3 系統主要硬件電路設計

　　3．1 主機的硬件設計

　　本系統主要由單片機、DTMF信號的發送電路、DTMF信號的接收電路、DTMF信號的解碼電路、振鈴檢測電路、摘掛機檢測電路等部分組成，如圖2所示。

　　主機的設計采用MSP430F149單片機作為核心控制模塊，它不僅控制著主機和分機號碼的收發，還控制主機和分機的接通、振鈴信號的通斷、顯示等功能。系統處在正常工作狀態下，當主機呼叫分機時，通過相應的信號檢測，主機電話機摘機后，撥打分機號碼，經過DTMF信號解碼后發送到相應的分機，分機電話機摘機后，主機和分機便可以實現通話，通話結束后掛機。當醫護人員需要廣播時，啟動群呼功能，主機對所有分機廣播，掛機后結束。當有分機呼叫主機時，主機接收到信號后對其進行編碼，通過解碼電路送入單片機，CPU讀取信息后，顯示電路顯示相應分機的號碼和呼叫時間，主機電話機摘機后，振鈴信號清除，分機和主機便可以實現通話。

　　3．2 DTMF信號收發電路

　　本系統的DTMF信號收發電路采用MT8880，它集成度高，功耗低，能用于發送和接收DTMF信號。使用Protues設計收發電路，如圖3所示，A端口接入到總線，B端口是DTMF信號收發端。MT8880使用標準的單片機控制接口，單片機可以精確地完成接收和發送功能。

　　處于發送狀態時，數據總線上的4位二進制碼鎖存到發送數據寄存器，發送的信號頻率由晶振頻率通過分頻產生，在基準頻率中分離出8個不同的頻率信號再按八取二的組合方式選擇出一組高低頻率從而合成一個DTMF信號。處于接收狀態時，DFMF信號輸入后，被分離成一組高低頻率信號，檢測到后譯成對應的4位二進制碼，隨后鎖存在接收數據鎖存器中。

　　3．3 信號的解碼電路

　　主機呼叫分機利用電話機的撥號原理，主機電話機撥打分機號碼，發出的DTMF信號通過解碼電路獲得對應分機的地址信號。本系統采用MT8888作為解碼器芯片，它的功能強大，具有電路簡單、功耗低、穩定性高和抗干擾能力強等特點，該芯片外同電子元件少，很容易與MCU接口相連。由Protues設計出解碼電路，如圖4所示，單片機的P1．1端用作讀選通功能接到MT8888的RD端，P1．2端用作寫選通功能接到MT8888的WR端，圖中電路當有DTMF信號輸入時，鎖存到輸出寄存器中，使得IRQ端輸出高電平，CPU查詢到該信號后對MT8888進行控制，使得RD和CS端有效，同時把代表所撥號碼的4位二進制碼傳送至CPU處理。

　　3．4 振鈴檢測電路

　　當有用戶呼叫本機時，電話交換機發來鈴流信號，因此可以通過檢測有無鈴流信號來判斷有無呼叫信號。本系統的振鈴檢測電路由4個二極管D1～D4，2個穩壓二極管D5、D6，1個電阻R和1個電容C組成，IN1端與IN2端是鈴流信號輸入端，OUT1端與OUT2端是振鈴檢測輸出端。當沒有振鈴信號輸入的時候，穩壓管D5不能導通，振鈴檢測電路的輸出端電壓近似為0V，此時檢測結果為沒有振鈴信號；當有振鈴信號輸入的時候，由于二極管D1～D4組成的電路具有整流作用，信號變換成脈動直流電，通過電阻R對電容C充電，振鈴檢測電路的輸出端產生電壓，此時檢測結果為有振鈴信號。在電路中的穩壓二極管D6的作用是限制振鈴信號的幅值，防止輸入電壓過火而燒壞電路元件。

　　3．5 摘掛機檢測電路

　　掛機檢測電路用于檢測摘掛機狀態，并將其輸入單片機控制系統。摘掛機的檢測信號輸入到單片機的P1．3引腳，磁鐵裝在話筒上，干簧管裝在電話機內部，利用干簧管的合上與斷開可以實現話筒和話機合上與斷開。電話機摘機時，話筒和話機分開，由于失去了磁鐵的吸引作用，干簧管的彈片斷開，P1．3引腳輸入高電平；電話機掛機時，話筒與話機合上，由于磁鐵的的吸引作用，P1．3引腳輸入低電平，這樣可以通過查詢P1．3引腳的電平狀態來檢測摘掛機。

　　4 系統軟件設計

　　根據需要，設計出主機的呼叫工作流程圖（如圖5所示）。主機處在空閑狀態下，即沒有呼叫和通話時，走廊上的數碼顯示屏會顯示實時的口期和時間等信息，同時主機會不斷進行中斷查詢，判斷此時是否有分機發送的呼叫信號，若沒有的話就執行按鍵查詢，判斷是否撥號呼叫；當主機與分機進行通話時，雙方接通后，此時數碼顯示屏會顯示病人的相關信息，如病房號、床位號等。