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基于低压电力线通信的病房呼叫系统的设计

作　者: 雷英俊
导　师: 熊平
学　校: 中南大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 病房呼叫系统 电力线通信 扩频通信 单片机
分类号: TN99
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


病房呼叫系统由安装在护士站的报警装置和病床头的呼叫单元组成,是病人请求值班医生或护士进行诊断和护理的紧急呼叫工具。利用经过是近九十年的发展且日趋成熟的低压电力线通信技术开发的病房呼叫系统,其具有实现成本低、即插即用、永远在线、使用范围广等优点。本文提出了一种基于低压电力线通信的病房呼叫系统。该系统所选择的电力线通信芯片是基于直接序列扩频技术的核心技术来开发的。这种基于低压电力线通信的病房呼叫系统由硬件部分和软件部分组成。系统核心单片机选用AT89S52,电力线通信芯片选用北京智源利和微电子技术有限公司设计开发的电力线载波调制芯片SC1128,该芯片专门针对中国低压电网特性而设计,是一款适合中国低压电网特性的数据传输专用芯片。系统采用主从结构设计,从机实现呼叫功能,主机实现报警、LED显示和USB通信功能,主、从机都设计了信号发射接收电路。经过原理图设计、PCB设计与制版、元器件焊接和编程调试等过程,最后对系统进行了整体联机测试,结果表明,系统各功能模块工作状态良好,整个系统设计基本上达到了预期的目的。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 研究背景  7-8
    1.1.1 病房呼叫系统概述  7
    1.1.2 病房呼叫系统分类  7
    1.1.3 病房呼叫系统国内外发展概况  7-8
  1.2 低压电力线载波通信发展现状  8
  1.3 基于低压电力线的病房呼叫系统  8-9
  1.4 基于低压电力线的病房呼叫系统的特点  9
  1.5 项目的主要工作  9-11
第二章 电力线载波通信  11-18
  2.1 电力线通信的分类  11
  2.2 电力线通信的发展  11-14
    2.2.1 电力线通信的国外发展现状  12-13
    2.2.2 电力线通信的国内发展现状  13-14
  2.3 电力线载波通信的基本原理  14-17
    2.3.1 电力线载波通信常用技术  14-15
    2.3.2 扩频通信技术  15-16
    2.3.3 直接序列扩频系统  16-17
  2.4 本章小结  17-18
第三章 系统硬件设计  18-30
  3.1 系统概况设计  18-20
  3.2 系统硬件详细设计  20-27
    3.2.1 调制解调芯片的选型介绍  20
    3.2.2 单片机的选型及与通信芯片的连接  20-21
    3.2.3 信号耦合电路的设计  21-22
    3.2.4 信号接收电路的设计  22-24
    3.2.5 信号发射电路的设计  24
    3.2.6 呼叫源呼叫电路的设计  24-25
    3.2.7 监控中心储存电路的设计  25-26
    3.2.8 声光报警电路的设计  26
    3.2.9 USB通讯电路的设计  26-27
  3.3 PCB设计与制作  27-29
  3.4 本章小结  29-30
第四章 系统软件设计  30-39
  4.1 单片机端软件设计  30-36
    4.1.1 软件整体设计  30-31
    4.1.2 扩频通信芯片SC1128的程序设计  31-34
    4.1.3 LED数显模块程序设计  34-35
    4.1.4 USB通信模块程序设计  35-36
  4.2 PC端软件设计  36-38
    4.2.1 界面设计  36-37
    4.2.2 USB通信程序设计  37-38
  4.3 本章小结  38-39
第五章 系统调试及试验结果  39-46
  5.1 实验环境  39
  5.2 SC1128参数设置和计算  39-40
  5.3 系统调试过程  40-44
    5.3.1 硬件调试  40-42
    5.3.2 软件调试  42-43
    5.3.3 系统联合调试  43-44
  5.4 调试结果和分析  44-45
  5.5 本章小结  45-46
第六章 总结与展望  46-48
  6.1 本文总结  46
  6.2 未来工作展望  46-48
参考文献  48-51
附录1 呼叫源电路原理图  51-52
附录2 监控中心电路原理图  52-53
附录3 系统实物图  53-54
附录4 部分源程序  54-57
致谢  57-58
攻读学位期间主要的研究成果  58

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电电子学的应用
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