病房呼叫系统

病房呼叫系统项目：病房呼叫系统摘要：用1~6个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，一号优先级最高，五号最低。用一个数码管显示呼叫信号的号码，没有信号呼叫时显示0，有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其它呼叫信号用指示灯显示）。并发出约20秒的报警声。关键字：病房呼叫NE555编码器74LS148非门74LS04一．系统功能描述用1~6个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，第一个开关控制数码管显示0，其余五个，一号优先级最高，五号最低。没有信号呼叫时显示0，有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其它呼叫信号用指示灯显示）。待医生处理完病人，再次按下开关，报警停止。二．设计原理（一）74LS148优先编码器74LS148是8线---3线优先编码器芯片，它有八个输入信号和三个输出信号，同时还有选通输入端E1，选通输出端E0和扩展端GS，输入信号以及E1,GS，E0都是低电平有效。当有多个信号输入时，只对优先权最高的进行编码。引脚图及真值表如下图所示:真值表（二）单稳态触发器12345678+VDDuo555·uIVCRCuIuOuCttttwt1t2t3VDDVDDOOO31__32__用555构成单稳态触发器1、稳定状态接通电源前，uI为高电平。接通电源后，VDD经R对电容C充电，当电容C上的电压uc≥32VDD时，由于uI＞31VDD，555定时器输出为低电平。放电管V导通，电容C经放电管V迅速放电，uc≈0，由于UTH＜32VDD,UTR＞31VDD,所以555定时器保持0状态不变。稳态时，uc＝0，uo=0。2、暂稳态在负触发脉冲uI的作用下，低电平触发端TR得到低于31VDD的触发电平，由于此时uc＝0，UTH＜32VDD,UTR＜31VDD,555定时器输出高电平。同时放电管V截止，电路进入暂稳态，定时开始。暂稳态阶段（t1~t2）,电容C充电，充电回路为VDD→R→C→地，充电时间常数为RC，uc按指数上升。可见，输出脉冲宽度tw为电容C上的电压uc由0充到32VDD所需的时间，其大小可用下式计算:tw=RCln3≈1.1RC（三）多谐振荡器多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路，由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波，故称为多谐振荡器。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之间来回转换，故又称它为无稳态电路。由555定时器构成的多谐振荡器如图1所示，R1，R2和C是外接定时元件，电路中将高电平触发端（6脚）和低电平触发端（2脚）并接后接到R2和C的连接处，将放电端（7脚）接到R1，R2的连接处。由于接通电源瞬间，电容C来不及充电，电容器两端电压uc为低电平，小于（1/3）Vcc，故高电平触发端与低电平触发端均为低电平，输出uo为高电平，放电管VT截止。这时，电源经R1，R2对电容C充电，使电压uc按指数规律上升，当uc上升到（2/3）Vcc时，输出uo为低电平，放电管VT导通，把uc从（1/3）Vcc上升到（2/3）Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态，其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。充电时间常数T充=（R1＋R2）C。不难理解，接通电源后，电路就在两个暂稳态之间来回翻转，则输出可得矩形波。电路一旦起振后，uc电压总是在（1/3～2/3）Vcc之间变化。三．电路图按键部分指示灯部分显示部分报警部分电路总图电路工作原理该系统主要由四部分组成，一：按键部分，主要模拟病人呼叫。二：编码显示部分：由编码器74LS148和译码器74LS48共同实现，显示呼叫病人号码，其中74LS148是优先编码器，有多人呼叫时，显示优先级最高的。三：指示灯部分：非门74LS04对送来的信号进行处理，并驱动发光二极管发亮。四：报警部分：两块NE555分别构成单稳态触发器和多谐触发器，由非门74LS04驱动单稳态触发，报警时间T=1.1RC=1.1×470×10×47×10=22秒.用1~6个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，第一个开关控制数码管显示0，其余五个，一号优先级最高，五号最低。没有信号呼叫时显示0，有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其它呼叫信号用指示灯显示）。待医生处理完病人，再次按下开关，报警停止。四、实现情况及评价本电路原理简单，所用原件的原理及功能都是学过的，通过查阅更多的资料，要实现此电路并不困难。五．参考文献：Ⅰ.康华光.电子技术基础.北京：高等教育出版社，1999年Ⅱ.阎石.数字电子基础.北京：高等教育出版社，2001年