,然而消费者的要求也越来越高。要想留住消费者，必须提供更加良好的服务，并创造更加人性化的消费环境。于是，一个无线呼叫系统应运而生，逐渐被众人所接受。

无线呼叫系统基于有线呼叫系统，相比起来具有很多优点，因此得到了广泛使用。无线呼叫系统大致分三个发展阶段^[5]：

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