简易医院病人呼叫电子系统dmwb.docx

电子技术术课程设设计报告告简易医院院病人呼呼叫电子子系统专业班级级： 20008级自动化化01班班姓名名： 李李灿学院名称称： 船船山学院院指导教师师： 刘刘华20100年12月30日电子技术术课程设设计题-简易医医院病人人呼叫电电子系统统任务书书一、设计计要求1. 当当病人紧紧急呼叫叫时，产产生声、光光提示，并并显示病病人编号号。 22. 根根据病人人病情设设置优先先级别。当当有多人人呼叫时时，病情情严重者者优先。 33. 医医护人员员处理完完当前最最高级别别的呼叫叫后，系系统按优优先级别别显示其其它呼叫叫病人的的编号。二、设计计报告要要求1. 写明设计计题目、设设计任务务、设计计目的；2. 详细阐述述方案论论证过程程；3. 详细阐述述设计过过程，包包括系统统框图、各各部分功功能电路路图，并并给出相相关原理理说明；4. 列出所用用元器件件；5. 写出设计计体会与与建议。三、设计计提示及及参考：1系统统由呼叫叫信号锁锁存、优优先编码码、二进进制译码码、显示示及逻辑辑控制清清除等几几部分组组成。2电路路核心部部分为优优先编码码器。当当有信号号输入时时，用触触发器锁锁存相应应的按键键信号，由由优先编编码器完完成信号号优先级级的判别别，并提提供相关关的显示示输出编编码。3二进进制译码码电路译译出当前前最高级级别的呼呼叫，待待医护人人员处理理完后，清清除该呼呼叫的触触发器信信号，转转而对其其他呼叫叫输入进进行判别别处理。4信号号的锁存存及清除除可采用用如下图图所示的的D触发发器实现现。8路路优先编编码器型型号为7741448、33/8二二进制译译码器可可选7441388，D触触发器可可选74474。医院病人人紧急呼呼叫系统统框图目录摘要关键词引言总体设计计方案设计原理理分析安装及调调试步骤骤总结与体体会元器件清清单参考文献献简易医院院病人呼呼叫电子子系统 008级自自动化001班 李李灿摘要：本本设计，以555构成的单稳态触发器为核心，用双联开关再通过一个8路优先编码器74148对模拟病房号编码，当有病房呼叫时信号通过逻辑门触发由555构成的单稳态触发器发出5秒钟的呼叫声。由双联开关来控制呼叫信号和灯泡。该系统具有优先级，能确保呼叫信息不流失，终端数码管显示呼叫地址，声音报警等功能。关键词：单稳态态触发器器，双联联开关，编编码器1引言病房呼叫叫系统由由安装在在病区护护士站的的呼叫主主机和分分别设置置在病房房床头的的呼叫分分机、显显示屏组组成，一一旦有人人按呼叫叫按钮，护护士站的的主机就就发出声声光报警警信号，同同时，显显示屏同同步显示示呼叫床床位号，护护士人员员便可以以立刻赶赶往病房房处理紧紧急情况况。 本本设计的的病房呼呼叫系统统是应用用5555计时器器逻辑门门电路，采采用数字字、模拟拟电路的的一些基基础元件件来实现现具有优优先级的的呼叫系系统。当当有病人人进行呼呼叫时，系系统会自自动先处处理优先先级别高高的病房房的编号号，同时时产生光光信号和和5秒钟钟的声音音信号。另另外在产产生信号号的同时时系统会会显示呼呼叫病人人的病房房编号。这这样医护护人员就就可以根根据呼叫叫信号的的优先级级别及时时的对每每一位呼呼叫病人人进行救救治。当当有多个个病人同同时进行行呼叫时时，系统统会根据据优先级级别自动动呼出当当前呼叫叫中的最最高级别别呼叫信信号，对对其他低低级别呼呼叫信号号进行自自动保存存，在当当前的最最高级别别呼叫信信号被医医护人员员接收，按按下清00后，自自动输出出所保存存呼叫信信号中最最高级别别的呼叫叫，直到到每位病病人处理理完毕。2 总体体设计方方案2.1 设计思思路 用双联联开关来来控制和和清除呼呼叫信号号，再用用一个88路优先先编码器器741148对对病房号号进行编编码。当当有病房房号呼叫叫时，通通过逻辑辑门触发发（由5555构构成的单单稳态触触发器）来来控制蜂蜂鸣器发发出5秒秒钟的呼呼叫声。呼呼叫信号号控制晶晶闸管来来控制病病房报警警灯的开开关。若若有多个个病房同同时呼叫叫时，系系统呼出出当前呼呼叫中的的最高级级别呼叫叫信号，对对其他低低级别呼呼叫信号号进行自自动保存存，待医医护人员员处置好好最高级级别的病病房后，按按下双联联开关将将系统复复位，接接着系统统自动输输出保存存呼叫信信号中最最高级别别的呼叫叫。2.1.1（1）方方案确立立 病房房呼叫系系统由模模拟开关关优先编编码器、数数码管、逻逻辑门、信信号灯、单单稳态触触发器、蜂蜂鸣器组组成。模模拟病房房号通过过优先编编码器显显示优先先级别最最高的病病床号。并并且通过过锁存器器锁存起起来，按按R键将将清除已已处理的的信号。当当有病床床呼叫时时，信号号通过单单稳态触触发使蜂蜂鸣器响响5秒钟钟。数码码管显示示优先级级别高的的病床号号，同时时报警灯灯亮，等等待人员员处理。2.2 设计方方框图图2 简简易医院院病人呼呼叫电子子系统方方框图3 设计计原理分分析3.1 总原理理图图2 简简易医院院病人呼呼叫电子子系统电电路简易医院院病人呼呼叫电子子系统电电路如图图2所示示，该电电路完成成三个功功能：一一是当病病人紧急急呼叫时时，产生生声、光光提示，并并显示病病人编号号；二是是根据病病人病情情设置优优先级别别。当有有多人呼呼叫时，病病情严重重者优先先；三是是医护人人员处理理完当前前最高级级别的呼呼叫后，系系统按优优先级别别显示其其它呼叫叫病人的的编号。3、2各各单元模模块功能能介绍3、2、1 5秒呼叫叫系统 利用用5555集成时时基电路路组成脉脉冲启动动型单稳稳态电路路，产生生定长时时间的震震荡信号号驱动蜂蜂鸣器呼呼叫。配配以相应应参数的的阻容器器件，可可将震荡荡时间准准确的控控制在55秒钟。电路原理理图如下下：图3 5秒秒呼叫电电路原理理此电路由由一输入入非门、由由5555构成的的单稳态态触发器器和蜂鸣鸣器组成成。输入入信号经经非门774LSS04后后接人5555的的触发输输入2端端。再由由5555的输出出端3接接蜂鸣器器。当无病房房呼叫时时，低电电平输入入给非门门，之后后输入5555的的2端口口时是高高电平。由由于由5555构构成的单单稳态触触发器是是低电平平触发，且且无触发发时输出出低电平平。所以以此时蜂蜂鸣器无无声音。只有当病病房呼叫叫时，5555的的2端将将接人低低电平，触触发器被被触发，进进入暂稳稳态状态态中。其其输出端端3输出出5秒的的高电平平，则蜂蜂鸣器呼呼叫5秒秒。蜂鸣器是是一种一一体化结结构的电电子讯响响器，采采用直流流电压供供电，广广泛应用用于计算算机、打印机机、复印印机、报报警器、电电子玩具具、汽车车电子设设备、电电话机、定定时器等等电子产产品中做做发声器器件。555定定时器电电路的内内部结构构如下图图所示，其其有2个个比较器器A1和A2，且且它们各各有一个个输入端端连接到到三个电电阻R组组成的分分压器上上，比较较器的输输出接到到RS触触发器上上。此外外还有输输出级和和放电管管，输出出级的驱驱动电流流可达2200mmA图4 5555定时器器它的功能能表如下下所示：对于5555定时时器，单单稳态触触发器其其信号波波形如下下所示：图5 各各点波形形图其主要作作用是输输入一个个短暂的的低电平平信号而而输出一一个一定定时间长长度的高高电平。3、2、22 优先先显示模模块具体电路路图如下下： 图图6 优先显显示电路路 此电路路由模拟拟双联开开关、优优先编码码器7441488、数码码管、与与门74408、若若干电阻阻等组成成。 在优优先编码码器电路路中，允允许同时时输入两两个以上上编码信信号。而而优先编编码器已已经将输输入的信信号优先先的顺序序进行了了排除，当当同时有有几个信信号输入入时，只只对其中中优先级级最高的的那个进进行编码码。 在此此设计电电路中，优优先编码码器可以以用8-3线优优先编码码器744LS1148.其引脚脚图如下下：真值表如如下：由表中可可以看出出，在EE100电路正正常工作作状态下下，允许许0-77当中同同时有几几个输入入端为低低电平，即即有编码码输入信信号。其其中7的的优先权权最高，00的优先先权最低低，当770时时，无论论其它输输入端有有无信号号输入，输输出端只只给出77的编码码，其余余的类同同。 而在本本试验中中给出的的四路信信号中77号位的的优先给给最高，所所以把77号触发发器的信信号接至至I7，66-4号号分解接接至I66-I44。当77号病人人按下按按钮（CCP）时时，I77出0，无无论I44-I66出什么么信号都都只出00 0 0，所所以I77的优先先权最高高，同理理I6的的优先权权大于II5，II4的优优先权最最低。双联开关关可以保证证当任意意一个开开关状态态改变,可以使使又端连接接的灯泡泡在开路路/断路路状态切切换图7 双联开开关4安装及及调试步步骤4.1 安装步步骤数字电路路系统设设计是自自左而右的，在在电路的的安装、调调试时，都都是自左左而右的。首首先，安安装并调调试每个个子系统统对应的的单元电电路；然然后，逐逐渐扩大大将几个个单元电电路进行行联调；最后，进进行整机机调试。电子电电路的安安装：根根据设计计好的总总体电路路图，把把各种元元器件按按照电路路图组装装起来，现现分别介介绍如下下：整体结结构布局局: 整整体结构构布局应应从全局局出发，决决定电子子装置各各部分的的空间位位置。电路板板结构布布局: 在一块块板子上上按电路路图把元元件组装装成电路路。必须须考虑的的是元器器件在电电路板上上结构布布局问题题。布局局的优劣劣不仅影影响电路路板的走走线、调调试、维维修以及及外观，对对电路板板的电气气特性也也有一定定的影响响。元器件的的插接:插接方方式是把把组成电电路的所所有元器器件插在在面板上上。4.2 调试步步骤调试就是是对安装装后的电电路进行行参数和和工作状状态测试试。通常常，调试试工作是是按信号号的流程程逐级进进行的，可可以从输输入端向向输出端端推进，也也可以从从输出端端向输入入端倒推推。第一步：不通电电检查 电路路安装完完毕后，不不要急于于通电，应应首先认认真检查查线是否否正确，包包括多线线、少线线、错线线等，尤尤其是电电源线不不能接错错或接反反，以免免通电后后烧坏电电路或元元器件。 第二二步：直直接检查查 连线线检查完完毕后，直直接检查查电源、底底线、信信号线、元元器件接接线端之之间有无无短路，连连线间有有无接触触不良，二二极管、三三极管、电电解电容容等有极极性元件件引线端端有无错错接、反反接，集集成块是是否插接接正确。 第三三步：通通电检查查 把经经过准确确测量的的电源电电压接入入电路，但但暂时不不接入信信号源，首首先观察察有无异异常现象象，如冒冒烟、异异味、触触摸器件件有无过过热，电电源是否否短路等等，如有有异常现现象应立立即切断断电源，排排除故障障后方可可通电。 第四四步：分分块测试试 分块块调试是是把电路路按功能能分成不不同的部部分，把把每个部部分看成成一个模模块进行行调试。比比较理想想的调试试程序是是按信号号的流向向进行，这这样可以以把前面面调试过过的输出出信号作作为后一一级的输输入信号号，为最最后的联联调创造造条件。此电路大大致可以以分以下下几个模模块测试试，首先先测试双双联开关关控制发发出来的的信号是是否正常常（清零零也要测测量），然然后信号号通过7741448后出出来的信信号可以以直接接接到数码码管上测测量。 第五五步：整整机联调调 对于于复杂的的电子系系统，在在分块调调试的过过程中，由由于是逐逐步扩大大范围，故故实际上上已经完完成某些些局部联联调工作作，只要要做好各各功能模模块之间间接口电电路的调调试工作作，再把把全部电电路连同同，就可可以实现现整机联联调。5 总总结与体体会过三天的的绘图和和调试，在在跟同学学的讨论论和参考考资料下下，我终终于完成成了本次次设计题题目的基基本要求求，虽然然过程是是艰苦的的，但最最终成功功的喜悦悦同样令令我快乐乐。通过几天天的学习，发发现了自自己的很很多不足足，自己己知识的的很多漏漏洞，看看到了自自己的实实践经验验还是比比较缺乏乏，理论论联系实实际的能能力还急急需提高高。 因因为已经经有一年年的时间间没有接接触数电电课了，所所以一开开始拿到到这个课课题大脑脑中一片片空白，后后来在书书本上逐逐个找到到设计所所需要的的芯片，然然后查阅阅资料熟熟悉它们们的功能能及每个个引脚的的作用。后后来和同同学交流流学习通通过了mmulttisiim仿真真。经过本次次设计，我我受益非非浅，不不仅使我我回忆起起了数电电的很多多知识，而且锻炼了我理论与实践相结合的能力。但也发现了自己的一些不足，在今后的学习过程中将更加努力，提高自己的创新能力和实践能力，以适应社会和时代发展要求。这个设计计虽然不不像毕业业设计那那么繁杂杂和困难难，但给给我们毕毕业设计计和毕业业以后的的工作打打下了基基础。什什么事都都不是那那么容易易的，有有了这一一点点的的困难做做基础，让让我们深深深的明明白以后后的工作作将会是是那么的的困难，所所以说这这次设计计在很大大意义上上给了我我们启示示。元器件清清单元器件序序号型号数量备注电阻R111000KO7只电阻R224700KO1只电容C1110nnF1只电容C2210uuF1只灯泡LAAMP2.55v8个逻辑非门门74LLS044N9个逻辑与门门74LLS088N3个双联开关关7对蜂鸣器SONNALEERT1个优先编码码芯片74LLS14481片555芯芯片5555_VIIRTUUAL1片参考文献献1 电子子技术基基础数字字部分（第第五版）康华光编2 电子子技术基基础模拟拟部分（第第五版） 康康华光编编3 基于于NI Mullitiisimm的电子子电路计计算机仿仿真设计计与分析析 黄智伟伟4 电子子技术课课程设计计指导 彭介介华编5 电子子技术基基础实验验 陈陈大钦编编18