无线病房呼叫器液晶屏设计报告之欧阳物创编Word格式.docx
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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。
接收模块使用315MHz超再生式接收模块，其电路原理如图5所示，外型如图6所示。
图5超再生式接收电路原理图
图6超再生式接收电路外形图
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。
3、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,使用方便，其管脚如图7所示，内部逻辑如图8所示。
图7PT2262芯片引脚图8PT2262内部逻辑
PT2272解码器是对应的8位解码接收器，管脚排列如图9所示。
当PT2262发出的编码与PT2272预置的编码相同时，它的17脚就会输出高电平。
第14脚为输入端，第15脚、第16脚是振荡器，外接电阻值为几百千欧即可。
图9PT2272芯片引脚
4、电路原理图
（1）发射电路
图10发射电路图
发射电路由3V纽扣电池供电。
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A0—A7预置为全0，而数据线D0—D3通过跳线设定。
不同的数据D0—D3对应不同的发射机编号。
（2）接收电路
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。
图11接收电路图
（3）单片机电路
本设计选用宏晶公司高性能单片机STC89C52，该芯片为52内核8位单片机，兼容Intel等52内核单片机，支持ISP下载，适用于常用检测控制电路。
由STC89C52组成的单片机系统原理图如图12所示。
图中P1.0—P1.3得到接收电路的数据D0—D3信号，P1.6接VT信号。
当VT有效，即有呼叫时，单片机从P1.0—P1.3引脚读出发射子机编号，再触发报警和显示电路。
图12单片机电路图
（4）显示电路
显示部分采用SMC1602液晶屏进行数据显示，其主要技术参数为：
表1液晶屏技术指标
接口信号说明如表2所示。
表2液晶屏接口信号说明
与单片机接口电路如图13所示。
图13LCD与单片机接口电路
（4）音乐报警电路
音乐报警电路采用16首曲目的门铃芯片TQ33A，该芯片内置音频驱动电路，可以直接连接扬声器播放音乐。
图14音乐报警电路
（5）供电及程序下载电路
本设计采用USB接口供电，电源电压5V。
同时，USB接口通过内含PL2303芯片的转换电路对单片机进行程序编写。
其电路原理如图15所示。
图15供电及程序下载电路
四、软件编程
1、软件流程图
本设计接收模块单片机软件主程序流程图如图16所示。
图16单片机主程序流程图
2、主程序
下面介绍main.c主程序编写，其他程序略。
（1）头文件和一些宏定义
#include<
reg52.h>
#include"
1602.h"
typedefunsignedcharU8;
/*definedforunsigned8-bitsintegervariable无符号8位整型*/
typedefsignedcharS8;
/*definedforsigned8-bitsintegervariable有符号8位整型*/
typedefunsignedintU16;
/*definedforunsigned16-bitsintegervariable无符号16位整型*/
typedefsignedintS16;
/*definedforsigned16-bitsintegervariable有符号16位整型*/
typedefunsignedlongU32;
/*definedforunsigned32-bitsintegervariable无符号32位整型*/
typedefsignedlongS32;
/*definedforsigned32-bitsintegervariable有符号32位整型*/
typedeffloatF32;
/*singleprecisionfloatingpointvariable（32bits）单精度浮点数*/
typedefdoubleF64;
/*doubleprecisionfloatingpointvariable（64bits）双精度浮点数*/
（2）常量、变量定义和函数声明
//定义无线接收信号
sbitFlagIn=P1^6;
sbitBell=P3^6;
//定义标识
volatilebitFlagCall=0;
//有呼叫信号
volatilebitFlagKeyPress=0;
//有键按下
//函数声明
voidData_Init（）;
voidTimer0_Init（）;
voidPort_Init（）;
voidADC_Init（）;
ucharGetADVal（）;
voidKeyProcess（uint）;
//------------------定义变量--------------------//
U16temp;
U16Counter;
U8din;
U8TotalCall,CallNumOld;
U8CallNum[16]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
U8index=0;
//------------------函数声明--------------------//
voidINT0_Init（void）;
voidTimer0_ISR（void）;
voidmain（）;
（3）各子程序
//数据初始化
voidData_Init（）
{
P1=0xff;
Counter=0;
din=0;
FlagIn=1;
Bell=0;
TotalCall=0;
index=0;
}
//定时器0初始化
voidTimer0_Init（）
ET0=1;
//允许定时器0中断
TMOD=1;
//定时器工作方式选择
TL0=0x06;
TH0=0xf8;
//定时器赋予初值
TR0=1;
//启动定时器
//定时器0中断
voidTimer0_ISR（void）interrupt1using0
U8i;
Counter++;
//显示呼叫号
if（Counter>
=500）
{
if（TotalCall>
5）
for（i=0;
i<
5;
i++）
{
L1602_char（1,i*3+1,CallNum[i+index]/10+48）;
L1602_char（1,i*3+2,CallNum[i+index]%10+48）;
}
if（index<
（TotalCall-5））
index++;
else
index=0;
}
Counter=0;
//外部中断初始化函数
voidINT0_Init（void）
IT0=1;
//负边沿触发中断
EX0=1;
//允许外部中断0
//按键中断处理
voidINT0_ISR（void）interrupt0
//取消键按下，所有指示灯熄灭
L1602_string（1,1,"
"
）;
L1602_string（2,1,"
NoCall"
CallNumOld=255;
/********************************************************************
*名称:
Main（）
*功能:
主函数
***********************************************************************/
voidmain（）
U16i,j;
U8flag;
EA=0;
Timer0_Init（）;
//定时器0初始化
INT0_Init（）;
//外部中断初始化
Data_Init（）;
EA=1;
L1602_init（）;
Welcometo"
WirelessCalling!
"
//延时
500;
for（j=0;
j<
j++）
{;
//清屏
while
（1）
//检测是否有无线接收信号
if（FlagIn==1）
10000;
i++）;
//延时，以保证一个VT脉冲只计一次
if（FlagIn==1）
{
Bell=1;
//播放音乐
din=P1&
0x0f;
//取出呼叫号
//和未处理的呼叫号比较，如果是新的则显示
flag=0;
for（i=0;
TotalCall;
{
if（CallNum[i]==din）flag=1;
//与已有呼叫号相同
}
if（flag==0）
if（TotalCall<
16）
{
CallNum[TotalCall]=din;
TotalCall++;
L1602_int（2,4,TotalCall）;
}
if（TotalCall<
=5）
L1602_char（1,（TotalCall-1）*3+1,CallNum[TotalCall-1]/10+48）;
L1602_char（1,（TotalCall-1）*3+2,CallNum[TotalCall-1]%10+48）;
//等待VT脚高电平变低
while（FlagIn）;
Bell=0;
//音乐播放信号归0
五、下载与调试
当程序在uVision环境下编写完成，并编译生成.hex文件后，就可以下载并进行调试了。
1、USB转串口驱动安装
打开USB驱动文件夹下的PL2303_Prolific_DriverInstaller_v130.exe安装文件，按提示安装USB转串口驱动程序。
安装完成后，插入USB下载线后，在[开始]-[控制面板]-[打印机和其他硬件]-[设备管理器]，在“端口”分支下有（ProlificUSB-to-SerialCommPort（COMX）。
X表示串口号，如果没有说明USB转串口驱动没有安装，须重新安装。
记住括号里的COM口号。
图17成功安装USB转串口驱动示意图
2、下载程序
打开STC单片机下载软件文件夹，点击运行STC_ISP_V481.exe程序，出现如下界面。
图18下载软件
正确选择MCU类型，COM口（与刚才安装的COM号一致），最高波特率和最低波特率都选2400bps或者1200bps（下载线内PL2303芯片所限，没办法！
），并打开正确的.hex数据文件。
点击“Download/下载”按纽，窗口出现提示：
Chinese:
正在尝试与MCU/单片机握手连接...
Connectionisfailure.Youcantry:
1.GiveyourMCUPowerOnReset.
2.Stopoperation,thenre-selectCOMPort.
3.BecausePLCC-DIP/PQFP-DIPSockettracetoolong.
4.UpdatetheSTCISP.exeversion.
5.Ifstillerror,yourMCUFirmwareiserror
ornull.
连接失败，请尝试以下操作：
1.在单片机停电状态下，点下载按钮，再给单片机上电
2.停止下载，重新选择RS-232串口,接好电缆
3.可能需要先将P1.0/P1.1短接到地
4.可能外部时钟未接
5.因PLCC、PQFP转换座引线过长而引起时钟不振荡，请
调整参数
6.可能要升级电脑端的STCISP.exe软件
7.若仍然不成功，可能MCU/单片机内无ISP系统引导码，
或需退回升级，或MCU已损坏
8.若使用USB转RS-232串口线下载，可能会遇到不兼容
的问题，可以让我们帮助购买兼容的USB转RS-232
串口线
仍在连接中,请给MCU上电...
按下电路板上的电源按纽，保证其有个失电至上电的过程，则窗口显示开始烧录芯片。
芯片烧录成功后，程序开始运行，无线病房呼叫器仪正常工作。
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