病床呼叫器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、電子課程設(shè)計(jì) 病床呼叫器系統(tǒng)病床呼叫系統(tǒng)一 本課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求：本設(shè)計(jì)的病床呼叫系統(tǒng)，當(dāng)病人摁下呼叫按鈕時(shí)，如第 1 號(hào)病人呼叫時(shí)電子數(shù)碼管顯 示。同時(shí)led燈亮蜂鳴器開始響。 由于蜂鳴器聲音比較 1 號(hào)，同時(shí)對(duì)應(yīng)床位的 led 燈亮，蜂鳴器發(fā)出刺耳的響聲。本系統(tǒng)的優(yōu)先呼叫功能，當(dāng)優(yōu)先級(jí) 較高的病床呼叫時(shí)，可以屏蔽其他病床的呼叫，如五號(hào)病床的優(yōu)先級(jí)最高，當(dāng)一號(hào)和二 號(hào)病床同時(shí)呼叫時(shí)，數(shù)碼管只顯示 2 號(hào)，系統(tǒng)自動(dòng)屏蔽了一 號(hào)的呼叫，只有當(dāng) 2 號(hào)解除警報(bào)時(shí)具有下一優(yōu)先級(jí)的病床才能呼叫，這樣只要把病情嚴(yán)重的病人放在優(yōu)先級(jí)較高的 病床，就可以保證病人優(yōu)先得到治療，而且是醫(yī)生有目的的治療，分清主

2、次。 本設(shè)計(jì)的整個(gè)呼叫系統(tǒng)由控制，顯示，報(bào)警三部分組成使得病人可以及時(shí)的通知醫(yī)生，并且醫(yī)生也能很快的知道哪個(gè)床位的病人在求助，本系統(tǒng)還兼具有優(yōu)先呼叫的功能，把病情嚴(yán)重的病人安排在優(yōu)先級(jí)較高的病床，則當(dāng)優(yōu)先級(jí)較高的病床呼叫時(shí)可以屏蔽其他病床的呼叫，從而使得病情嚴(yán)重的病人得到優(yōu)先醫(yī)技術(shù)參數(shù)1用一個(gè)數(shù)碼管顯示呼叫號(hào)碼。2沒信號(hào)呼叫時(shí)顯示0。3用5個(gè)撥碼開關(guān)設(shè)置功能鍵5號(hào)優(yōu)先級(jí)最高，5-1號(hào)優(yōu)先級(jí)依次降低。4用led燈指示對(duì)應(yīng)的病房有呼叫，有呼叫時(shí)蜂鳴器開始響動(dòng)。設(shè)計(jì)要求1用靜態(tài)數(shù)碼管顯示呼叫的病房號(hào)；2用蜂鳴器發(fā)出蜂鳴。設(shè)計(jì)思路 根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求本次設(shè)計(jì)需要相應(yīng)病床呼叫時(shí)，數(shù)碼管顯示相應(yīng)數(shù)字，而且輸入信

3、號(hào)有優(yōu)先級(jí)，故需74ls147的優(yōu)先編碼器需要數(shù)碼管顯示，故其輸出端需要和靜態(tài)顯示數(shù)碼管相連設(shè)計(jì)要求對(duì)應(yīng)病床的led燈亮，在led燈亮的同時(shí)蜂鳴器開始響動(dòng)。具體設(shè)計(jì)見病床呼叫系統(tǒng)功能模塊介紹。本病床呼叫系統(tǒng)的功能模塊分為病床呼叫控制轉(zhuǎn)換模塊，系統(tǒng)顯示模塊，蜂鳴器模塊三部分。通過各個(gè)模塊的協(xié)調(diào)作用使得病床呼叫系統(tǒng)功能得以實(shí)現(xiàn)二總體框圖多諧振蕩電路人工控制臺(tái)優(yōu)先編碼器數(shù)碼顯示管led燈顯示報(bào)警器計(jì)數(shù)譯碼 圖1 總體框圖三 選擇器件表1選擇器件的列表型號(hào)名稱數(shù)目定時(shí)器555脈沖信號(hào)發(fā)生器1dcd hex數(shù)碼管174ls160十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器174ls04非門5led發(fā)光二極管580.6hm-1%保護(hù)

4、電阻574ls32或門374ls08與門22.5v小燈泡11nf電容2示波器示波器1limit-no開關(guān)5直流穩(wěn)壓源4四 各部分功能模塊本病床呼叫系統(tǒng)的功能模塊分為病床呼叫控制轉(zhuǎn)換模塊，系統(tǒng)顯示模塊，蜂鳴器模塊三部分。通過各個(gè)模塊的協(xié)調(diào)作用使得病床呼叫系統(tǒng)功能得以實(shí)現(xiàn)。1床位呼叫控制轉(zhuǎn)換模塊及原理圖74ls147芯片介紹；十進(jìn)制數(shù)-bcd優(yōu)先編碼器74ls147具有優(yōu)先編碼功能，就是在同時(shí)輸入多個(gè)數(shù)字時(shí)，只對(duì)最大數(shù)字進(jìn)行編碼。十進(jìn)制數(shù)-bcd優(yōu)先編碼器如圖2所示，可以看出該編碼器具有9個(gè)低電平有效的輸入端，沒有0輸入端，這說明當(dāng)所有9個(gè)輸入都無效時(shí)即是對(duì)0進(jìn)行編碼；具有4個(gè)低電平有效的輸出端。

5、十進(jìn)制數(shù)-bcd優(yōu)先編碼器74ls147的真值表如表3所示。 圖2 74ls147的管腳圖 圖3 74ls147的真值表由真值表可以看出，74ls147的輸出是低電平有效的碼。病床呼叫控制模塊及l(fā)ed，數(shù)碼管顯示原理圖如下； 圖4病床呼叫控制模塊及l(fā)ed，數(shù)碼管顯示原理圖蜂鳴器控制呼叫模塊及原理圖本課程實(shí)際要求，再有床位呼叫時(shí)蜂鳴器開始響動(dòng)，且蜂鳴器響動(dòng)具有一定的周期性本設(shè)計(jì)利用74ls160十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器來控制時(shí)間。74ls160芯片介紹如下；同步可預(yù)置數(shù)4位十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74ls160具有異步清零端，它的邏輯符號(hào)與時(shí)序圖如圖6-41所示。它具有數(shù)據(jù)輸入端a、b、c、和d，同步置數(shù)端loa

6、d、異步清零端clr和計(jì)數(shù)控制端ent和enp，為了方便級(jí)聯(lián)，設(shè)置了進(jìn)位輸出端rco。當(dāng)異步清零端clr=0時(shí)異步清零，當(dāng)置數(shù)端load=0、clr=1，cp脈沖上升沿預(yù)置數(shù)。 load=clr=ent=enp時(shí)，電路工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值為9時(shí)，進(jìn)位端rco輸出一個(gè)與qa端高電平部分相同寬度的高電平。詳細(xì)功能見功能表6-16. 圖5 74ls160管腳圖 圖6 74ls160功能表 工作狀態(tài)x0xx x置 0（異步）10x x 預(yù)置數(shù)（同步）x110 1保持（包括c）x11x 0保持（c=0）111 1計(jì)數(shù) 圖7 74ls160內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 、74ls04 仔細(xì)觀察一下三極管組成的開關(guān)

7、電路即可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)輸入為高電平時(shí)輸出等于低電平，而輸入為低電平時(shí)輸出等于高電平。因此輸出與輸入的電平之間是反向關(guān)系，它實(shí)際上就是一個(gè)非門。（亦稱反向器）。在一些實(shí)用的反向器電路中，為了保證在輸入低電平時(shí)三極管可靠地截止，常在三極管的基極連接一個(gè)電阻r和一個(gè)負(fù)電源vee。由于接入了電阻r2和負(fù)電源vee,即使輸入的低電平信號(hào)稍大于零，也能使三極管的基極為負(fù)電位，從而使三極管能可靠地截止，輸出為高電平。當(dāng)輸入信號(hào)為高電平時(shí)，應(yīng)保證三極管工作在深度飽和狀態(tài)，以使輸出電平接近于零。為此，電路參數(shù)的配合必須合適，保證提供給三極的基極電流大于深度飽和的基極電流。 所用芯片74ls04是一個(gè)有六個(gè)反相器的芯片

8、，其邏輯框圖如下圖9所示： 圖8 芯片74ls04管腳圖 邏輯功能表如下圖： 表2 74ls04邏輯功能表1a 1y2a2y3a3y4a4y5a5y6a6y010101010101101010101010邏輯符號(hào)如下： 圖9 74 ls04邏輯符號(hào)圖 邏輯功能描述如下：當(dāng)輸入端為低電平0時(shí)，輸出端為高電平1；當(dāng)輸入端為低電平1時(shí)，輸出端為高電平0；即輸出端的電平與輸入端的電平總是相反的。 蜂鳴器控制呼叫模塊及原理圖圖10 蜂鳴器控制呼叫模塊及原理圖 定時(shí)器555組成的多謝振蕩電路國產(chǎn)雙極型定時(shí)器cb555電路結(jié)構(gòu)圖。它是由比較器c1和c2，基本rs觸發(fā)器和集電極開路的放電三極管td三部分組成。

9、它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3-1所示。邏輯符號(hào)圖如圖3-2所示vh是比較器c1的輸入端，v12是比較器c2的輸入端。c1和c2的參考電壓vr1和vr2由vcc經(jīng)三個(gè)五千歐電阻分壓給出。在控制電壓輸入端vco懸空時(shí)，vr1=2/3vcc,vr2=1/3vcc。如果vco外接固定電壓，則vr1=vco,vr2=1/2vco. rd是置零輸入端。只要在rd端加上低電平，輸出端v0便立即被置成低電平，不受其他輸入端狀態(tài)的影響。正常工作時(shí)必須使rd處于高電平。圖中的數(shù)碼18為器件引腳的編號(hào)。555定時(shí)器是一種中規(guī)模集成電路，只要在外部配上適當(dāng)阻容元件，就可以方便地構(gòu)成脈沖產(chǎn)生和整形電路?；竟δ墚?dāng)時(shí)，輸出電壓為

10、低電5平，vt導(dǎo)通。當(dāng)時(shí)，時(shí)，時(shí)，c1輸出低電平，c2輸出高電平，q0，飽和導(dǎo)通。當(dāng)、時(shí)，c1、c2輸出均為高電平，基本rs觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變，因此、vt也保持原來狀態(tài)不變。當(dāng)、時(shí)，c1輸出高電平，c2輸出低電平，q1，vt截止。 表3 555定時(shí)器功能表555定時(shí)器功能表輸 入輸 出閾值輸入(vi1)觸發(fā)輸入(vi2)復(fù)位()輸出()放電管t00導(dǎo)通 11截止10導(dǎo)通1不變不變圖11定時(shí)器555符號(hào)圖 圖12定時(shí)器555的內(nèi)部框圖定時(shí)器555組成的多諧振蕩電路圖；圖13 定時(shí)器555組成的多諧振蕩電路圖；其產(chǎn)生的波形如下圖所示；圖14定時(shí)器555組成的多諧振蕩電路產(chǎn)生的波形圖總體設(shè)計(jì)電路圖和示波器仿真波形圖如下所示；心得體會(huì)eda 課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì) max plus ii 軟件的使用有了基本的掌握，在對(duì)題目的分析過程中，對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)也有個(gè)回顧的過程而且對(duì)相關(guān)內(nèi)容有個(gè)更深層級(jí)的理解和領(lǐng)悟。在使用 max plus ii 軟件畫電路圖、檢測(cè)電路及電路仿真的過程中，對(duì)自己將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際已經(jīng)形成嚴(yán)謹(jǐn)思維都有很大的幫助。通過翻閱相關(guān)資料，對(duì)組合邏輯電路設(shè)計(jì)，時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。驗(yàn)箱過程也對(duì)自己的動(dòng)手能力有了一定程度的鍛煉。 在設(shè)計(jì)的過程中，遇到了不少問題，同學(xué)的講解給我了很大的幫助，讓我進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到了同學(xué)的幫助及相互