数字逻辑课设报告(输液倒计时)

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1、沈阳航空航天大学课程设计（说明书）输液自动报警器的设计班级网络1301学号2013040102003学生姓名指导教师沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称数字逻辑课程设计课程设计题目输液自动报警器的设计课程设计的内容及要求：一、设计说明与技术指标设计一个输液报警器电路，技术指标如下：①具有显示输液量的功能；②具有预置数功能；③具有零报警功能；二、设计要求1．在选择器件时，应考虑成本。2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。三、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所

2、设计的电路，用multisim软件仿真。2．进行实验数据处理和分析。四、推荐参考资料1.童诗白，华成英主编．模拟电子技术基础[M]．北京：高等教育出版社，2006年五、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表：序号评定项目评分成绩1设计方案正确，具有可行性，创新性（15分）2设计结果可信（例如：系统分析、仿真结果）（15分）3态度认真，遵守纪律（15分）4设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5篇）（25分）5答辩（30分）总分最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字：2015年7月19日一、概述随着医学技术的不断发展

3、，现在医院对医疗设备的要求也越来越高，由此本课设要求设计一套输液自动报警器电路装置。此电路装置具有显示输液量，预置输液量，调节输液速度的功能，并且当输入量为零时，电路会自动报警。设计思路是将倒计时的电路模拟成输液装置，设置预置数功能用来设置输液量，通过脉冲来设置和调节输液速度。基本设计原理及方法为定时器脉冲与减法计数器相结合。此电路装置可以分为脉冲发生器电路、预置倒计时电路、显示、报警电路四个部分。二、方案设计图1输液报警器电路的原理框图输液报警器原理框图如图1所示。功能的电路采用模块化设计，分别都有各自的功能。输液报警器包括脉冲

4、发生器，预置倒计时，显示器，报警器四个部分。本设计方案根据555计时器输出的脉冲信号接到十进制减法计数器，从而形成倒计时。开关接到预置数一端时，设置输液量的毫升数，设置完成后开关接到倒计时一端，计数器开始实现输液倒计时功能，显示器会显示剩余输液量。脉冲发生器具有控制调节输液速度的功能，当输液量为零时，报警器发出警报。整个电路主要器件需要四个芯片，即一个555芯片，三个74LS192十进制减法芯片，还需要三个显示管，三个按键开关，一个报警灯即可。三、电路设计1.脉冲发生器电路用555定时器构成多谐振荡器电路如图2所示。多谐振荡电路没

5、有稳态,只有两个暂稳态也不需要外加触发信号,利用电源VCC通过R1和R2向电容器C1充电,使输出电压逐渐升高,升到2VCC/3时,电容C1通过电阻R2放电,使输出电压下降,降到VCC/3时,电源VCC又通过R1和R2向电容器C充电。如此循环,振荡不停。555脉冲发生器的周期与其充电的时间有关，充电时间电容C1、电阻R1和R2所决定周期的计算公式为：（1）由图2所示将R1与一个滑动变阻器R4串联形成了一个新的电阻，通过调节滑动变阻器R4来改变电阻阻值，进而改变周期来达到调节输液速度的目的。图2脉冲发生器电路1.预置输液量电路本设计中

6、计数器选用中规模集成电路74LS190进行设计，74LS190是十进制同步计数器，采用8421BCD码二-十进制编码，其功能表如表1所示。表174LS90功能表输入输出注LDCTUDCP0XXX异步并行置数100↑XXXX加法计数101↑XXXX减法计数11XXXXXX保持由表1看出，当LD=1，CT=0，UD=1时，如果有时钟脉冲加到CP端，则计数器在预置数的基础上进行减法计数，当计数到0时，RCO端输出借位，从低位到高位依次将芯片的借位输出端RCO接到下一位芯片的借位输入端CTEN上，就形成了三位十进制减法计数器。当LOAD=

7、0时，计数器为置数状态，将三个倒计时芯片的LOAD接到一个开关S3上，开关S3的一端接VCC，另一端接地为置数端。具体电路由图3所示，图中的QA-QD分别接到译码显示器的输入端，CLK端接到脉冲发生器的脉冲输出端。开关S3接地时置数，接VCC端开始倒计，当低位计数器的借位输出端RCO输出借位时，高位计数器才开始进行减法计数。当计数到高、低位计数器都为零时，倒计时结束。图3预制倒计时电路1.显示电路显示模块用来显示剩余输液量。显示模块由三个译码显示管组成，计时模块输出计时信号通过译码器译码由数码管显示出来。如图4所示。图4显示电路1

8、.报警电路当计数器递减计数到零(即定时时间到)时,控制电路应发出报警信号,使计数器保持零状态不变,同时报警电路工作，如图5所示。当计数到零时,计数器最高位借位端输出为0，因此本设计将报警灯连接一个非门接入到最高位借位输出端RCO形成报警装置，正常计