病房呼叫系统课程设计说明书

百度文库0课程设计说明书课程设计名称：数电课程设计课程设计题目：病房呼叫系统学院名称：南昌航空大学信息工程学院专业：通信工程班级：学号姓名：评分：教师：2014年9月25日0数电课程设计任务书2014－2015学年第1学期第1周－3周注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务处存题目病房呼叫系统内容及要求1)用1~5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，1号优先级最高；1~5优先级依次降低；2)用一个数码管显示呼叫信号的号码；没信号呼叫时显示0；又多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其它呼叫号用指示灯显示）；3)对低优先级的呼叫进行存储，处理完高优先级的呼叫，再进行低优先级呼叫的处理。进度安排第1周：查阅资料，确定方案，完成原理图设计及仿真；第2周：领元器件、仪器设备，制作、焊接、调试电路，完成系统的设计；第3周：检查设计结果、撰写课设报告。学生姓名：指导时间：周二、周三、周四、周五指导地点：E楼607室任务下达2014年9月1日任务完成2014年9月19日考核方式1.评阅□√2.答辩□3.实际操作□√4.其它□指导教师系（部）主任1档摘要本设计完成的是病房呼叫系统的功能。该设计采用主从结构，监控机构放置在医生值班室内，当病床有呼叫请求时进行声光报警，并在显示器上显示病床的位置。呼叫源（按钮）放在病房内，病人有呼叫请求时，按下请求按钮，提示闹铃响起，向值班室呼叫，并点亮相应床位的指示灯。采用模块设计思想，分为四个主要功能模块：呼叫显示模块，优先选择模块，译码显示模块，以及呼叫模块。这些模块共同工作完成本电路的功能实现。本设计分为四个主要功能模块：呼叫显示模块，优先选择模块，译码显示模块，以及呼叫模块。这些模块共同工作完成本电路的功能实现。其中运用了8线—3线优先编码器74LS148来实现优先选择模块主要功能，其中运用自己设计的小规模逻辑门电路，7段字形译码器74LS48和共阴极七段数码管来实现译码显示模块主要功能。关键词：优先级、编码、译码目录第一章课程设计任务及要求.................................................................................................3设计任务...................................................................................................................................31设计要求...................................................................................................................................3第二章系统设计方案选择.....................................................................................................4总方案设计...............................................................................................................................4方案选择...................................................................................................................................4第三章系统组成及工作原理.................................................................................................5LED指示灯电路......................................................................................................................5..................................................................................................................................................5数码管显示模块电路...............................................................................................................62..................................................................................................................................................6蜂鸣器呼叫模块电路...............................................................................................................7第四章器件参数选择.........................................................................................................8第五章软件仿真.....................................................................................................................9电路仿真总电路图...................................................................................................................9仿真结果.................................................................................................................................10第六章：电路实际焊接，调试过程中发生的问题以及解决方法.....................................13第七章分析和总结...............................................................................................................13附录.......................................................................................................................................14参考文献.................................................................................................................................143第一章课程设计任务及要求设计任务1、设计一个病房呼叫系统。设计要求1、用1~5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，1号优先级最高；1~5优先级依次降低；2、用一个数码管显示呼叫信号的号码；没信号呼叫时显示0；又多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其它呼叫号用指示灯显示）；3、对低优先级的呼叫进行存储，处理完高优先级的呼叫，再进行低优先级呼叫的处理。4第二章系统设计方案选择总方案设计图设计总思路框图方案选择病房呼叫系统整体方案为病人按下呼叫器开关，即逻辑数据开关，（1）进入第一模块，通过LED指示灯显示病人呼叫的病房，（2）进入第二模块，传输到一个编码器进行编码，选用74LS148，8线—3线优先编码器，其低电平为有效输入；然后再进行译码输出，选用74LS48，为共阴极7段译码/驱动器，74LS148输出为反码输出，遂在74LS48前加上反向器进行输入；再用共阴极七段数码管进行输出。呼叫信号对应床位灯亮且蜂鸣器开始报警且编码器进行优先编码译码器进行译码且数码管显示对应床位5第三章系统组成及工作原理LED指示灯电路图LED指示灯部分电路该系统由5个单刀双掷快关，5个LED以及5个500Ω的限流电阻构成。当开关闭合时，对面的LED灯亮起。6数码管显示模块电路图数码管显示模块电路根据设计要求，数码管要显示优先级别最高病房的呼叫信号，所以我们要对病房呼叫信号进行优先选择并输出。在本设计中，5号病床为优先级最高，然后依次是4,3,2,1号病床。在这里，应用了8线-3线优先编码器（74LS148）进行此功能的实现。其输入为低电平有效，输出编码为反码形式。8线-3线优先编码器（74LS148）功能表如下所示：表8线-3线优先编码器（74LS148）功能表78线-3线优先编码器（74LS148）将输入的低电平有效信号进行优先选择，并且将选择出的信号传到译码显示模块，由于编码器输出为反码输出，故其后加入了3个非门。再传给译码器（74LS48）译码后输出给数码管显示相应床位。译码器（74LS48）功能表如下所示：表译码器（74LS48）功能表蜂鸣器呼叫模块电路图蜂鸣器呼叫模块电路图85个开关控制5个输入信号，进过一个与非门以及一个与门后连接蜂鸣器。当有一个输入变化时，蜂鸣器持续报警，直至关闭开关，输入变回初始状态。蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。我们本次设计就是用这种设备来模拟，它的外形常见一般呈圆柱状，下面两针长短不同，长的就为正极，短为负极，我们只要在正负极加上正向电压其便可以发出声响。第四章器件参数选择1、电阻在本设计中，电阻的主要作用是限制电流大小，以保证电路的正常工作，所以要正确选择所需电阻原件的大小。应用前，电阻阻值要用数字三用表检测，检查阻值是否正确。2、二极管二极管在本设计中的应用主要是发光二级管（LED），使用前必须串接相应的电阻进行加电测试，确认性能良好。3、芯片本设计中，一共用了5块芯片。分别为与非门（74LS30D）、与门（7408N）、8线-3线优先编码器（74LS148D）、译码器（74LS48D）、非门（74LS04D）。9第五章软件仿真电路仿真总电路图图电路仿真总电路图10仿真结果1、当无人呼叫时，数码管显示0，仿真结果如图所示：图无人呼叫时电路仿真结果图2、当5号呼叫时，数码管显示5，5号灯亮，仿真结果如图所示：图5号床呼叫时电路仿真结果图113、当5号和3号同时呼叫时，优先显示5号，关闭5号后，显示3号，仿真结果如图所示：图5号床和3号床同时呼叫时电路仿真结果图图3号床停止呼叫时电路仿真结果图124、3号单独呼叫，数码管显示3，3号灯亮，仿真结果如图所示:图3号床单独呼叫时电路仿真结果图13第六章：电路实际焊接，调试过程中发生的问题