无线病房呼叫系统连接器电路设计详解

　　在传统的呼叫系统基础上，以80C51系列单片机为核心，设计了一种基于单片机的无线病房呼叫器。介绍了电路设计及软件实现方法，并给出了系统框图、硬件电路及部分程序设计。该呼叫系统使用了专用的高集成度射频无线收发芯片进行传输，不仅避免了传统的有线寻呼系统布线复杂和改建麻烦的问题，而且使整个系统电路简洁、性能稳定。

　　分机nRF401与AT89C2051主连接电路的设计

　　nRF401有休眠（Standby）、接收（RX）和发射（1x）3种工作状态。由nRF401 的引脚功能可知，这3种状态问的切换由PWR-UP、TXEN的状态可以确定。DIN、Dout是串行通信El，分别与单片机的串行通信口相连。CS脚则选择工作频率。nRF401与单片机的连接电路如图4所示。在分机上有1个信息确认灯，在信息发送成功后确认灯闪亮1s，可以由单片机的I/O口直接点亮。限流电阻选用100Ω，工作电流即可以满足要求。

　　

　　图4收发模块与单片机连接电路

　　nRF401与AT89C2051连接电路的设计

　　主机工作时也要进行状态切换、频率选择和串行通信，实现的方法与分机的一样，所以连接电路和分机的也一样，这里给出nRF401的连接图，如图5所示。

　　

　　图5 nRF401的连接

　　显示电路的设计

　　P1.5，P1.6和P1.7端口分别控制数码管的个位、十位和百位的供电，当相应的端口变成低电平时，相应的三极管会导通，+5V的电源通过驱动三极管给数码管相应的位供电，这时只要锁存器口送出数字的显示代码，数码管就能正常显示数字。因为要显示几位不同的数字，所以必须用动态扫描的方法来实现。该系统的显示部分采用LED共阳极接法，采用动态显示。首先将显示的个十百位分别存放，然后逐个取出进行显示。为了防止闪烁，每位LED显示160 us.为了防止重影，当一位显示完毕后立刻将其关闭，然后进行下一位的显示。LED显示电路如图6所示。

　　

　　图6 LED显示电路

　　键盘电路设计

　　主机上的键盘总共需要2个，即翻查键和删2软件设计除键，连接图见图7。

　　

　　图7主机键盘电路

　　报警电路的设计

　　主机在接受到呼叫信号后，首先进行报警告知值班人员。报警电路可以用单片机P2.0输出1 kHz和500 Hz的音频信号经放大后驱动扬声器，发出报警信号，报警发声电路见图8。

　　

　　图8主机报警发声电路

　　本呼叫器的硬件设计电路结构十分简洁，成本低廉，能实现医院呼叫所需的一般功能，但不能完全排除遇到主机忙而导致呼叫失败的情况。一但由于分机上有一个确认灯，遇到呼叫失败的情况，呼叫后确认灯不会闪亮，则需要用户再次呼叫一次。该硬件和软件设计方案已通过实验检验，各项参数稳定，功耗低，系统运行稳定，通信误码率低，具有很好的开发应用前景。

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