哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）IPAGE摘要隨著社會的不斷進(jìn)步，各種管理變得越來越人性化，智能化。然而，在某些領(lǐng)域和技術(shù)方面還存在著一些不夠完善的管理和運(yùn)行模式。比如:醫(yī)院對于加護(hù)病房的病人的管理就存在著一些問題，對于加護(hù)病房病人出現(xiàn)的各類需求和狀況不能及時的發(fā)現(xiàn)和解決，最重要的是病人的安全沒有得到保障。本設(shè)計(jì)是由單片機(jī)及各個子系統(tǒng)組成的綜合性加護(hù)病房管理系統(tǒng)。它采用了無線通信技術(shù)，RFID技術(shù)和最新的電子技術(shù)來構(gòu)造整個系統(tǒng)。通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)對于加護(hù)病房的實(shí)時監(jiān)測，包括病房的溫度通過溫度傳感器來檢測，病人呼叫通過蜂鳴器來報警，病人是否離開所規(guī)定的范圍內(nèi)，讓護(hù)士能夠及時的掌握加護(hù)病房內(nèi)的各種狀況并及時的進(jìn)行處理，為病人和醫(yī)院帶來便捷。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；RFID；溫度傳感器；蜂鳴器

AbstractWiththecontinuousprogressofsociety,allkindsofmanagementbecomemoreandmorehumanizedandintelligent.However,therearestillsomeimperfectmanagementandoperationmodesinsomefieldsandtechnologies.Forexample,therearesomeproblemsinthemanagementofthepatientsintheICU.ThevariousneedsandconditionsofthepatientsintheICUcannotbefoundandsolvedintime.Themostimportantthingisthatthesafetyofthepatientsisnotguaranteed.ThisdesignisacomprehensivemanagementsystemofICUwhichiscomposedofsinglechipmicrocomputerandeachsubsystem.Ituseswirelesscommunicationtechnology,RFIDtechnologyandthelatestelectronictechnologytoconstructthewholesystem.Throughthesingle-chipmicrocomputertorealizethereal-timemonitoringoftheICU,includingthetemperatureoftheward,whetherthepatientcallsornot,whetherthepatientleavesthespecifiedrange,sothatthenursecangraspallkindsofconditionsintheICUintimeanddealwiththemintime,andbringconveniencetothepatientsandthehospital.Keywords:Singlechip；RFID；TemperatureSensor；Buzzer

目錄TOC\o"1-3"\u摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1課題研究的目的 11.2課題背景及研究意義 11.3國內(nèi)外現(xiàn)狀 11.4主要內(nèi)容 1第2章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 42.1系統(tǒng)總體方案 42.2主控芯片的選擇 42.3WiFi模塊的選擇 42.4RFID模塊的選擇 62.5溫度檢測模塊的選擇 72.6控制模塊的選擇 72.7液晶顯示模塊的選擇 72.8報警模塊的選擇 8本章小結(jié) 9第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 103.1WiFi模塊的電路設(shè)計(jì) 103.2單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 113.2.1復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 123.2.2時鐘電路的設(shè)計(jì) 123.3RFID系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 133.4溫度檢測的電路設(shè)計(jì) 143.5控制電路設(shè)計(jì) 153.6液晶顯示電路設(shè)計(jì) 163.6.1數(shù)碼管介紹 163.6.2液晶顯示屏的設(shè)計(jì) 173.7報警電路設(shè)計(jì) 18本章小結(jié) 18第4章系統(tǒng)軟件及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 194.1主要開發(fā)環(huán)境 194.2主程序設(shè)計(jì) 194.3RFID程序設(shè)計(jì) 214.4呼叫系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 214.5顯示報警程序設(shè)計(jì) 224.6MySQL數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 234.6.1病房管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 234.6.2數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23本章小結(jié) 24第5章系統(tǒng)測試 255.1系統(tǒng)可靠性描述 255.2電路可靠性分析 255.3軟件可靠性分析 265.4功能調(diào)試 275.4.1報警功能的測試 275.4.2溫度顯示與控制的測試 285.4.3定位功能的測試 285.4.4數(shù)據(jù)庫管理的測試 29本章小結(jié) 29結(jié)論 30第1章緒論1.1課題研究的目的隨著社會的快速發(fā)展和人民生活質(zhì)量的不斷提高，醫(yī)院的加護(hù)病房是醫(yī)院重要的部分之一，然而醫(yī)院對于加護(hù)病房的病人的管理就存在著一些問題，對于加護(hù)病房病人出現(xiàn)的各類需求和狀況不能及時的發(fā)現(xiàn)和解決，著給醫(yī)院和病人都帶來了很多的不方便，最重要的是病人的安全沒有得到保障。本設(shè)計(jì)是為了讓管理者和病人之間能夠得到最有效的溝通，出現(xiàn)問題護(hù)士可以及時發(fā)現(xiàn)，病人也可以得到最有效的幫助。本畢業(yè)設(shè)計(jì)可以增強(qiáng)我們的研究性和獨(dú)立開發(fā)思考的能力，它是基于現(xiàn)實(shí)中的問題考慮，從實(shí)際生活中出發(fā)，結(jié)合我國現(xiàn)有的國情，基于國內(nèi)現(xiàn)有的醫(yī)患關(guān)系緊張的問題，讓患者的需求可以得到有效的解決，加護(hù)病房呼叫系統(tǒng)及時、準(zhǔn)確、可靠、便于執(zhí)行，利于推廣。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，發(fā)現(xiàn)了自身的許多問題，也了解到了加護(hù)病房管理系統(tǒng)的現(xiàn)有發(fā)展，也對專業(yè)知識有了更深一步的認(rèn)識，培養(yǎng)了分析和利用信息的能力。1.2課題背景及研究意義伴隨著科技越來越發(fā)達(dá)和醫(yī)院療養(yǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國大多數(shù)醫(yī)院的理念也漸漸的向“更好地為患者服務(wù)”的意識轉(zhuǎn)變。基于醫(yī)院新的服務(wù)理念，病房的管理系統(tǒng)理所應(yīng)當(dāng)?shù)某蔀楦鞔筢t(yī)院普遍使用的一種新型技術(shù)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)成為了醫(yī)院監(jiān)護(hù)人員不可或缺的設(shè)備，而且是各大醫(yī)院實(shí)現(xiàn)技術(shù)更新的重要標(biāo)志，給醫(yī)院監(jiān)護(hù)人員和患者之間的交流溝通提供了非常重要的環(huán)境。加護(hù)病房的管理系統(tǒng)既可以幫助患者快速地呼叫到醫(yī)院的監(jiān)護(hù)人員，又可以減輕醫(yī)院監(jiān)護(hù)人員值班的生理和心理壓力，可以讓醫(yī)院監(jiān)護(hù)人員有更多的時間和精力處理病人的病情和研究治療的問題，從而提高了醫(yī)護(hù)效率。而且本設(shè)計(jì)還可以檢測和管理加護(hù)病房內(nèi)的溫度，護(hù)士和患者都可以控制病房內(nèi)風(fēng)扇的開啟和關(guān)閉，為患者提供了方便。醫(yī)院是病人看病唯一有效且可靠的方式，所以長期以來醫(yī)院的發(fā)展理念和監(jiān)管問題一直是國家重視的問題。但是由于目前的病房管理系統(tǒng)沒有考慮到加護(hù)病房的危機(jī)病情，可能會錯過加護(hù)病房的的臨時呼叫，從而耽誤病人的病情，而導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，因此，加護(hù)病房管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)具有很深遠(yuǎn)的意義。1.3國內(nèi)外現(xiàn)狀當(dāng)前社會的醫(yī)療技術(shù)發(fā)展的研究和理論證明，單片機(jī)技術(shù)對于醫(yī)療技術(shù)的探究，醫(yī)療事業(yè)的更新和長遠(yuǎn)發(fā)展產(chǎn)生了必不可少的影響。隨著當(dāng)今世界的不斷更新和進(jìn)步，各種管理也隨之變得越來越人性化，然而，在某些領(lǐng)域也存在一些不夠完善的管理方式，比如：醫(yī)院對病房，病人管理時，對各類病人的現(xiàn)狀和不同的需求不能及時的了解和掌握，這給醫(yī)院的病人帶來了諸多的不變，更為重要的是病人的安全沒有得到有效的保障。在國內(nèi)，由于中國人口基數(shù)眾多，而且老齡化現(xiàn)象變得越來越嚴(yán)重，導(dǎo)致少部分醫(yī)院的醫(yī)生與護(hù)士供不應(yīng)求，而且醫(yī)院管理模式并不完善，對于患者的服務(wù)效率依舊不高，傳統(tǒng)的醫(yī)療模式就是護(hù)士定時到病房去查看病人，以此獲取病人需求的情況。這樣會大大的浪費(fèi)掉不必要的時間。但目前只有及少數(shù)醫(yī)院有比較完善的加護(hù)病房管理系統(tǒng)。在國外，對于加護(hù)病房的需求和管理也是一直以來都需要待解決的問題。各個國家醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)和各大公司都大大的開展了加護(hù)病房管理系統(tǒng)的研究和開發(fā)?？梢宰屪o(hù)士有更多的時間去處理別的問題，同時也為患者提供了方便，而且節(jié)約了更多的時間，從而有效地解決了患者需要長時間來等待醫(yī)護(hù)人員的到來。其中斯坦福大學(xué)的Codebluewear系統(tǒng)，德國的CRNR醫(yī)療研究機(jī)構(gòu)的SIAN一系列項(xiàng)目，NAVE莫斯林科研機(jī)構(gòu)和牛津大學(xué)開發(fā)的Lifecnd系統(tǒng)都是在加護(hù)病房管理系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)中具有理論性的成果。但是，總體來說，計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)還是在病房中得到了廣泛應(yīng)用，最有力的說明就是病房管理系統(tǒng)的使用，這不僅為醫(yī)護(hù)人員及時掌握病人病情提供了技術(shù)保障，而且可以提高醫(yī)院的服務(wù)水平，減輕監(jiān)護(hù)人員的護(hù)理強(qiáng)度。在目前國內(nèi)上存在多種大大小小、功能齊全的加護(hù)病房管理系統(tǒng)，不管是有線的，還是無線的，都會有按鍵就報警的功能，使得病房巡護(hù)人員可以及時了解病房病人的需求，醫(yī)護(hù)人員無法辨別病人的緊急程度，很有可能錯過對病情危急者的醫(yī)治。對于病房的溫度，醫(yī)護(hù)人員也不能在辦公室及時的掌握和控制。由于加護(hù)病房病人病情的特殊性，需要對病人的活動位置進(jìn)行掌握，但是對于病人的位置還不能及時的監(jiān)測和管理。對于病人的信息掌握的還不夠完善。因此，病房管理系統(tǒng)還存在很大的改進(jìn)空間。1.4課題研究的主要內(nèi)容本課題首先對加護(hù)病房管理系統(tǒng)的背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了了解與研究，并在調(diào)研的基礎(chǔ)上指出研究基于單片機(jī)的加護(hù)病房管理系統(tǒng)的意義所在。在設(shè)計(jì)了開發(fā)方向和設(shè)計(jì)意義的需求下，對本設(shè)計(jì)需要用到的硬件環(huán)境及軟件環(huán)境做出詳細(xì)的介紹，并對加護(hù)病房管理系統(tǒng)的各個模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹，包括控制器AT89C52的構(gòu)造、如何設(shè)計(jì)和使用溫度傳感器、鍵盤電路的電路開發(fā)、如何連接顯示電路、報警電路的設(shè)計(jì)、電腦控制端的設(shè)計(jì)以及控制電路的設(shè)計(jì)等。由于需要編寫程序?qū)ο到y(tǒng)的輸入進(jìn)行判斷，因此需要介紹KEIL_C軟件的使用，以及如何實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的程序編寫。最后將對設(shè)計(jì)出的管理系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試實(shí)驗(yàn)，以確保達(dá)到預(yù)期的效果。第2章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)在應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，在當(dāng)今社會，硬件和軟件都在飛速的發(fā)展當(dāng)中，軟件與硬件也產(chǎn)生了相當(dāng)緊密的聯(lián)系，有許多新的產(chǎn)品不斷涌出。在這個出現(xiàn)的過程中有許多功能相近但價格不同、性能不同的產(chǎn)品，在接下來的內(nèi)容中，是對使用器件的選擇。2.1系統(tǒng)總體方案本畢設(shè)基于AT89C52單片機(jī)，以及蜂鳴器，溫度傳感器，RFID技術(shù)，編程以及數(shù)據(jù)庫的連接實(shí)現(xiàn)以下四個功能：如果病床呼叫，會顯示呼叫并且伴有蜂鳴器響；單片機(jī)可根據(jù)上位機(jī)發(fā)送來的控制信息監(jiān)控病房的溫度和管理；病人身上佩戴代表自己身份的標(biāo)簽卡，醫(yī)院安裝RFID遠(yuǎn)距離讀卡器，病人離開病房一定區(qū)域，系統(tǒng)發(fā)生報警信號；設(shè)計(jì)相配套的管理軟件（包含數(shù)據(jù)庫），對病人信息進(jìn)行相應(yīng)的保存和管理。系統(tǒng)硬件框圖如圖2-1所示。LCD14100液晶屏LCD14100液晶屏WiFi1AT89C52單片機(jī)WiFi1AT89C52單片機(jī)上位機(jī)蜂鳴器蜂鳴器WiFi1AT89C52單片機(jī)TSYS01溫度傳感器WiFi1AT89C52單片機(jī)TSYS01溫度傳感器GPS模塊GPS模塊EM30918距離傳感器EM30918距離傳感器圖2-1系統(tǒng)硬件框圖2.2主控芯片的選擇AT89C52單片機(jī)的功能有對RAM的數(shù)據(jù)處理、內(nèi)部的接口以及IU的內(nèi)部存儲器等部件的硬件初始化，加強(qiáng)控制進(jìn)行匯聚的調(diào)整，對紅外遙感信號IR進(jìn)行精準(zhǔn)的接收及通信模塊是與CPU主板來進(jìn)行的。它擁有電壓極低，性能非常高的特點(diǎn)，是一種39位單片機(jī)，片內(nèi)含8k

bytes以及Flash只讀程序存儲器，是可以反復(fù)進(jìn)行擦寫的和隨機(jī)的存取數(shù)據(jù)的存儲器(RAM)，是256bytes的。它的這種特性是非常符合本設(shè)計(jì)的。所以本設(shè)計(jì)采用的是AT89C52單片機(jī)。如圖2-2所示。圖2-2AT89C52單片機(jī)2.3WiFi模塊的選擇由于本設(shè)計(jì)是對加護(hù)病房的管理，考慮到護(hù)士站與病人病房的實(shí)際距離可能導(dǎo)致信號無法傳送和接收，所以為主機(jī)和從機(jī)之間設(shè)計(jì)了WiFi模塊，以保證主機(jī)和從機(jī)之間可以遠(yuǎn)距離通信和控制。本設(shè)計(jì)采用的是模塊，因?yàn)樗怯泻軓?qiáng)的使用能力和實(shí)用性，而且它的性能是超低能耗的，并且是特意為現(xiàn)代設(shè)備和當(dāng)今世界現(xiàn)金技術(shù)所設(shè)計(jì)的，它可以將兩個具有一段距離并且相關(guān)的的設(shè)備連接到WiFi無線網(wǎng)絡(luò)上，用此來進(jìn)行物和物之間的連接和通信，從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能，解決了因?yàn)榫嚯x遠(yuǎn)而不能通信的問題。而且內(nèi)置的TCP/IP協(xié)議，逼近支持TCPClient連接的多路性，對于互聯(lián)網(wǎng)的連接也是支持的，所以是進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的最佳選擇。如果是進(jìn)行單片機(jī)間的簡單通信，只需要對WiFi模塊進(jìn)行簡單的AT指令就可以對其進(jìn)行設(shè)置和使用。所以用ESP8266WiFi模塊作為連接物與物之間的橋梁。ESP8266WiFi實(shí)物如圖2-3所示。圖2-3ESP8266WiFi實(shí)物圖2.4RFID模塊的選擇在醫(yī)療系統(tǒng)的應(yīng)用中,RFID移動終端主要以腕帶等電子標(biāo)簽的應(yīng)用形式為主。RFID移動終端可以實(shí)時發(fā)送無線信號,將存儲的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到上位機(jī)終端,并最終發(fā)送到醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，以此來實(shí)現(xiàn)各個信號共享的功能。RFID標(biāo)簽的控制器是對其內(nèi)部的存儲器中數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的，包括數(shù)據(jù)讀取寫或者刪除。存儲器用來存儲標(biāo)簽的醫(yī)療信息容量，也就是病人的信息。RFID讀寫器要通過串行通信的方式與上位機(jī)終端相連接，并最終將存儲的信息傳至醫(yī)院的局城網(wǎng)常用的串行通信。在醫(yī)療管理的RFID標(biāo)簽設(shè)計(jì)中，采用的是T1公司的CC2430芯片,它集成了所有的無線通信系統(tǒng)模塊,只需設(shè)計(jì)簡單的外圍電路就可以,使得標(biāo)簽設(shè)備體積小經(jīng)濟(jì)性好性價比高。實(shí)物圖如圖2-4所示。圖2-4RFID讀卡器器2.5溫度檢測模塊的選擇本設(shè)計(jì)采用的是數(shù)字溫度傳感器TSYS01，它是一款芯片是單一的，功能強(qiáng)大，具有新型技術(shù)的溫度傳感器。它內(nèi)部包含一個溫度傳感芯片和24位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。對于這一模塊的設(shè)計(jì)來說是很方便的，并且此款溫度傳感器可以通過I2C或SPI兩個接口連接到任何的微控制器。實(shí)物如圖2-5所示。圖2-5TSYS01數(shù)字溫度傳感器2.6控制模塊的選擇在本設(shè)計(jì)中作為上下位及控制電路的主要元器件是繼電器，它具有一定的隔離性和防范的作用，如果在它的前面加一個三極管用來放大輸出的電平感應(yīng)信號的話就可以使繼電器進(jìn)行開和關(guān)，以此來實(shí)現(xiàn)弱電控制強(qiáng)電的作用。所以繼電器在本設(shè)計(jì)電路中起到可以自己進(jìn)行調(diào)節(jié)、對電路進(jìn)行安全保護(hù)、對電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換等重要的作用。在大多數(shù)的自動化與監(jiān)控系統(tǒng)中,它經(jīng)常被用來對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)有力的控制。由繼電器和單片機(jī)所組成的系統(tǒng)中，具有不會被外界干擾等特點(diǎn),它具有很廣闊的發(fā)展前景。所以本設(shè)計(jì)采用直流驅(qū)動電壓為+5V的繼電器。如圖2-6所示。圖2-6繼電器模塊實(shí)物圖2.7液晶顯示模塊的選擇液晶顯示功能的14100，帶有中文字庫的，14100有兩種接口方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，有兩種簡體漢字通過點(diǎn)陣的方式顯示；8192個點(diǎn)陣,操作方便，引腳連接方式相對簡單使得此顯示器比較容易，人機(jī)交互圖形界面的不二之選。液晶顯示屏最大的特點(diǎn)就是功能的消耗較低，將由點(diǎn)陣組成的漢字顯示出來。簡單的圖形顯示也是可以顯示的。顯示簡潔，能夠顯示數(shù)據(jù)和圖形，能夠勝任多種情況，價格低廉與其他液晶顯示器相比性價比更大。其優(yōu)勢在于有成本低且控制簡單顯示漢字。在本設(shè)計(jì)中，液晶屏是不可或缺的，因?yàn)榧幼o(hù)病房的溫度以及病人位置信息都是在液晶屏幕上進(jìn)行顯示的，因?yàn)榭紤]到本設(shè)計(jì)的價格因素以及觀賞性等等多方面的因素，所以本設(shè)計(jì)中選用了LCD14100液晶顯示器作為病人側(cè)和護(hù)士側(cè)的顯示屏。實(shí)物圖如圖2-7所示。圖2-7LCD14100液晶顯示器2.8報警模塊的選擇在病房病人呼叫護(hù)士的部分選用的是蜂鳴器，當(dāng)病房的病人按下呼叫護(hù)士的按鈕時，護(hù)士站的液晶顯示器會顯示病人的床位號，蜂鳴器也會發(fā)出警報，所以可以讓醫(yī)護(hù)工作人員聽到有病人呼叫，這也就避免了醫(yī)護(hù)人員因?yàn)楣ぷ鬏^忙，病房內(nèi)的病人長時間呼叫醫(yī)護(hù)人員而得不到響應(yīng)。本章小結(jié)本章首先設(shè)計(jì)了系統(tǒng)總體方案。然后，分析了本系統(tǒng)功能的要求和目標(biāo)，以及無線技術(shù)，對主要器件進(jìn)行選型，通過對比和分析選擇了最終方案。最后，對WiFi以及RFID等技術(shù)進(jìn)行了介紹，經(jīng)過分析和研究，選擇了最后方案。

第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心所在是AT89C52單片機(jī)，其主要功能是病人按鍵呼叫、病房內(nèi)溫度監(jiān)測和控制以及病人位置的獲取，以電路設(shè)計(jì)和器件連接為主要設(shè)計(jì)思想，通過各模塊電路設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。3.1WiFi模塊的電路設(shè)計(jì)為了方便配置模塊，需要先將模塊與下載與下載器連接上，然后把MCU換成下載器就可以使用串口助手，要選擇波特率為115200，這是ESP8266默認(rèn)的波特率，R然后發(fā)送指令A(yù)T+CIOBAUD來改變將模塊的波特率改成9600，這樣方便單片機(jī)程序?qū)懭搿SP8266WiFi模塊如圖3-1所示。圖3-1ESP8266WiFi模塊然后將ESP8266五個引腳進(jìn)行連接。首先電源和接地是必須要連的，用VCC引腳接電壓為3V左右的電源，GN引腳D接地，UTXD引腳接單片機(jī)的RXD，URXD引腳接單片機(jī)的TXD，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)選用的單片機(jī)是AT89C52，5V為它的工作電壓，而WiFi模塊選用8266，3V為它的工作電壓，如果8266WiFi模塊也接到5V的電源的話很有可能會燒壞。最后就是AT+CIPSERVER=1,8080指令的設(shè)置，這個指令是將模式設(shè)置為服務(wù)模式，我將數(shù)字變?yōu)榱?，因?yàn)榇碇_始，將端口號設(shè)置成為了8080。這樣WiFi模塊的設(shè)計(jì)就已經(jīng)完成了，這樣就可以讓主機(jī)和從機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。3.2單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)單片機(jī)AT89C52一共含有39個引腳，輸出(17O)端口是32個引腳雙向向外部輸入的，并且里面包含2個外部中斷，讀寫口線也包含兩個，對于AT89C52單片機(jī)來說，它是按照正常的方法來進(jìn)行編程的。此單片機(jī)將平常用的微型處理器和存儲器的Flash巧妙地安排在了一起，最重要的是可以重復(fù)使用擦寫的存儲器Flash還可以極大的減少設(shè)計(jì)的成本。AT89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖3-2所示。圖3-2處理器部分電路圖并且它里面包含的MCS51系統(tǒng)指令是可以對Flash進(jìn)行反復(fù)擦寫的。可編程的18位定時計(jì)數(shù)器有3個，中斷電路的時鐘正常頻率為0-24MHz，可以進(jìn)行編程的串行中斷口有2個，它的顯著特點(diǎn)就是低功耗模式和掉電復(fù)位，并且可以在使用軟件時對軟件進(jìn)行設(shè)置休眠的功能。此單片機(jī)的主要管腳包含:XTCL1(19腳)和XTCL2(18腳)，輸入的端口和輸出的端口是在振蕩器里面所包含的，單片機(jī)AT89C52的晶振是在外面進(jìn)行接入的，這可以很好的保證電路的安全性。RSTNcd(9腳)是輸入端口，它是復(fù)位的，外部接入的組成的部分是復(fù)位電路。它是一個單片機(jī)系統(tǒng)中不可或缺的一部分，在單片機(jī)系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。在對單片機(jī)進(jìn)行編程時，中的指令字節(jié)是由P0口來接收的，在對程序進(jìn)行校驗(yàn)時，指令字節(jié)也是由P0口來輸出的，在對P0口進(jìn)行檢查時，在外接電路必須要接上拉電阻。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的地址是16位地址的時侯，P2鎖存器里面的內(nèi)容是由P2口來進(jìn)行輸出的。在對單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和檢查時，P2口可以接收低位的地址和一些可以進(jìn)行控制的信號。單片機(jī)AT89C52的特點(diǎn)是很顯著的，它的供電電壓非常低并且體積非常小，一共有四個端口但是只要兩個口好用就可以正常的來使用，對于本設(shè)計(jì)來說正好是符合的，并且只需要兩節(jié)電池就可以對它進(jìn)行供電。3.2.1復(fù)位電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)的系統(tǒng)中必須包含復(fù)位電路，它的引腳RST是對復(fù)位信號來進(jìn)行輸入的，在高位電平的環(huán)境中也是有效的。本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念是在上電后加上對按鈕的復(fù)位，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)中考慮到該系統(tǒng)是至關(guān)重要的一部分，所以在復(fù)位方式上面采用的是上電復(fù)位，用此種方法來防止系統(tǒng)因接觸不良而造成死機(jī)。對于本設(shè)計(jì)來說正好是符合的，并且只需要兩節(jié)電池就可以對它進(jìn)行供電。復(fù)位電路如圖3-3所示。圖3-3復(fù)位電路圖3.2.2時鐘電路的設(shè)計(jì)對于最小系統(tǒng)中的時鐘電路，它是是時序的基礎(chǔ)部分，單片機(jī)的內(nèi)部的振蕩器是由反向放大器來構(gòu)成的，而且時鐘也是由它來產(chǎn)生的，時鐘的產(chǎn)生方式有兩種，有內(nèi)部產(chǎn)生時鐘的方式和外部產(chǎn)生時鐘的方式。在本系統(tǒng)中選用的是內(nèi)部產(chǎn)生時鐘方式，定時元件的產(chǎn)生是由兩個端口外接石英晶體來發(fā)生的，自激振蕩是由內(nèi)部反相放大器來進(jìn)行觸發(fā)的，以此來產(chǎn)生時鐘。電容的選用則是容量為30pF電容。單片機(jī)外接電路如下圖3-4所示。圖3-4時鐘電路圖3.3RFID系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)在對加護(hù)病房病人位置的監(jiān)控和管理上所采用的技術(shù)是RFID。RFID技術(shù)是它是近年來流行的一種新型技術(shù)，應(yīng)用在各個行業(yè)的各個領(lǐng)域，尤其是在射頻識別的刷卡領(lǐng)域應(yīng)用的很廣泛，它的優(yōu)點(diǎn)是別的技術(shù)無法匹及的，與傳統(tǒng)的磁卡以及IC卡相比，RFID技術(shù)具有非按觸，數(shù)據(jù)存儲容量大、信號穿適力強(qiáng)、安全性高、可擦寫等優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)與本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念剛好相符合。在對病人出入加護(hù)病房用到的是RFID遠(yuǎn)距離讀卡器。RFID技術(shù)在最近的一些年中取得了很大的發(fā)展，它是射頻技術(shù)的高新技術(shù)。本設(shè)計(jì)用到的就是射頻識別技術(shù)。RFID系統(tǒng)模塊如圖3-5所示。圖3-5RFID系統(tǒng)模塊圖因?yàn)镽FID遠(yuǎn)距離讀卡器標(biāo)簽內(nèi)部所需要的能量比閱讀器小得多，這就要求閱讀器的接收靈敏度很高。在本系統(tǒng)中，RFID遠(yuǎn)距離讀卡器中的接收和發(fā)射是相互獨(dú)立的。RFID讀寫器要通過串行通信的方式與上位機(jī)終端相連接，并最終將存儲的信息傳至醫(yī)院的局城網(wǎng)常用的串行通信，當(dāng)對RFID遠(yuǎn)距離讀卡器進(jìn)行通電后，上位機(jī)和下位機(jī)就會進(jìn)行相應(yīng)的顯示，當(dāng)病人的標(biāo)簽卡接近病房的RFID射頻識別卡時，發(fā)送數(shù)據(jù)的部分是用蜂鳴器響一聲來進(jìn)行傳遞的，如果病人同時刷了兩次卡，兩次讀卡之間的時間間隔是通過編程來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的。病人在病房內(nèi)的刷卡功能的實(shí)現(xiàn)是用AT89C52單片機(jī)來控制射頻識別器，以此來獲取病人的卡號，卡號及病人所在的位置會用LCD14100來顯示。3.4溫度檢測的電路設(shè)計(jì)加護(hù)病房溫度的檢測與控制是本系統(tǒng)的重要功能之一。對于醫(yī)院來說給病人提供良好的環(huán)境是必須的，良好的溫度環(huán)境可以讓病人呆的更舒適，尤其是對加護(hù)病房里的病人來說。TSYS01數(shù)字溫度傳感器的生產(chǎn)商是美國DALLAS公司進(jìn)行生產(chǎn)的，是一種可以進(jìn)行組網(wǎng)的新型數(shù)字溫度傳感器，它的優(yōu)勢是用不銹鋼保護(hù)管封裝來進(jìn)行封裝它的芯片，它的耐磨性特別好，體積較小易于設(shè)計(jì)，使用起來比較方便等特點(diǎn)，它有很多種封裝形式，在各種擁擠的空間和復(fù)雜的環(huán)境下都可以對設(shè)備進(jìn)行數(shù)字測溫和控制。它的接口方式是單線接口，它在與微處理器相連時就需要一條線就可以實(shí)現(xiàn)對微處理器和DS1820進(jìn)行串行通信。它支持的功能時多點(diǎn)組網(wǎng)的，多個TSYS01是可以進(jìn)行并聯(lián)的，只要把它們并聯(lián)在一條線上就可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫。

TSYS01有非常多的性能，這也是它最大的特點(diǎn)之一，而且數(shù)據(jù)線也可以對它進(jìn)行供電。它對溫度的測量范圍是很大的，適用于很多的溫度檢測系統(tǒng)中。而且它對溫度的分辨率測量精度是非常大的，一般情況下的測量誤差不會超過幾度，這對于一個傳感器來說是一個至關(guān)重要的優(yōu)點(diǎn)。對于溫度的測量和顯示更加精準(zhǔn)。它有很多的引腳，具體的功能如下:數(shù)據(jù)輸入/輸出端(即單線總線)就是I/O，它的輸出方式為漏極輸出開路，在使用時外面必須加上上拉電阻，高電平通常是它在一般情況下的狀態(tài)。外部電源端可以選用的有很多，本設(shè)計(jì)選用的是UDD外部電源端，如果不用時一定要將它接地，GND為接地端，NC為空腳。TSYS01結(jié)構(gòu)如圖3-6所示。 圖3-6溫度模塊電路圖3.5控制電路設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中溫度控制系統(tǒng)是至關(guān)重要的一個組成部分。首先由TSYS01溫度傳感器將病房內(nèi)的溫度檢測出來，并且可以將采集到的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，與此同時還可以直接發(fā)給單片機(jī)。然后單片機(jī)就會將在病人病房內(nèi)檢測到的溫度值與事先設(shè)定好的的目標(biāo)溫度值來進(jìn)行對比，由此來算出溫度的差值，然后采用PID算法并且輸出相應(yīng)的控制信號，從而達(dá)到較為精確可靠的控制溫度的目的。繼電器控制風(fēng)扇如下圖3-7所示。圖3-7繼電器控制模塊圖可以控制并且還可以執(zhí)行的電路作為本設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)的重要組成部分，因?yàn)橐粋€完整的系統(tǒng)必須要有良好的控制系統(tǒng)，這樣才可以更好的實(shí)現(xiàn)和控制功能，以達(dá)到理想的效果。本設(shè)計(jì)是用溫度傳感器將病房內(nèi)的溫度檢測出來，并且可以將采集到的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，與此同時還可以直接發(fā)給單片機(jī)。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的電平很是很低的，所以它的輸出信號也很低，所以它在工作時的外圍設(shè)備是無法直接進(jìn)行驅(qū)動的，很好的隔離作用是繼電器一個很大的特性，繼電器的閉合和斷開是由繼電器前面的三極管來產(chǎn)生放大輸出信號來驅(qū)動的，由此就可以將弱電控制強(qiáng)電的效果來實(shí)現(xiàn)。3.6液晶顯示電路設(shè)計(jì)為了讓護(hù)士站的護(hù)士可以實(shí)時的檢測到加護(hù)病房病人的各種信息，設(shè)置了LCD14100液晶顯示屏和LG3641BH

LED數(shù)碼管來在上位機(jī)顯示病人的呼叫信息以及病人的實(shí)時位置。數(shù)碼管從P24.P25,P26.P27幾個串口來對斷碼進(jìn)行輸出。這樣設(shè)計(jì)和連接就可以滿足本設(shè)計(jì)的需要。3.6.1數(shù)碼管介紹數(shù)碼管通常的作用就是用來顯示電路，所以LG3641BH

LED數(shù)碼管作為顯示電路的重要組成部分來進(jìn)行采用。它作為數(shù)碼管是4位共陽極的，它的串口輸出段碼的方式一共有四種。平常用來進(jìn)行驅(qū)動的是PNP三極管，端口則會變?yōu)榈碗娖交蛘吒唠娖?，如果對?yīng)的端口變成了低電平，三極管則會被驅(qū)動導(dǎo)通，對數(shù)碼管進(jìn)行相應(yīng)的位供電的是驅(qū)動三極管，平常數(shù)字的顯示代碼是由P0口送出的，這樣的話加護(hù)病房的溫度和病人的實(shí)時信息就可以在數(shù)碼管上顯示出來。半導(dǎo)體發(fā)光器件有很多種，數(shù)碼管就是其中一種，發(fā)光一極管發(fā)光一級管作為它的基本單元。由于在不同的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中會采用不同的方式來來連接電路，在本設(shè)計(jì)中采用的是公共陽極的數(shù)碼管，它是指將所有發(fā)光二極管的正極焊接到一起的，來形成了這種方式。共陽數(shù)碼管在在通電時它的電壓為+5V的電壓。當(dāng)為低電平時，就說明陰極為發(fā)光二極管的某一字段，這時對應(yīng)的字段就會被點(diǎn)亮，當(dāng)高電平時就說明陰極在某一字段產(chǎn)生，那么這時它的字段就會熄滅。公共陰極的數(shù)碼管，它是指將所有發(fā)光二極管的負(fù)極焊接到一起的，以此來形成了這種方式。數(shù)碼管最小電路圖如圖3-8所示。圖3-8數(shù)碼管最小電路圖3.6.2液晶顯示屏的設(shè)計(jì)顯示屏的作用就是顯示病人的呼叫信息和和位置信息，當(dāng)有呼叫按鍵按下時，由無線發(fā)射模塊將對應(yīng)的信息進(jìn)行發(fā)射和接收，然后由單片機(jī)控制LCD14100進(jìn)行顯示。顯示屏的電路圖如圖3-9所示。圖3-9液晶顯示屏電路圖3.7報警電路設(shè)計(jì)報警電路的顯著功能就是當(dāng)加護(hù)病房的病人在病床上按下對醫(yī)護(hù)人員的呼叫按鈕時，醫(yī)務(wù)人員可能會因?yàn)榉泵雎砸壕辽巷@示的病人的呼叫信息，使加護(hù)病房病人的問題或病情無法得到及時的救治。所以，所以本設(shè)計(jì)引入了蜂鳴器，利用蜂鳴器的可以發(fā)出聲響的特性進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。當(dāng)加護(hù)病房的病人按下呼叫按鈕時，上位機(jī)的顯示屏上就會同時顯示病人相應(yīng)的病床號，這個時候蜂鳴器就會發(fā)揮它的作用，發(fā)出聲音，以此來提醒醫(yī)護(hù)人員，從而達(dá)到報警的目的。此設(shè)計(jì)中的幾個患者都會有相應(yīng)的編號。當(dāng)病人按下相應(yīng)呼叫按鈕時，輸出的為低電平，是MCU通過P3.4來進(jìn)行輸出的，然后通過蜂鳴器發(fā)出報警信號。報警電路如圖3-10所示。

圖3-10蜂鳴器引腳電路圖本章小結(jié)本章首先對系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了分析，其次又介紹了主控制器核心電路、傳感器電路、蜂鳴器電路和RFID電路等的設(shè)計(jì)。最后詳細(xì)介紹了溫度顯示電路和蜂鳴器電路設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了RFID、蜂鳴器和最小系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)。

第4章系統(tǒng)軟件及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)在下文中主要敘述了本設(shè)計(jì)對軟件的設(shè)計(jì)思路，使用C語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)對加護(hù)病房溫度的監(jiān)測與控制，病人位置的監(jiān)測以及呼叫顯示等功能。以主程序作為主線，將所有設(shè)計(jì)好的子模塊進(jìn)行合并，另外設(shè)計(jì)出病人的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，構(gòu)成了整個加護(hù)病房管理系統(tǒng)。本章對設(shè)計(jì)的軟件環(huán)境進(jìn)行介紹，以及數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。4.1主要開發(fā)環(huán)境Keil軟件是當(dāng)今世界最前沿的開發(fā)各種系列單片機(jī)的應(yīng)用軟件，它提供了包括C語言的編譯器、宏匯編語言、各種連接器、各種庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等等在內(nèi)的一套非常精準(zhǔn)的開發(fā)模式，它的開發(fā)方式是集成的，將各個模塊集合到一起。在系統(tǒng)里如果是用單片機(jī)來作為主要元器件的話，除了需要硬件之外，也是需要軟件輔助的。開發(fā)環(huán)境如圖4-1所示。 圖4-1開發(fā)環(huán)境圖 4.2主程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用簡單的C語言編程，C語言是一款流行多年的開發(fā)軟件，并且它有很強(qiáng)的實(shí)用性。C語言作為軟件開發(fā)者必須要掌握的一門語言，它可以對各個系統(tǒng)的程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)程序時要在在主程序中顯示病人位置信息，病房內(nèi)的溫度，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)對上下位機(jī)分別進(jìn)行通電后，即單片機(jī)各個電路開始運(yùn)行后，此時先要對整個電路的各個部分進(jìn)行檢查，如果各個電路顯示情況都正常的話，此時系統(tǒng)就會繼續(xù)向下執(zhí)行。主程序流程圖如下圖4-2所示。病房病房病人是否按下呼叫鍵病人是否按下呼叫鍵遠(yuǎn)程通訊報警是否遠(yuǎn)程通訊報警室內(nèi)溫度是否過高室內(nèi)溫度是否過高是否病人是否遠(yuǎn)離病房病人是否遠(yuǎn)離病房是否圖4-2主程序流程圖4.3RFID程序設(shè)計(jì)編寫刷卡模塊的程序首先要編寫核心程序，只有加護(hù)病房病人能夠刷卡后，才能對其它器件進(jìn)行操作，一步一步拓展，并不斷完善其他功能。我們在對軟件進(jìn)行編程時可以實(shí)現(xiàn)病人在病房內(nèi)的刷卡操作，首先要對RFID射頻卡進(jìn)行程序的寫入，然后就是對病人相應(yīng)的卡號進(jìn)行程序的寫入，使它可以進(jìn)行刷卡，并且可以在上位機(jī)進(jìn)行顯示。所包含的編程過程有:各個病人之間的卡號是固定的，不能沖突的、每位病人卡片的讀寫程序等。具體流程如圖4-3所示。開始開始掃描RFID標(biāo)簽掃描RFID標(biāo)簽查詢相應(yīng)患者ID查詢相應(yīng)患者ID否獲取相應(yīng)信息獲取相應(yīng)信息是否允許病人出入是否允許病人出入是結(jié)束結(jié)束圖4-3RFID刷卡程序流程圖4.4呼叫系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)當(dāng)在對上位機(jī)和下位機(jī)進(jìn)行通電時，第一步要進(jìn)行的就是初始化的一些操作，然后上位機(jī)再對下位機(jī)傳來的數(shù)據(jù)通過無線模塊進(jìn)行接收，然后再對傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行一些必要的數(shù)據(jù)檢測，此時上下位機(jī)就會在顯示屏上對病人的一些操作和病人的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，加護(hù)病房的病人在病房內(nèi)在按下呼叫按鈕對醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行相應(yīng)的呼叫時，這時上位機(jī)的顯示屏就會顯示相應(yīng)的病人呼叫信息，并且這時蜂鳴器會產(chǎn)生相應(yīng)的報警。這是值守的醫(yī)護(hù)人員就會看見并且聽見病人的呼叫信息，在按下報警停止按鈕后，這時整個系統(tǒng)則又會回到原來的狀態(tài)。本設(shè)計(jì)的病人呼叫系統(tǒng)的程序如圖4-4所示。開始開始LCD初始化LCD初始化延時延時否判斷模塊狀態(tài)判斷模塊狀態(tài)寫入指令是寫入指令顯示數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)圖4-4呼叫顯示模塊流程圖4.5顯示報警程序設(shè)計(jì)編寫液晶LCD14100的顯示代碼首先要設(shè)計(jì)出一些數(shù)組，比如需要進(jìn)行顯示的漢字，數(shù)字還有一些特定的字符。14100的作用就是可以將所需要的數(shù)據(jù)等進(jìn)行高清顯示，它的里面是帶有中文字庫的，14100有兩種接口方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，有兩種簡體漢字通過點(diǎn)陣的方式顯示；8192個點(diǎn)陣,操作方便，引腳連接方式相對簡單使得此顯示器比較容易，它是物聯(lián)網(wǎng)時代進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示的不二之選。如果液晶顯示器顯示屏上的電極是正極的話，那么它就會進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示，它是通過控制液晶分子狀態(tài)來進(jìn)行顯示的，它具有重量極輕、便于攜帶等諸多優(yōu)點(diǎn)，是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最佳選擇。但是它比較慢的就是它的顯示速度，在執(zhí)行每一條自己另之前一定是否為0，也就是LCM的標(biāo)志，一不是它的傳送狀態(tài),如果為一的話程序就會終止。顯示報警程序流程圖如圖4-4所示。開始開始系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)檢測數(shù)據(jù)檢測顯示報警顯示報警呼叫處理呼叫處理結(jié)束結(jié)束圖4-4顯示報警程序流程圖4.6MySQL數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)任何管理信息系統(tǒng)都需要數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的支持。根據(jù)需求分析的闡述與對系統(tǒng)中各種關(guān)系、實(shí)體與其屬性的分析，現(xiàn)對系統(tǒng)需要在后臺建立的數(shù)據(jù)庫做出如下設(shè)計(jì)。4.6.1病房管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)對病房管理進(jìn)行總體設(shè)計(jì)會讓病人的各種信息更加規(guī)范化，可以隨時的了解和更新病人的信息，包括病人基本信息的增、查、改。4.6.2數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該數(shù)據(jù)庫主要含有的一些數(shù)據(jù)包括:病人的一些基本信息，比如病人的姓名，病人的性別，病人的住院時間，病人的主要病情等。醫(yī)生的一些基本信息，比如所屬科室，電話等。病人信息表表4-1病人信息表字段名數(shù)據(jù)類型字段長度允許空說明姓名char10否性別char2否聯(lián)系電話char11否入院日期datetime8否床位號int4否主治醫(yī)生char10否外碼住院日期datetime8是病房表表4-2病房表字段名數(shù)據(jù)類型字段長度允許空說明病房號char10否主碼所屬科室char10否外碼總床位數(shù)Int4是本章小結(jié)本章根據(jù)硬件搭建方案思路，按照各個模塊子程序調(diào)用的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先設(shè)計(jì)了系統(tǒng)總程序流程圖。其次給出了部分程序代碼，最后設(shè)計(jì)了對上下位機(jī)與WiFi的連接進(jìn)行了介紹。第5章系統(tǒng)測試產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本直接和系統(tǒng)的可靠性掛鉤，設(shè)計(jì)可靠性高的產(chǎn)品或者方案，可以為后續(xù)生產(chǎn)帶來盈利，根據(jù)可靠性進(jìn)行測試，實(shí)物可靠性設(shè)計(jì)最好是在研發(fā)階段一并解決，因?yàn)閷?shí)物的可靠性設(shè)計(jì)成本和產(chǎn)品的開發(fā)周期呈現(xiàn)指數(shù)增長的趨勢。5.1系統(tǒng)可靠性描述人們在電子系統(tǒng)集成可靠性設(shè)計(jì)方面的探索已卓有成效，一些可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)在電子系統(tǒng)中得到廣泛的運(yùn)用。可靠性設(shè)計(jì)根據(jù)人機(jī)工程原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)分為人、軟件、硬件、環(huán)境四個組成部分。因此，可靠性設(shè)計(jì)是根據(jù)故障源位置進(jìn)行避錯設(shè)計(jì)，從硬件和軟件進(jìn)行避錯和容錯設(shè)計(jì)，考慮用戶需求及隱性需求，使系統(tǒng)得以正常運(yùn)行為主要內(nèi)容。經(jīng)過以上的分析和準(zhǔn)備制作，系統(tǒng)實(shí)物圖如圖5-1所示。圖5-1系統(tǒng)實(shí)物圖5.2電路可靠性分析在硬件PCB設(shè)計(jì)的過程中，可靠性表現(xiàn)在線路板板圖、器件封裝、貼片、測試等過程，根據(jù)這些過程，其可靠性設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：在硬件設(shè)計(jì)的過程中，在設(shè)計(jì)板圖的同時，要設(shè)計(jì)PCB封裝，在系統(tǒng)中，封裝的設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵的，實(shí)驗(yàn)階段的人工焊接可以通過人眼觀察和根據(jù)人的記憶進(jìn)行分辨焊盤的方向性，會進(jìn)行批量的批量生產(chǎn)從機(jī)系統(tǒng)上電工作圖如圖5-2所示。圖5-2從機(jī)系統(tǒng)工作圖5.3軟件可靠性分析為開發(fā)高質(zhì)量產(chǎn)品，建立和完善工程管理，開發(fā)工具應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了此目的，軟件工程誕生了。軟件工程的目的是三個關(guān)鍵詞：質(zhì)量，費(fèi)用和時間。把握這三個要點(diǎn)，必須將軟件的設(shè)計(jì)變得工業(yè)化。軟件開發(fā)不完善具有如下特點(diǎn)：軟件開發(fā)過程不透明，無法管理控制；軟件開發(fā)不規(guī)范，系統(tǒng)開發(fā)無法實(shí)現(xiàn)；忽視全局，在小模塊里面倒騰。這樣會導(dǎo)致軟件開發(fā)成本不可控制，周期拖延，質(zhì)量不過關(guān)。根據(jù)國內(nèi)外軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，通過實(shí)施軟件工程，注意軟件測試的重要性，軟件重用性做好，持續(xù)改進(jìn)軟件過程，如此這般可使得軟件開發(fā)效果顯著。良好的軟件過程對軟件開發(fā)管理有巨大作用。軟件開發(fā)的軟件工程化有利于提高生產(chǎn)率，減少測試前發(fā)現(xiàn)的缺陷，提前使得產(chǎn)品進(jìn)入市場，現(xiàn)場錯誤報告減少，投資回報率提高等優(yōu)點(diǎn)。軟件設(shè)計(jì)階段有：系統(tǒng)需求分析、需求說明、系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)流程、系統(tǒng)編碼和單元測試方法、系統(tǒng)集成測試流程、系統(tǒng)整體測試、驗(yàn)收測試流程、軟件發(fā)放流程、軟件維護(hù)和改進(jìn)流程、軟件引退等。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中軟件可靠性設(shè)計(jì)就是根據(jù)這些過程引入控制點(diǎn)做到軟件可靠的。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)一些程序編寫的錯誤，以及一些調(diào)試過程中出現(xiàn)的一些錯誤都是正常的現(xiàn)象，我們就要對設(shè)計(jì)的代碼進(jìn)行熟練再熟練，但是有方法降低這些錯誤。系統(tǒng)的軟件可靠性設(shè)計(jì)內(nèi)容可總結(jié)為四點(diǎn)：避錯、查錯、改錯和容錯。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)就是根據(jù)這四點(diǎn)進(jìn)行可靠性方法設(shè)計(jì)，以下方法經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證有效：結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法、流程圖、HIPO圖等。在對系統(tǒng)的軟件程序進(jìn)行設(shè)計(jì)前首先要做的就是需求分析，如果對功能的需求不明確、則會耽誤一定的時間，并且也會造成一定的損失，所以最關(guān)鍵的一步就是要對所作的功能進(jìn)行需求分析