病房呼叫系统电路设计

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1、※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※****级电子信息工程专业电子技术课程设计电子技术课程设计报告书课题名称病床呼叫系统电路设计姓名*****学号*******院、系、部*********专业电子信息工程指导教师**********年*月*日9一、设计任务及要求：设计任务：设计一个五病房呼叫系统，能够按下面要求运行。要求：1用1～5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，5号优先级最高；5～1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.采用Multisi

2、m软件进行仿真验证并且完善电路设计。指导教师签名：****年月日二、指导教师评语：指导教师签名：****年月日三、成绩验收盖章****年月日9病房呼叫系统电路设计1设计目的（1）熟悉模拟电路的应用与集成电路的引脚排列。（2）掌握常用芯片的逻辑功能及使用方法。（3）熟悉电路仿真软件Multisim11.0使用。（4）了解优先编码器、555定时器的工作原理，以及芯片的组合。（5）熟悉病床呼叫系统的设计及其应用。2设计思路（1）设计优先编码器的电路。（2）设计555定时器的电路。3设计过程3.1方案论证图3.1总体方框图3.2设计要求（1）设置开关K1-K5为病房呼叫开关。（2）用LED指示灯

3、显示病房的呼叫。（3）当多个病房同时呼叫时，护士值班室中显示优先级别最高的病房号且扬声器发出警报5秒的呼叫声，LED灯亮5秒。3.3设计原理（1）由于病房呼叫拥有优先级的限制，所以呼叫时应区分呼叫优先级，这时就会用到优先编码器对呼叫进行优先级的编码，确保多个病房同时呼叫时，优先级最高的病房首先得到相应。（2）9其次，当病房发出呼叫请求时，为了方便医护人员及时对病人进行救治，电路应该拥有显示病房号的功能，这就需要用到数字显示器对相应的病房呼叫做出显示输出。（3）再次，为了提高呼叫响应成功率，电路还应拥有音频提示功能，即当有呼叫请求发出时要发出警报声。3.4单元模块设计1.总电路图3.2总电

4、路图其工作原理如下：接通电源，当病房发出呼叫请求时，病人按下开关，电路中产生一个相应信号并在护士值班室中的数码管上显示出来该病人的床位，同时定时器上的扬声器发出5秒的呼叫声，当多个病人进行同时呼叫时，这时通过74LS147D优先编码器把优先级别最高的信号输出在数码管上，扬声器发出5秒的呼叫声。2.74LS147D优先编码器（1）.由于电路要实现至少五个病房的呼叫系统，所以选择的优先编码器应至少具有4个输出接口，本电路选择74LS147D优先编码器。此编码器拥有9个输入接口、4个输出接口，能够实现9种不同优先级信号的同时输入。同时，此芯片工作电压较低，功耗较低，应用环境广泛，具有较高的实用

5、价值。下图为74LS147D优先编码器引脚图：图3.374LS147D引脚图9对于显示器的显示规律，可以由下表来说明：表-174LS147D真值表D1D2D3D4D5D6D7D8D9ABCDHCDXXXX011111010XXX0111111011XX01111111100X01111111110101111111111101111111111111注：“1”代表开关断开，“0”代表开关闭合，“X”代表开关状态任意。将K1～K5（分别由A～E控制）分别与74LS147D的D1～D5输入端连接。D6、D7、D8、D9输入端接高电平“1”。此时A、B、C、D及数字显示器输出情况如上表所示。（

6、2）.74LS147D工作图如下所示：图3.474LS147D工作图（1）开关K1～K5分别代表五个病房，5V的VCC电源代表高电平，即逻辑“1”。100Ω的电阻作为保护电阻，用来在开关接通时保护电源，防止电源短路。（2）对于病房号的显示输出，本电路中选用DCD_HEX数字显示器。此显示器能够显示1—9的9种阿拉伯数字，完全能够满足5个病房号的显示要求。同时由于它又具有4位输入端，与74LS147D9的4位输出端完全匹配。不过由于74LS147D的输入、输出端均为低电平有效，所以使用时应用相应的逻辑门进行转换。（3）用一个LED灯管显示由呼叫信号呼入，当有病人呼叫时LED灯管会发光。3.

7、5.555定时器（1）下图为555定时器引脚图和内部结构图：图3.5555定时器电路芯片图图3.6555定时器内部结构图555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如上图所示。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，一