課程設(shè)計—醫(yī)院病人緊急呼叫系統(tǒng)

1、課程設(shè)計-醫(yī)院病人緊急呼叫系統(tǒng) 課程設(shè)計時間：6.307.03 課程設(shè)計地點：A-324 班級：電子c131 姓名：朱玉翠 學(xué)號：138079 指導(dǎo)教師：柴洪濤 1.設(shè)計總體思路根據(jù)要求設(shè)計一個醫(yī)院病人緊急呼叫系統(tǒng)。具體要求如下：1、 每路設(shè)計一個開關(guān)，供病人有問題時呼叫。2、 當(dāng)病人緊急呼叫時，能顯示病人的編號；3、 電路具有自鎖功能，當(dāng)有多人呼叫時，對應(yīng)病人指示燈亮并發(fā)出警告，但編號只顯示優(yōu)先呼叫者。 2.設(shè)計要點1、本任務(wù)是準(zhǔn)確判斷出第一呼叫病人的信號并將其鎖存。實現(xiàn)這一功能可用觸發(fā)器或鎖存器等來完成。在得到第一呼叫信號之后，立即將鎖存器的輸入封鎖，使其他路的呼叫信號無效。同時還必須注意

2、，仿真開關(guān)未開啟時呼叫開關(guān)應(yīng)打開，否則電路將顯示0狀態(tài)，表示錯誤。2、當(dāng)電路形成第一呼叫信號之后，LED顯示電路顯示出病人的組別。利用鑒別出的第一呼叫信號，控制一個具有兩種工作頻率交替工作的音頻振蕩器，驅(qū)動揚聲器發(fā)出聲音，表示該病人出現(xiàn)問題需要解決。3.基本原理與框圖整個電路組成主要包括輸入電路鎖存器控制電路數(shù)碼顯示電路光電指（可選用發(fā)光二極管指示）和蜂鳴器報警指示電路等。1）輸入電路輸入電路由鎖存器和按鍵組成。當(dāng)八路鎖存器74LS373的LE端為高電平時，鎖存器輸入端（D1D8）的電平能直接送到相應(yīng)的輸出端（Q1Q8）；當(dāng)LE端變?yōu)榈碗娖綍r，鎖存器封鎖，即鎖存器輸入端的電平不能送到相應(yīng)的輸出

3、端，各輸出端保持封鎖前的電平。2）醫(yī)鎖存器控制電路鎖存器控制電路由相關(guān)的門電路組成。仿真開始時，74LS373的LE端為高電平，各輸入端的高電平直接送到相應(yīng)的輸出端，此時八輸入端與非門74LS30輸出端為低電平，經(jīng)過一個與非門74LS04后變成高電平，由或門送到74LS373的LE控制端。當(dāng)8個呼叫開關(guān)S1S8中有一個先按下時，其對應(yīng)的D端為低電平，此電平送到鎖存器對應(yīng)的輸出端，因而八輸入端的與非門74LS30的8個輸入端中有一為低電平，導(dǎo)致其輸出端為高電平，經(jīng)過74LS04后變?yōu)榈碗娖剑筁E控制端為低電平，74LS373執(zhí)行鎖存功能，這時如果有按鍵按下，鎖存器的輸出端也不會跟著改變，從而實

4、現(xiàn)了自鎖。 3）數(shù)碼顯示電路 鎖存在鎖存器輸出端的低電平送到優(yōu)先編碼器74LS148進行編碼，編成的二 進制代碼再送到BCD碼七段譯碼驅(qū)動器74LS248，最后送到共陰極的七段數(shù)碼管，顯示相應(yīng)的數(shù)字。當(dāng)8個按鍵都沒有按下時，由于鎖存器輸出端都是高電平，經(jīng)過74LS30后使74LS48的熄滅控制端得到低電平，因此數(shù)碼管不顯示。為了解決按鍵編號與顯示一致的問題，在74LS248的前面接有一個4位全加器U6（原因是一旦某組有效，則經(jīng)過編碼后，其組別與顯示值差一，故通過全加器自動實現(xiàn)加一功能，滿足顯示要求），2.主要原件介紹（1）八路鎖存器74LS373單片機系統(tǒng)中常用的地址鎖存器芯片74LS373以

5、及coms的74hc373。是帶三態(tài)緩沖輸出的8D觸發(fā)器，其引腳圖與結(jié)構(gòu)原理圖、電路連接圖如下： <74LS373引腳圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖電路連接圖>EG功能00直通Qi = Di01保持（Qi保持不變）1X輸出高阻<74LS373功能表>E G D Q    L H H H    L H L L    L L X Q  上表是74LS373的真值表，表中：      

6、0; L低電平；        H高電平；        X不定態(tài)；        Q0建立穩(wěn)態(tài)前Q的電平；       G輸入端，與8031ALE連高電平：暢通無阻低電平：關(guān)門鎖存。圖中OE使能端，接地。       當(dāng)G=“1”時，74LS373輸出端1Q8Q與輸入

7、端1D8D相同；       當(dāng)G為下降沿時，將輸入數(shù)據(jù)鎖存。74ls373是常用的地址鎖存器芯片，它實質(zhì)是一個是帶三態(tài)緩沖輸出的8D觸發(fā)器，在單片機系統(tǒng)中為了擴展外部存儲器，通常需要一塊74ls373芯片，<74ls373內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖> <74ls373引腳圖>(1).1腳是輸出使能(OE),是低電平有效,當(dāng)1腳是高電平時,不管輸入3、4、7、8、13、14、17、18如何,也不管11腳(鎖存控制端,G)如何,輸出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q

8、7)全部呈現(xiàn)高阻狀態(tài)(或者叫浮空狀態(tài));(2).當(dāng)1腳是低電平時,只要11腳(鎖存控制端,G)上出現(xiàn)一個下降沿,輸出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)立即呈現(xiàn)輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的狀態(tài).鎖存端LE 由高變低時，輸出端8 位信息被鎖存，直到LE 端再次有效。 當(dāng)三態(tài)門使能信號OE為低電平時，三態(tài)門導(dǎo)通，允許Q0Q7輸出，OE為高電平時，輸出懸空。當(dāng)74LS373用作地址鎖存器時，應(yīng)使OE為低電平，此時鎖存使能端C為高電平時，輸出Q0Q7 狀態(tài)與輸入端D1D7狀態(tài)相同；當(dāng)C發(fā)生負的跳變時，輸入端D0D7 數(shù)

9、據(jù)鎖入Q0Q7。51單片機的ALE信號可以直接與74LS373的C連接。（2）優(yōu)先編碼器 74LS148真值表輸入輸出EII0I1I2I3I4I5I6I7A2A1A0GSEO1xxxxxxxx11111011111111111100xxxxxxx0000010xxxxxx01001100xxxxx011010100xxxx0111011100xxx01111100100xx011111101100x01111111101000111111111110<優(yōu)先編碼器74ls148功能表>從以上的的功能表中可以得出，74ls148輸入端優(yōu)先級別的次序依次為I7，I6，I0 。當(dāng)某一輸入端

10、有低電平輸入，且比它優(yōu)先級別高的輸入端沒有低電平輸入時，輸出端才輸出相應(yīng)該輸入端的代碼。例如：I5=0且I6=I7=1(I6、I7優(yōu)先級別高于I5) 則此時輸出代碼010 (為(5)10=(101)2的反碼)這就是優(yōu)先編碼器的工作原理。 <74ls148真值表>由74ls148真值表可列輸出邏輯方程為： A2 = (I4+I5+I6+I7)IE A1 = (I2I4I5+I3I4I5+I6+7)·IE A0 = (I1I2I4I6+I3I4I6+I5I6+I7)·IE .（3）譯碼驅(qū)動器74LS248是輸出高電平有效的中規(guī)模集成BCD 七段顯示譯碼器，它的功能簡

11、圖和管腳引線 圖如圖所示。其真值表如下所示。十進制數(shù)或功能表輸 入IBR非YBR非輸 出LT非IBR非A3A2A1A0abcdefg01100001111111011×00011011000021×00101110110131×00111111100141×01001011001151×01011101101161×01101001111171×01111111000081×10001111111191×100111110011101×101010001101111×101110011

12、001121×110010100011131×110111001011141×111010001111151×111110000000滅燈××××××00000000置零10000000000000 3. 仿真總電路圖 4.總結(jié)與體會   兩周的數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計，今天終于能告一段落，這次的課程設(shè)計又一次加強了我們動手、思考和解決問題的能力雖然遇到了種種困難，但最終還是很好的完成了任務(wù)，而且使我受益匪淺。   這次的數(shù)電課程設(shè)計，我做的是個比較簡單的醫(yī)院病人緊急呼叫系統(tǒng)，運用到了很多數(shù)電的知識，自己感覺挺簡單的，直到真真自己動手設(shè)計時才發(fā)現(xiàn)理想與實際之間的差距很大，以前學(xué)的那些芯片管腳及功能都很模糊，比如呼叫信號怎樣鎖存等等一連串的問題。  通過這個課程設(shè)計，我的最大收獲就是對一些芯片的功能有了更好的理解和運用，以及對以前學(xué)的知識存在的一些問題也迎刃而解，同時也對學(xué)的知識有了一個實踐性的證明。通過這次課程設(shè)計使我懂的了理論與實際相結(jié)合的重要性，只是一味的學(xué)那些死的理論知識是遠遠不夠的