医院病人紧急呼叫系统设计.doc.doc

目录 一、 设计总体思路 1 1.1 设计要求 1 1.2 总体设计框图： 2 1.3 设计思路 2 二、 单元电路 3 2.1 信号锁存 3 2.2 优先编码 4 2.5 二进制转换 5 2.5 反相器 6 2.6 总电路图 7 2.7 仿真图 8 三、 安装及调试步骤 11 3.2 安装步骤 11 3.2 调试步骤 12 四、 故障分析与电路改进 13 五、 总结与体会 14 六、 元器件清单 15 七、 参考文献 16 一 设计总体思路 设计要求 1.当病人紧急呼叫时，显示病人的编号（在此设定为3—6号四个病人病情依次加重），。 2. 根据病人病情设置优先级别。当有多人呼叫时，病情严重者优先（6号优先级最高）。 3.医护人员处理完当前最高级别的呼叫后，系统按优先级别显示其它呼叫病人的编号。 总体设计框图： 设计思路 系统由呼叫信号锁存，优先编码，二进制译码，显示及逻辑控制清除等几部分组成，电路核心部分为优先编码器，当有信号输入时，用触发器锁存相应的按键信号，由优先编码器完成信号优先级的判别，并提供相关的显示输出编码。二进制译码单路译出当前最高级别的呼叫，待医护人员处理完后，清除呼叫的触发器信号，转而对其它呼叫输入进行判别处理。 信号的锁存用7474D触发器实现。触发器把信号送给74148编码器，编码器按信号的优先编码。编码器输出进入74138译码器，译码器产生清零信号，进行逻辑清零，以便处理其它信号。 二 单元电路 信号锁存 74LS74正边双D触发器用来锁存信号，其引脚如图： 74LS74正边沿触发双D触发器的动作特点是输出端状态的转换发生在CP的上升沿，而且触发器所保存下来的所保存的状态仅仅取决于CP上升沿到达是的输入状态。 Q的初始状态为低电平，当给SD’一个高电平时，输入一个时钟信号是，D触发器被强制翻转，是Q输出变成高电平，Q’输出为低电平。触发器可以保持信号,同时接受反馈信号，最后还可以实现逻辑清0. 此电路先用到4个7474分别代表4个病人，是先把D端置高电平，当给了时钟CP后，Q端出高电平1，Q’端出低电平0，我们要用的输出端正是Q’。当清除端给了信号0后，Q’端出1，利用这点可以对信号进行清除，既会显示其它病人的信号。后面还会再用到4个7474锁存由138出来的信号，用来当作开关，利用此信号接至前面4个D触发器的清除端。 优先编码 在此设计电路中，优先编码器可以用8-3线优先编码器74LS148.其引脚图如下： 74LS148对几个输入信号同时输入时，按优先级别依次编码（7—0）。 真值表如下： 由表中可以看出，在E1＝0电路正常工作状态下，允许0-7当中同时有几个输入端为低电平，即有编码输入信号。其中7的优先权最高，0的优先权最低，当7＝0时，无论其它输入端有无信号输入，输出端只给出7的编码，其余的类推。 在本试验中给出的四路信号中7号位的优先给最高，所以把6号触发器的信号接至I6，5—3号分解接至I5-I3。当6号病人按下按钮（CP）时，I6出0，无论I3-I5出什么信号都只出0 0 1，所以I6的优先权最高，同理I5的优先权大于I4，I3的优先权最低。 二进制转换 此电路用到3-8二进制译码器74138.其引脚图如下： 真值表如下: 输入 输出 S1 A2 A1 A0 × 1 × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 0 × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 从表中我们知道输出与输入的关系： … 此电路中，当Y1’出0时就是清除了6号病人的呼叫信号，Y2’-Y4’出0时分别清除了病人5-3的呼叫信号。 反相器 信号显示要用到CT74LS04反相器，其引脚图如下： 输出与输入的关系： 我们用的是共阴级数码管，高电平有效，所以必须把信号取反，才能得到相应的数字。 总电路图 仿真图 安装及调试步骤 安装步骤 数字电路系统设计是自上而下的，但在电路的安装、调试时，都是自下而上的。首先，安装并调试每个子系统对应的单元电路；然后，逐渐扩大将几个单元电路进行联调；最后，进行整机调试。 电子电路的安装：根据设计好的总体电路图，把各种元器件按照电路图组装起来，现分别介绍如下： 整体结构布局: 整体结构布局应从全局出发，决定电子装置各