病房呼叫系統(tǒng)課程設(shè)計說明書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 專心-專注-專業(yè)課程設(shè)計說明書課程設(shè)計名稱： 數(shù)電課程設(shè)計 課程設(shè)計題目： 病房呼叫系統(tǒng) 學(xué) 院 名 稱： 南昌航空大學(xué)信息工程學(xué)院 專業(yè)： 通信工程 班級： 學(xué)號 姓名： 評分： 教師： 2014 年 9 月 25 日 數(shù)電 課程設(shè)計任務(wù)書題目病房呼叫系統(tǒng)內(nèi)容及要求1)用15個開關(guān)模擬5個病房的呼叫輸入信號，1號優(yōu)先級最高；15優(yōu)先級依次降低；2)用一個數(shù)碼管顯示呼叫信號的號碼；沒信號呼叫時顯示0；又多個信號呼叫時，顯示優(yōu)先級最高的呼叫號（其它呼叫號用指示燈顯示）；3)對低優(yōu)先級的呼叫進行存儲，處理完高優(yōu)先級的呼叫，再進行低優(yōu)先級呼叫的處理。進度安排第1周：查閱資

2、料，確定方案，完成原理圖設(shè)計及仿真；第2周：領(lǐng)元器件、儀器設(shè)備，制作、焊接、調(diào)試電路，完成系統(tǒng)的設(shè)計；第3周：檢查設(shè)計結(jié)果、撰寫課設(shè)報告。學(xué)生姓名：指導(dǎo)時間：周二、周三、周四、周五指導(dǎo)地點：E 樓 607室任務(wù)下達2014 年9月1日任務(wù)完成2014 年 9 月19日考核方式1.評閱 2.答辯 3.實際操作 4.其它指導(dǎo)教師系（部）主任 20142015 學(xué)年第 1學(xué)期第 1 周 3 周 注：1、此表一組一表二份，課程設(shè)計小組組長一份；任課教師授課時自帶一份備查。2、課程設(shè)計結(jié)束后與“課程設(shè)計小結(jié)”、“學(xué)生成績單”一并交院教務(wù)處存檔摘要本設(shè)計完成的是病房呼叫系統(tǒng)的功能。該設(shè)計采用主從結(jié)構(gòu)，監(jiān)控

3、機構(gòu)放置在醫(yī)生值班室內(nèi)，當病床有呼叫請求時進行聲光報警，并在顯示器上顯示病床的位置。呼叫源（按鈕）放在病房內(nèi)，病人有呼叫請求時，按下請求按鈕，提示鬧鈴響起，向值班室呼叫，并點亮相應(yīng)床位的指示燈。采用模塊設(shè)計思想，分為四個主要功能模塊：呼叫顯示模塊，優(yōu)先選擇模塊，譯碼顯示模塊，以及呼叫模塊。這些模塊共同工作完成本電路的功能實現(xiàn)。       本設(shè)計分為四個主要功能模塊：呼叫顯示模塊，優(yōu)先選擇模塊，譯碼顯示模塊，以及呼叫模塊。這些模塊共同工作完成本電路的功能實現(xiàn)。其中運用了8線3線優(yōu)先編碼器74LS148來實現(xiàn)優(yōu)先選擇模塊主要功

4、能，其中運用自己設(shè)計的小規(guī)模邏輯門電路，7段字形譯碼器74LS48和共陰極七段數(shù)碼管來實現(xiàn)譯碼顯示模塊主要功能。     關(guān)鍵詞： 優(yōu)先級、編碼、譯碼 目錄第一章 課程設(shè)計任務(wù)及要求設(shè)計任務(wù)1、設(shè)計一個病房呼叫系統(tǒng)。設(shè)計要求1、用15個開關(guān)模擬5個病房的呼叫輸入信號，1號優(yōu)先級最高；15優(yōu)先級依次降低；2、用一個數(shù)碼管顯示呼叫信號的號碼；沒信號呼叫時顯示0；又多個信號呼叫時，顯示優(yōu)先級最高的呼叫號（其它呼叫號用指示燈顯示）；3、對低優(yōu)先級的呼叫進行存儲，處理完高優(yōu)先級的呼叫，再進行低優(yōu)先級呼叫的處理。第二章 系統(tǒng)設(shè)計方案選擇譯碼器進行譯碼且數(shù)碼

5、管顯示對應(yīng)床位編碼器進行優(yōu)先編碼對應(yīng)床位燈亮且蜂鳴器開始報警且呼叫信號 總方案設(shè)計 圖 設(shè)計總思路框圖方案選擇 病房呼叫系統(tǒng)整體方案為病人按下呼叫器開關(guān)，即邏輯數(shù)據(jù)開關(guān)，（1）進入第一模塊，通過LED指示燈顯示病人呼叫的病房，（2）進入第二模塊，傳輸?shù)揭粋€編碼器進行編碼，選用74LS148，8線3線優(yōu)先編碼器，其低電平為有效輸入；然后再進行譯碼輸出，選用74LS48，為共陰極7段譯碼/驅(qū)動器，74LS148輸出為反碼輸出，遂在74LS48前加上反向器進行輸入；再用共陰極七段數(shù)碼管進行輸出。第三章 系統(tǒng)組成及工作原理 LED指示燈電路 圖 LED指示燈部分電路 該系統(tǒng)由5個單刀雙擲快關(guān)，5個LE

6、D以及5個500的限流電阻構(gòu)成。當開關(guān)閉合時，對面的LED燈亮起。 數(shù)碼管顯示模塊電路圖 數(shù)碼管顯示模塊電路根據(jù)設(shè)計要求，數(shù)碼管要顯示優(yōu)先級別最高病房的呼叫信號，所以我們要對病房呼叫信號進行優(yōu)先選擇并輸出。在本設(shè)計中，5號病床為優(yōu)先級最高，然后依次是4,3,2,1號病床。 在這里，應(yīng)用了8線-3線優(yōu)先編碼器（74LS148）進行此功能的實現(xiàn)。其輸入為低電平有效，輸出編碼為反碼形式。 8線-3線優(yōu)先編碼器（74LS148）功能表如下所示：表 8線-3線優(yōu)先編碼器（74LS148）功能表8線-3線優(yōu)先編碼器（74LS148）將輸入的低電平有效信號進行優(yōu)先選擇，并且將選擇出的信號傳到譯碼顯示模塊，由

7、于編碼器輸出為反碼輸出，故其后加入了3個非門。再傳給譯碼器（74LS48）譯碼后輸出給數(shù)碼管顯示相應(yīng)床位。譯碼器（74LS48）功能表如下所示： 表 譯碼器（74LS48）功能表蜂鳴器呼叫模塊電路 圖 蜂鳴器呼叫模塊電路圖5個開關(guān)控制5個輸入信號，進過一個與非門以及一個與門后連接蜂鳴器。當有一個輸入變化時，蜂鳴器持續(xù)報警，直至關(guān)閉開關(guān)，輸入變回初始狀態(tài)。蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計算機、打印機、復(fù)印機、報警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。我們本次設(shè)計就是用這種設(shè)備來模擬，它的外形常見一般呈圓柱狀，下面兩針長短不同，長的就為

8、正極，短為負極，我們只要在正負極加上正向電壓其便可以發(fā)出聲響。第四章 器件參數(shù)選擇 1、電阻 在本設(shè)計中，電阻的主要作用是限制電流大小，以保證電路的正常工作，所以要正確選擇所需電阻原件的大小。應(yīng)用前，電阻阻值要用數(shù)字三用表檢測，檢查阻值是否正確。2、二極管 二極管在本設(shè)計中的應(yīng)用主要是發(fā)光二級管（LED），使用前必須串接相應(yīng)的電阻進行加電測試，確認性能良好。3、芯片 本設(shè)計中，一共用了5塊芯片。分別為與非門（74LS30D）、與門（7408N）、8線-3線優(yōu)先編碼器（74LS148D）、譯碼器（74LS48D）、非門（74LS04D）。 第五章 軟件仿真電路仿真總電路圖圖 電路仿真總電路圖仿真

9、結(jié)果1、當無人呼叫時，數(shù)碼管顯示0，仿真結(jié)果如圖所示：圖 無人呼叫時電路仿真結(jié)果圖2、當5號呼叫時，數(shù)碼管顯示5，5號燈亮，仿真結(jié)果如圖所示：圖 5號床呼叫時電路仿真結(jié)果圖3、當5號和3號同時呼叫時，優(yōu)先顯示5號，關(guān)閉5號后，顯示3號，仿真結(jié)果如圖所示：圖 5號床和3號床同時呼叫時電路仿真結(jié)果圖圖 3號床停止呼叫時電路仿真結(jié)果圖4、3號單獨呼叫，數(shù)碼管顯示3，3號燈亮，仿真結(jié)果如圖所示:圖 3號床單獨呼叫時電路仿真結(jié)果圖第六章：電路實際焊接，調(diào)試過程中發(fā)生的問題以及解決方法 我們在實際的過程中遇到了一些問題，首先我們沒有單刀雙擲的開關(guān)，我們只有按鍵式的開關(guān)，所以我們一開始在焊接開關(guān)時，出現(xiàn)了焊

10、接錯誤，當時我們并未發(fā)現(xiàn)，直到全部焊接完以后，我們才發(fā)現(xiàn)并不需要者一排開關(guān)，為了美觀，我們就沒拆卸下來。同時我們在譯碼器的管腳接法上出現(xiàn)了錯誤，我們原先的6管腳一開始因為沒用，是懸空的，結(jié)果導(dǎo)致我們的數(shù)碼管輸出加了8，然后我們把6管腳接地后，就一切正常，符合預(yù)期了。第七章 分析和總結(jié)本次課程設(shè)計持續(xù)了二個星期的時間，在設(shè)計之前我根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的要求，先對每個模塊都仔細的設(shè)計分析，再對每個模塊進行耦合，排除相互干擾，得到整體的系統(tǒng)的電路圖，本次課程設(shè)計可以總結(jié)為以下的幾點收獲：1、進一步鞏固數(shù)字電子技術(shù)知識這次課程設(shè)計主要是運用數(shù)字電路邏輯設(shè)計的一些相關(guān)知識，在整個設(shè)計過程中，都離不開對數(shù)字電路課

11、程知識的再學(xué)習(xí)。在開始設(shè)計初，我將數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗教程相關(guān)部分仔仔細細復(fù)習(xí)了，并且自學(xué)了一些元件的使用，這樣深入的了解，讓我對系設(shè)計的理解更加透徹，對后來的快速設(shè)計起了很好的鋪墊作用。2、大大地提高了實踐動手操作能力課程設(shè)計，通過選擇的題目，根據(jù)要求，運用所學(xué)知識將其付諸實踐來完成。這次課程設(shè)計雖然沒有實際操作制作實物，但通過仿真，大大擴展了我們的思維，提高了用理論知識解決實際問題的能力，最關(guān)鍵的是發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的方法。這并不是在課堂上的單純聽懂，或者課后看書過程中的深入理解，這需要的是一種理論聯(lián)系實踐的能力。理論知識往往都是在一些理想狀態(tài)下的假設(shè)論，而實際的動手操作則完全不同，需要考慮實際中的很多問題。有些知識在理論上可能完全沒錯但到了實際中則不然。3、團隊合作、互相學(xué)習(xí)、共同研發(fā)在設(shè)計時和同學(xué)相互交流各自的想法也是很重要的，不同的人對問題的看法總有差異，我們可以從交流中獲得不同的思路，他人的設(shè)計也可能有比你出色的地方，很好的借鑒，并在同伴的商討中選擇最優(yōu)方案最終一定會得到最好的設(shè)計方法?？偨Y(jié)：本次試驗中包括一片74LS148、一片74LS48、七段數(shù)碼管、蜂鳴器、若干與門，非門，與非門等。是目前我想出的用最少的器件，最簡單的布線來實現(xiàn)所要求的功能附 錄電路實物圖：參考文獻1.