病房无线呼叫系统毕业设计(编辑修改稿)

病房无线呼叫系统毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

射频收发模块实现，其中发送模块电路原理如图 所示，模块外型如图 所示。 图 发送模块电路图 图 发送模块外形图 河南理工大学毕业设计（论文）说明书 13 DF 数据发射模块的工作频率为 315M，采用声表谐振器 SAW 稳频，频率稳定度极高，当环境温度在－ 25～＋ 85 度之间变化时，频飘仅为 3ppm/度。 特别适合多发一收无线遥控及数据传输系统。 声表谐振器的频率稳定度仅次于晶体，而一般的 LC 振荡器频率稳定度及一致性较差，即使采用高品质微调电容，温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生 偏移。 DF 发射模块未设编码集成电路，而增加了一只数据调制三极管 Q1,这种结构使得它可以方便地和其它固定编码电路、滚动码电路及单片机接口，而不必考虑编码电路的工作电压和输出幅度信号值的大小。 比如用 PT2262 等编码集成电路配接时，直接将它们的数据输出端第 17脚接至 DF数据模块的输入端即可。 数据 接收 模块 接收模块使用 315MHz 超再生式接收模块，其电路原理如图 所示，外型如图 所示。 图 超再生式接收电路原理图 图 超再生式接收电路外形图 河南理工大学毕业设计（论文）说明书 14 DF 接收模块的工作电压为 5伏，静态电流 4毫安，它为超再生接收电路，接收灵敏度为－ 105dbm，接收天线最好为 25～ 30 厘米的导线，最好能竖立起来。 接收模块本身不带解码集成电路，因此接收电路仅是一种组件，只有应用在具体电路中进行二次开发才能发挥应有的作用，这种设计有很多优点，它可以和各种解码电路或者单片机配合，设计电路灵活方便。 其 优点在于： (1) 天线输入端有选频电路，而不依赖 1/4 波长天线的选频作用，控制距离较近时可以剪短甚至去掉外接天线。 (2) 输出端的波形相对比较干净，干扰信号为短暂的针状脉冲，所以抗干扰能力较强。 (3) DF 模块自身辐射极小，加上电路模块背面网状接地铜箔的屏蔽作用，可以减少自身振荡的泄漏和外界干扰信号的侵入。 (4) 采用带骨架的铜芯电感将频率调整到 315M 后封固，这与采用可调电容调整接收频率的电路相比，温度、湿度稳定性及抗机械振动性能都有极大改善。 可调电容调整精度较低，只有 3/4 圈的调整范围，而可调电感可以做到多圈调整。 可调电容调整完毕后无法封固，因为无论导体还是绝缘体，各种介质的靠近或侵入都会使电容的容量发生变化 ，进而影响接收频率。 另外未经封固的可调电容在受到振动时定片和动片之间发生位移；温度变化时热胀冷缩会使定片和动片间距离改变；湿度变化因介质变化改变容量；长期工作在潮湿环境中还会因定片和动片的氧化改变容量，这些都会严重影响接收频率的稳定性，而采用可调电感就可解决这些问题，因为电感可以在调整完毕后进行封固，绝缘体封固剂不会使电感量发生变化。 PT2262\2272 编解码电路 数据编码采用编码芯片 PT2262 实现，解码采用 PT2272 芯片。 PT2262 是台湾普城公司生产的一种 CMOS 工艺制造的低功 耗低价位的通用编解码电路，芯片内部带有振荡器、系统内部包含载波振荡、定时器、地址解码器、编码脉冲发生器和控制逻辑电路 ,外围电路简单 ,应用用方便，使得 发射电路变得非常简洁。 其外形图和管脚如图 图 所示。 河南理工大学毕业设计（论文）说明书 15 图 发射芯片 PT2262 外形与引脚图 PT2262 引脚功能说明： Pin1Pin6（ A0A5） : 地址输入端，可编成“ 1”、“ 0”和“开路”三种状态。 Pin Pin pin10Pin13（ A6/D0A11/D5） :地址或数据输入端，地址输入时用 Pin1Pin6，做数据输入时只可编成“ 1”、“ 0”两种状态。 Pin14（ TE） : 发射使能端，低电平有效。 Pin1 Pin16（ OSC OSC2） : 外接振荡电阻，决定振荡的时钟频率。 Pin17（ Dout） : 数据输出端，编码由此脚串行输出。 Pin Pin18（ VDD， Vss） : 电源 +， 输入端。 解码芯片 PT2272 如图 所示，其 的数据输出位根据其后缀不同而不同，数据输出具有“暂存”和“锁存”两种方式，方便用户使用。 河南理工大学毕业设计（论文）说明书 16 图 发射芯片 PT2272 外形与引脚图 PT2272 引脚功能说明： Pin1Pin6（ A0A5） : 地址输入端，可编成“ 1”、“ 0”和“开路 ” 三种状态。 要求与 PT2262 设定的状态一致。 Pin Pin pin10Pin13（ D0D5） : 数据输出端，分暂存和锁存两种状态。 Pin14（ DI） : 脉冲编码信号输入端。 Pin1 Pin16（ OSC OSC2） : 外接振荡电阻，决定振荡的时钟频率。 Pin17（ VT） : 输出端，接收有效信号时， VT 端由低电平变为 高电平。 Pin Pin18（ VDD， Vss） : 电源 +， 输入端。 芯片 PT2262/PT2272 工作原理 ： 编码格式 河南理工大学毕业设计（论文）说明书 17 河南理工大学毕业设计（论文）说明书 18 图 编码时序波形 地址码和数据码都用宽度不同的脉冲来表示，两个窄脉冲表示“ 0”；两个宽脉冲表示“ 1”；一个窄脉冲和一个宽脉冲表示“ F”也就是地址码的“悬空”。 每组字码之间有同步码隔开，如果用单片机软件解码时，程序只要判断出同步码，然后对后面的字码进行脉冲宽度识别即可。 一个字码由 12 位 AD 码（地址码加数据码， 比如 8 位地址码加 4 位数据码）组成，每个 AD 位用两个脉冲来代表：两个窄脉冲表示“ 0”；两个宽脉冲表示“ 1”；一个窄脉冲和一个宽脉冲表示“ F”也就是地址码的“悬空”。 PT2262 每次发射时至少发射 4 组字码， PT2272 只有在连续三次检测到相同的地址码加数据码才会把数据码中的“ 1”驱动相应的数据输出端为高电平和驱动 VT 端同步为高电平。 因为无线发射的特点，第一组字码非常容易受零电平干扰，往往会产生误码，所以程序可以丢弃处理。 PT2272 解码芯片有不同的后缀，表示不同的功能，有 L4/M4/L6/M6 之分，其中 L 表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生变化时改变。 M 表示非锁存输出，数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，可以用于类似点动的控制。 后缀的 6 和 4 表示有 几路并行的控制通道，当采用 4 路并行数据时（ PT2272M4），对应的地址编码应该是 8 位，如果采用 6 路的并行数据时 (PT2272M6)，对应的地址编码应该是 6 位。 PT2262/2272 地址码的设定 河南理工大学毕业设计（论文）说明书 19 在通常使用中，一般采用 8 位地址码和 4 位数据码，这 时编码电路 PT2262 和解码 PT2272 的第 1～ 8脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态， 3 的 8 次方为 6561，所以地址编码不重复度为 6561 组，只有发射端 PT2262 和接收端 PT2272 的地址编码完全相同，才能配对使用，例如将发射机的 PT2262 的第 2 脚接地第 3 脚接正电源，其它引脚悬空，那么接收机的 PT2272 只要第 2 脚接地第 3 脚接正电源，其它引脚悬空就能实现配对接收。 当两者地址编码完全一致时，接收机对应的 D1～ D4端输出约 4V 互锁高电平控制信号，同时VT 端也输出解码有效高电平信号。 然后 将这些信号加一级三极管放大，便可驱动继电器等负载进行遥控操纵。 设置地址码的原则是：同一个系统地址码必须一致；不同的系统可以依靠不同的地址码加以区分。 电路 原理 图 ： 发射电路 发射电路由 1 粒 12V 电池供电。 只有当发射按键 K1 按下时系统才会接通电源，因此功耗极低。 发射机地址 A3 预置为全 0，而数据线 D0— D3通过拨码设定。 不同的数据 D0— D3 对应不同床位编号。 电路图如 所示。 1 182 173 164 155 146 137 128 119 10J P 1P T 2262B T 19 1 2V1122S2S W P BD1L E DR710 KR151 0R 1 0 M12348765S1S W D I P 4R610 KR810 KR910 K地址码D2D I O D E1 2 3J1发射头R510 KR210 KR410 KR310 K 河南理工大学毕业设计（论文）说明书 20 图 发射电路图 发射电 路 接收电路如图 11所示。 通过超再生式接收模块接收的信号送入 PT2272 解码电路。 当 PT2272 的地址引脚 A0— A7和信号中的地址相同时， VT端输出高电平，同时接收信号中的数据被送入数据引脚 D0— D3 上。 电路图如 所示。 1 182 173 164 155 146 137 128 119 10J P 1P T 22 72R 1 282 0K1 2 3J3接收头地址码+ 5 VP 1 .0P 1 .1P 1 .2P 1 .3P 3 .7 图 接收电路 5 主机显示模块 PT2262 解码 要对一编码进行解码，首先应了解其编码方式及时序，在 PT2262 的各种芯片中，使用得最多的是 4 位数据码、 8位地址码的通信方式，其地址编码端口为 A0～ A7，当控制端接低电平时， PT2262 就通过 17 脚不断地 串行输出其编码串 （ 4） PT2262 编码方式及时序分析 要对一编码进行解码，首先应了解其编码方式及时序，在 PT2262 的各种芯片中，使用得最多的是 4位数据码、 8 位地址码的通信方式，其地址编码端口为A0～ A7，当控制端接低电平时， PT2262 就通过 17脚不断地串行输出其编码串，河南理工大学毕业设计（论文）说明书 21 对于传送一组编码都自动连发四次，编码器用不同的占空比及组合表示不同的状态。 （ 5） 单片机解码分析 根据对 PT2262 编码方式的分析可知，每按一次发送键都发送四次编码，每一次间都有同步码进行分隔，而无线信号一般头几个码位容易受外界干扰而 丢失，结合这些特点，在用软件进行解码时，可先检测有没有接收到信号，当有的时候就去掉第一次编码信号，然后检测 5ms 的同步信号，从这里作为信号的开始，进行解码 [5]。 具体的单片机译码的方法如下：首先检测同步码，当同步码结束后就延进 300us，读取接收的状态记为 A0，然后再检测下一个上升沿，上升沿开始后又延时 300us，读取接收的状态记为 A1。 这样就把一个编码给译出来了。 显示设计 数字化显示是智能仪器中不可缺少的部分，它使显示更加直观 . 有线监控系统的主机用 LCD 显示，便于同时用汉字显示相关的数字信息，而从 机则用 LED 显示，它的优点在于可以用多个数码管来模拟不同的从机号，从而显示不同的从机信息 [6]。 液晶显示单元 以往的控制系统多采用七段数码管显示，当显示信息量较多时，该种显示方式给使用者带来了极大的不便，而液晶显示器 (LCD)具有功耗低，体积小，重量轻等诸多其他显示器件无法比拟的优点，被广泛应用于便携式仪器仪表和低功耗电子产品中。 LCD可分为段位式、字符式和点阵式。 其中，段位式 LCD 和字符式 LCD 只能用于字符以下的简单显示，不能满足图形曲线及汉字显示的要求。 而点阵式 LCD 不仅可以显示字符和数字，还可显示各种图 形、曲线及汉字，便于实现人机对话操作，测量处理结果显示，并且可以实现屏幕的上下左右滚动、闪烁等功能，用途十分广泛。 本系统采用的是深圳市瑞特电子有限公司生产的 12232F型的液晶显示器。 内置 8192个 16*16点汉字库和 128个 16*8点 ASCII字符集图形点阵液晶显示器 ,它主要由行驱动器 / 列驱动器及 128 32全点阵液晶显示器组成。 可完成图形显示 ,也可以显示 2个 (16 16点阵 )汉字 .与外部 CPU接口采用并行方式控制。 12232F 点阵液晶显示模块和 AVR 单片机接口电路有两种：直接控制方式和间接 控制方式 [7]。 间接控制方式一般不需要在液晶显示模块和微处理器之间添加其他硬件电器 ，时序转换与适配是由微。