基于单片机的无线病房呼叫器的研制(1) ㊣ 精品文档 值得下载

道可通过程序进行配置。

功耗低，在以的功率发射时，工作电流也只有接收时，工作电流只有，多种低功率工作模式掉电模式和空闲模式使节能设计更方便。

的工作原理发射数据时，首先将配置为发射模式接着把接收节点地址和有效数据按照时序由口写入缓存区，必须在为低时连续写入，而在发射时写入次即可，然后置为高电平并保持至少，延迟后发射数据若自动应答开启，那么在发射数据后立即进入接收模式，接收应答信号自动应答接收地址应该与接收节点地址致。

如果收到应答，则认为此次通信成功，置高，同时从中清除若未收到应答，则自动重新发射该数据自动重发已开启，若重发次数达到上限，置高，中数据保留以便在次重发或置高时，使变低，产生中断，通知。

最后发射成功时，若为低则进入空闲模式若发送堆栈中有数据且为高，则进入下次发射若发送堆栈中无数据且为高，则进入空闲模式。

接收数据时，首先将配置为接收模式，接着延迟进入接收状态等待数据的到来。

当接收方检测到有效的地址和时，就将数据包存储在中，同时中断标志位置高，变低，产生中断，通知去取数据，。

若此时自动应答开启，接收方则同时进入发射状态回传应答信号。

最后接收成功时，若变低，则进入空闲模式。

的配置字的配置寄存器共有个，所有的配置字都由配置寄存器定义，这些配置寄存器可通过口访问。

口为同步串行通信接口，最大传输速率为，传输时先传送低位字节，再传送高位字节。

但针对单个字节而言，要先送高位再送低位。

与相关的指令共有个，使用时这些控制指令由的输入。

相应的状态和数据信息是从输出给。

的防干扰能力由于频段没有使用授权限制，目前家用电器手机无线网络都集中在此频段，干扰问题难以避免。

而芯片采用的调频技术有效的解决了频段干扰问题。

跳频技术是在频带以定的频宽将其划分为若干个无线电频率信道，并且以使用接收和发送两端样的频率跳跃模式来接发讯号及防止数据撷取。

其工作原理是，收发双方传输信号的载波按照预定规律进行离散变化。

以达到避开干扰，完成传输。

简单的说，不是抑制干扰而是容忍干扰。

总结利用芯片进行无线传输，容易实现小尺寸高稳定性的无线数据传输系统，个可选工作频段可根据需要进行选择。

增强型的功能自动应答及自动重发功能地址及检验功能，让系统的使用更方便，准确率更高，应用领域更为广泛。

参考文献陈新岗，赵阳阳，李太鑫等基于单片机的无线病房呼叫器重庆工学学院学报自然科学，荚庆，王代华，张志杰基于的无线数据传输系统现代电子技术，刘志平，赵国良基于的近距离无线数据传输应用科技，倪伟病房智能呼叫系统的研究与开发电气自动化，宋素萍，胡亚楠基于单片机的通信系统研究毕节学院学报，欧伟明基于和的无线数字通信系统世界电子元器件，彭祥新，郭泓，乔梁基于的无线呼叫服务系统设计电子工程师届本科毕业设计信息与计算科学基于单片机的无线病房呼叫器的研制目录第章绪论选题意义本设计的总体思想第章硬件系统设计分机电路设计分机号码设定电路分机指示电路分机与的连接电路主机电路设计主机显示电路主机报警电路主机按键电路主机与的连接电路的无线收发模块介绍芯片外部端口介绍的工作模式介绍通讯方式协议第章程序设计分机主程序设计主机主程序设计发送接收部分程序设计发送部分程序设计接收部分程序设计第章调试与分析调试步骤调试过程中出现的问题及解决方案第章总结参考文献致谢，附录基于单片机的无线病房呼叫器的研制元器件清单附录基于单片机的无线病房呼叫器的研制分机原理图附录基于单片机的无线病房呼叫器的研制主机原理图附录基于单片机的无线病房呼叫器的研制分机图附录基于单片机的无线病房呼叫器的研制主机图附录基于单片机的无线病房呼叫器的研制分机程序附录基于单片机的无线病房呼叫器的研制主机程序第章绪论选题意义在如今的大小医院中，我们看到的病房呼叫器，大部分是镶嵌在墙上的个按键，他们基本上都是采用有线的方式与主机相连。

这种方式在短距离的传输上有定的优势，线路较短，布线相对不为复杂。

但是在个医院，每个病房都需要数个按键，每个按键对应条电线，整个医院来说，单纯买线的成本就相当大，在布线时，还要考虑美观因素，般选择暗埋的方式布线，但是这种方法容易受到医院坏境的限制而且对日后更换电线也造成定的麻烦，所以在组建时要充分考虑到日后的问题。

相对与有线传输的布线复杂，改线难问题，本设计的采用的是无线的传输方式。

该方式无需考虑布线问题，仅仅需要给每个病房提供个分机，每个病人按照自己的需要按对应的病房号就可以，操作简单，老少兼能用。

此外，分机仅需要节的电源就能供电，使用方便且安全指数高。

另外有人可能想到无线传输没有保障的问题，不知道自己发送的数据，是否在总台接收到了，本设计在分机特别设置了两个指示灯，个用来表示发送完成，个用来表示主机接收成功，如果主机接收到分机发送的信号，分机的接收指示灯就会被点亮，若分机没有收到主机发来的信号，指示灯不会被点亮，用户可以重新发送数据。

总的来说该无线病房呼叫器操作简单，安全可靠，经济实惠，稍加改动还可以变成无线抢答器遥控器等，适用范围广。

本设计的总体思路本设计分为主机和分机，分机负责编辑床位号，主机负责接收显示并且报警，并进行记录翻查和删除，总体设计思想如框图和所示。

第章硬件系统设计系统分为呼叫主机和接收分机两种，分机用来呼叫，通过单片机进行编码，然后通过射频模块进行发射。

当分机接收到主机的回复信号时，分机接收并通过射频模块把信号传输给单片机，单片机解码后，接收指示灯点亮。

在般情况下，主机和分机都处于待机状态，收到发送指令后，接收数据到单片机，然后单片机指示外围硬件作出相应的反应，当接收到接收数据指令后，也同样接收数据到单片机，然后单片机做出相应的回应。

在接收模式下，当接收到有效的地址和数据时通知，随后可将接收到的数据从寄存器中读出。

在发送模式下，自动生成前导码及校验。

数据发送完毕后通知。

减少了的查询时间，也就意味着减少了的工作量同时减少了软件的开发时间。

内部有个不同的寄存器个通道共享此寄存器和个不同的寄存器。

在掉电模式下待机模式下和数据传输的过程中可以随时访问寄存器。

这就允许接口可以以低速进行数据传送，并且可以应用于硬件上没有接口的情况下。

增强型的模式增强型模式可以使得双向链接协议执行起来更为容易有效。

典型的双向链接为发送方要求终端设备在接收到数据后有应答信号，以便于发送方检测有无数据丢失。

旦数据丢失，则通过重新发送功能将丢失的数据恢复。

增强型的模式可以同时控制应答及重发功能而无需增加工作量。

在接收模式下可以接收路不同通道的数据。

每个数据通道使用不同的地址，但是共用相同的频道。

也就是说个不同的设置为发送模式后可以与同个设置为接收模式的进行通讯，而设置为接收模式的可以对这个发射端进行识别。

数据通道是唯的个可以配置为位自身地址的数据通道。

数据通道都为位自身地址和位公用地址。

所有的数据通道都可以设置为增强型模式。

在确认收到数据后记录地址，并以此地址为目标地址发送应答信号。

在发送端，数据通道被用做接收应答信号，因此，数据通道的接收地址要与发送端地址相等以确保接收到正确的应答信号。

配置为增强型的发送模式下时，只要有数据要发送，就会启动模式来发送数据。

在发送完数据后转到接收模式并等待终端的应答信号。

如果没有收到应答信号，将重发相同的数据包，直到收到应答信号或重发次数超过寄存器中设置的值为止，如果重发次数超过了设定值，则产生中断。

只要收到确认信号，就认为最后包数据已经发送成功接收方已经收到数据，把中的数据清除掉并产生中断引脚置高。

在增强型模式下，有如下的特征当工作在应答模式时，快速的空中传输及启动时间，极大的降低了电流消耗。

低成本。

集成了所有高速链路层操作，比如重发丢失数据包和产生应答信号。

无需单片机硬件上定有口与其相连。

接口可以利用单片机通用口进行模拟。

由于空中传输时间很短，极大的降低了无线传输中的碰撞现象。

由于链路层完全集成在芯片上，非常便于软硬件的开发。

增强型发送模式配置寄存器位为低。

当有数据要发送时，接收节点地址和有效数据通过接口写入。

发送数据的长度以字节计数从写入。

当为低时数据被不断的写入。

发送端发送完数据后，将通道设置为接收模式来接收应答信号，其接收地址与接收端地址。

相同。

例数据通道的发送端及接收端地址设置如下设置为高，启动发射。

高电平持续时间最小为。

模式无线系统上电启动内部时钟无线发送数据打包高速发送数据由设定为或如果启动了自动应答模式自动重发计数器不等于无线芯片立即进入接收模式。

如果在有效应答时间范围内收到应答信号，则认为数据成功发送到了接收端，此时状态寄存器的位置高并把数据从中清除掉。

无线射频芯片是现在市场上最典型的，利用无线技术开发设计而成的芯片，它是款新型单片射频收发器件，工作于频段。

内置频率合成器功率放大器晶体振荡器调制器等功能模块，并融合了增强型技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。

功耗低，在以的功率发射时，工作电流也只有接收时，工作电流只有，多种低功率工作模式掉电模式和空闲模式使节能设计更方便。

的工作原理发射数据时，首先将配置为发射模式接着把接收节点地址和有效数据按照时序由口写入缓存区，必须在为低时连续写入，而在发射时写入次即可，然后置为高电平并保持至少，延迟后发射数据若自动应答开启，那么在发射数据后立即进入接收模式，接收应答信号自动应答接收地址应该与接收节点地址致。

如果收到应答，则认为此次通信成功，置高，同时从中清除若未收到应答，则自动重新发射该数据自动重发已开启，若重发次数达到上限，置高，中数据保留以便在次重发或置高时，使变低，产生中断，通知。

最后发射成功时，若为低则进入空闲模式若发送堆栈中有数据且为高，则进入下次发射若发送堆栈中无数据且为高，则进入空闲模式。

接收数据时，首先将配置为接收模式