数电课程设计——病房呼叫系统.doc

数电课程设计—— 病房呼叫系统 学校： 学院： 班级： 姓名： 组员： 学号： 前 言 临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段，病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理的紧急呼叫工具，可将病人的请求快速传送给值班医生或护士，并在值班室的监控中心电脑上留下准确完整的记录，是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。呼叫系统的优劣直接关系到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。它要求及时、准确、可靠、简便可行、利于推广。本设计采用主从结构，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，向值班室呼叫，并点亮呼叫指示灯。监控机构和呼叫源之间通过电线连接在一起。 本论文阐述了病房呼叫系统的基本组成以及一些相关的硬件设计， ??? 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．凡有呼叫发出5秒的呼叫声； 4．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 仿真软件简要介绍 本次课程设计我们主要使用Multisim 10来进行仿真。Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。74LS148D 、74LS47D、74160及各种们电路。通过开光1、2、3、4、5的开闭点亮指示灯并给优先编码器74LS148D送码，优先编码器74LS148D将其编码后再传送给74LS47D，74LS47D再将其翻译出来，传送给数码管。同时，优先编码器74LS148D给74160送信号，让蜂鸣器工作5秒。 Ⅰ指示灯模块 指示灯为高电平有效，当开关1闭合时，只是开关1的指示灯亮。如图2。 （a） 开关闭合，灯亮 （b）开关断开，灯灭 图2 指示灯设计电路图 ， Ⅱ数码管显示模块 利用74LS47D将优先编码器74LS148D送来的码（已通过门电路处理）解码，再传送给数码管，从而显示出1，2，3，4，5。图3中的“0”为悬空状态。 图3 数码管显示模块电路图 通过实验测定可得74LS47D的输入与数码管的显示关系表1： 输入 显示 D C B A 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 表1 因实际显示只要1、2、3、4、5，所以，在电路图中将D端接地。 Ⅲ.编码器模块 本设计使用优先编码器74LS148D，利用开关送来的电平信号编码。从而为74LS47D输送信号，可以说，在本设计中，优先编码器74LS148D是最核心部分。通过查阅相关资料及动手实验，得知优先编码器74LS148D的真值表如下表2： 表2 优先编码器74LS148D真值表 通过真值表，我们知道I7的优先级最高，其次为I6、I5、I4 、I3、I2、I1、I0。根据设计要求，我们设计了如下电路，让开关1接到I4。这样，开关1的优先级便是最高。其次将开关2、3、4、5依次接到I3、I2、I1、I0。为保证I4 、I3、I2、I1、I0可以成功编码，将I7、I6、I5电平拉高。电路图如下图3： 图3 优先编码器74LS148D电路图 Ⅳ.门电路转换模块 对照表1和表2，我们得知，优先编码器74LS148D送出的码并不是74LS47D所需要的对应的码，若将优先编码器74LS148D送出的码直接送给74LS47D，数码管将无法显示出正确的数字，从而达不到相应的功能。因此，必须在优先编码器74LS148D与74LS47D之间设计一个转换的电路。整理表1表2，我们得到如下的输出输入关系表表3： 开关 输入 A0 A1 A2 A B C 1 1 1 0 1 0 0 2 0 0 1 0 1 0 3 1 0 1 1 1 0 4 0 1 1 0 0 1 5 1 1 1 1 0 1 表3 门电路所需输入输出真值表 根据表3，可列出门电路逻辑式： A = A0 A1 A2’ +A0 A1’ A2 +A0 A1 A2 B= A0 ’A1 ’A2+A0 A1 ’A2 C= A0 ’A1 A2 +