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新型智能医用传呼对讲系统的设计与实现一又称幅移键控法。载波幅度是随着调制信号而变

  新型智能医用传呼对讲系统的设计与实现一又称幅移键控法。载波幅度是随着调制信号而变化的。其最简单的形 载波在二进制调制信号控制下通断这种方式还可称作通一断键控豌 开关键控 调制方法用相乘器实现调制器。 调制类型 解调方法相干法。非相干法。 一又称相移键控法 根据数字基带信号的两个电平使载波相位在两个不

  新型智能医用传呼对讲系统的设计与实现一又称幅移键控法。载波幅度是随着调制信号而变化的。其最简单的形 载波在二进制调制信号控制下通断这种方式还可称作通一断键控豌 开关键控 调制方法用相乘器实现调制器。 调制类型 解调方法相干法。非相干法。 一又称相移键控法 根据数字基带信号的两个电平使载波相位在两个不 同的数值之间切换的一种相位调制方法。 产生 信号的两种方法 调相法 将基带数字信号 双极性 与载波信号直接相乘的方法 选择法 用数字基带信号去对相位相差 度的两个载波进行选择。 两个载波相位通常相差 解调方法只能采用相干解调。 类型 二进制相移键控 多进制相移键控 一又称频移键控法。就是用数字信号去调制载波的频率。是信息传 输中使用得较早的一种调制方式 它的主要优点是 实现起来较容易 声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。调制方法 可看作是两个不同载波频率的 调幅信号之和。 解调方法 相干法和非相干法。 类型 二进制移频键控 多进制移频键控 下面介绍一下比较典型的 频移键控技术 是使用模拟线路传输数字 信号的一种调制方式。 在电话网络中 被广泛用于来电号码 的传输 此时 又分为单数据消息格式 以及复合数据消息格式 二种 电话录音软件可以可靠识别这二种格式的 信号。 我国电话网络使用的用于来电显示韵 是一种连续相位二进制的频移 键控技术 采用 标准 逻辑 的频率为 传输速度为每秒可传送 个字节左右 在安全性和稳定性方面的优点 是一静调制信号 孵格的物理层、链路层和应用层的控制机制 具有硬件纠错能力 抗干扰能力强 能够严格 保证信息的准确可靠。弼时 信号很难被截取和破译 数据安全性很高 技术被广泛应用于敏感数掇的传送领域。常用的 接牧芯片有 价格一般为几十元左右。除了嗍 专用编解码芯片还可以用软解码的方式实现 而且如果 芯片速度够快 软件编写技术高的话 也是比较稳定可靠的【 三种遇讯方式的比较类默高低电平方式双音频方式频移键控方式 传送速度约 字符 规定时间内的信最多约最多约 最多约 字符字符集只能是数字及少只能是数字及少 数字符数字符 传送可靠馑一般较高离 安全性和稳定性较差较高高 应用不广泛较广泛广泛 实现成本低较低高 主分机通讯方式的确定一 方式 从上述对比分析。可以发现在三种通讯方式中 在传输速度和可靠姓等 方面明显优于高低电平和双音频的传送方式 但是在成本方面要高出许多 若使 用软件解码的方式 要求 的性能要蔫 且要达到较高的精度和准确度 需要 较复杂运算 相当于变相的提高了成本 虽然双音频方式在上述两方面表现稍羞 但是在电话机方面长期和稳定的广泛应用 证明了其完全可以满足一般应用中数 据传输所需要的传输速度、可靠性和稳定性 要远优于传统的高低电平方式 新型智能医用传呼对讲系统的设计与实现实现成本较低 在对性能和成本经过权衡考虑之后 最终决定主机向分机发送的 命令采用双音频的编解码方式 并且 为了简化设计和加快歼发速度 直接采用 双音频发送和接收芯片 其中 主枫采用 分机等采用 机向主机发送的命令仍旧采用高频电流方式但是改变主机线路 提高接收的灵 敏度和可靠性 分机的平均发送电流减小至 以降低功耗和减少对外辐射 芯片介绍双音频 发生器。 系列有 别为为串行传输方式 并行传输方式兼顾到成本、主 资源利用、通讯速率等几方面的考虑选定 在工作电压时的主要电气特性 、待机电流 工作电流 典型值 输出电平 输出电平 、最大频率误差 功能概述 使用一个数据输入端和一个同步时钟形成一个 位代码 来发送 信号含有 位数据的输入数据串可选择要发送的电话号码的每个 数字 位数据中 始发位 在时钟 的下降沿锁存 数据 数字代码和音频输出频率关系见表 下图 为控制时序堑至查壁基用传呼对讲系统的设计与实现 典型应用电路如下 是一个完整的双音多频接收器电路具有频带分离滤波器和数字解 码功能。滤波器部分采用开关电容技术用于将拨号音频信号分离成高频组信号和 低频组信号。在解码器中使用数字计数技术来检测所有 种双音多频音频对 并把它们编成 位码。由于片上备有差动输入放大器、时钟振荡器和三态锁存总 线接口 因此外接元件数减至最少 脚分布图在工作电压 时的主要电气特性 、静态电流 作电流 、有效输入信号电平 每一音频信号 、频偏允许范围 、交流时序特性如下 交流时序特性表参数定义最小典型鼍大单位洼 时序 新型智能医用传呼对讲系统的设计与实现功能概述 单片双音多频接收器具有体积小 功耗低且性能卓越等 特点。其结构由频带分离滤波器部分和数字计数部分组成。频带分离滤波器把收 到的音频信号分成高低音频对。前数字计数部分先对收到的音频的频率和持续时 间加以校验 然后将相应的编码送到输出总线。 当引脚 使各滤波器停止工作。当引脚 ”时。就为禁止方式。它停止检测。输出码将保 典型电路主分机通讯具体实现方法见第毒章的主控制板的功能实现一一“与分机、门 灯等的通讯”部分。 本章小结 本章详细介绍了目前市场上该类系统的主分机通讯方式 并进行了对比最终确 方式作为主分机之间的通讯方式。新型智能医用传呼对讲系统的设计与实现 第三章主机的设计改进和功能实现 系统设计的重点和难点 一、主控制 必须功能强大、资源丰富 原因如下 、主机要完成的功能很多 每个功能需要不同的芯片来完成 主控芯片与 这些功能芯片的通讯要求其具有较多的 且执行速度要快、除了开关控制信号 对于系统的电流、电压的数据采集要求主控芯片具 转换的功能、对于将来可能出现的特殊要求 必须具备一定的扩展能力 、为了联网的需要 必须有专用的联网接口以方便 、为了编程的方便和工作效率的提高最好具备在线调试和在线编程功能 、为了系统的可靠运行 主控芯片必须工作稳定 具备一定的抗干扰能力。 二、需要有一个检测范围宽、检测精度高、帝宽 、运行可靠的电流 检测电路 、总线的电流范围宽 总线的最大电流以 个广播机广播时的电流为参考 的话 可到 这就要求总线的电流检测电路的量程至少要从 、为了精简设计分机的 的发码电流最好不用另外的电路 而直接 由电流检测电路检出 、安装和运行过程中 总线有可能会与大地短接 总线安装时与供氧铝带短路等 这就要求总线的电流检测电路要在各种线路故障的情况 下都保持正常工作 以方便检修 三、由于分机总线是二线制 而电话机也是二线制 双方发送和接收的音频 信号都混合在一起 要想分开进行音量调节 必须有一套电路将其分离 经过音 量调节后再复合到一起。 ‟„四、分机总线使用二线制接法 在使用、安装、维护和维修等方面有非常明 显的优点 但在设计上 却有许多技术上的难度 、主机的两条总线 既要给分机供电 又要传递命令信号。还要传递音频 信号 三者必须互不影响 新型智能医用传呼对讲系统的设计与实现 、所有的分机、紧急分机和门灯等都挂接在总线上 既要保证通汛的 没有收发码错误、互相串码的情况又要解决冲突和进行仲裁 还要保证通 讯处理的及时性 、分机、紧急分机和门灯等接的数量越多 其交流阻抗也就越低 要保证 主机发送到分机的音频信号不会因此出现明显的衰减 必须设计主机的输出阻抗 很低 而分机的输入阻抗很高 、在医院复杂的电磁干扰环境下必须具有很强的抗干扰能力 、总线上任一分机、门灯等若损坏 不能影响其它机器的正常使用 五、系统必须在保证性能、质量、稳定性的前提下 尽量降低成本 随着进入这 一行业的厂家越来越多 成本之争已经出现 如何又好又省的做出满足顾客需要 的产品 成为设计需要考虑的重要内容。 主机的组成部分 电源模块、主控制板、显示板、功能设置键盘 以下简称功能键盘 、一览 表指示灯显示和按键输入部分 主机的功能框图如下 主机功能框图新型智能医用传呼对讲系统的设计与实现 电源模块的设计 电源采用开关电源和变压器组合的方式 开关电源输出为两路 分别是 直流 直流作为主控 变压器输出为 交流 变压器置 于开关电源板上 电源整体装于铝壳内。便于散热和加强屏蔽 各规定输出的参考依据如下 交流 主要用于提供电话机振铃铃 流和给电话机和主分机二一一四线转换通话电路供电 输出能力可同时提供两部 电话机的振铃铃流。 “直流 给显示屏和分机供电。根据以往的数据 并结合实际情况 考虑到 般医院的病房数量一般不会超过 按一个分机广播时的电流 计算 个房问的广播机全部广播的电流为 左右 考虑到其它器件的耗电开关电源输出定为 个显示屏的最大耗电约 足以满足目前医院的需要需要注意的是 播时显示屏是关闭的以更好的满足广播所需的大电流。 直流 主要用 工作电压的集成芯片供电为开关电源的主控 输出额定值 不会因为 输出的变化而波动太多 保证 芯片的可靠工作。 对系统设计的第一个难点和重点的解决 采用主控制板和显示板分别用一片 微控制器进行控制的方法 主控制板的是 显示板的是 两者用 方式通讯 协调运行 很好地满足了要求 既提高了工作效率 增强 了机器功能 设计上也留出了一定的余量和方便的扩展方法。下面分别讲述。 主控制板的设计 主控制板的框图和主要功能 主控制板的内部功能框图如下

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