住院病人傳呼醫(yī)務人員系統(tǒng)課程設計報告

1、<p><b>　　模電/數(shù)電</b></p><p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　201x年xx月xx日</p><p>　題 目住院病人傳呼醫(yī)務人員系統(tǒng) </p><p>

2、;　姓 名</p><p>　院 系</p><p>　專 業(yè)通信工程 </p><p>　指導教師職 稱</p><p>　　模電/數(shù)電課程設計任務書</p><p>　　模電/數(shù)電課程設計評閱表</p><p>

3、;　　注：課程設計等級：優(yōu)秀（90-100），良好（80-89），中等（70-79），及格（60-69），不及格（60分以下）</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　關鍵詞1</b></p><p&

4、gt;　　Abstract1</p><p>　　Key words1</p><p>　　1 課程設計任務及要求1</p><p><b>　　1.1設計任務1</b></p><p><b>　　1.2設計要求1</b></p><p>　　2 系統(tǒng)設計方案選擇

5、1</p><p>　　2.1 總方案設計1</p><p>　　2.2 方案選擇1</p><p>　　3 系統(tǒng)組成及工作原理3</p><p>　　3.1 蜂鳴器呼叫模塊電路3</p><p>　　3.1.1 NE555集成電路芯片3</p><p>　　3.1.2 蜂鳴器呼叫模

6、塊4</p><p>　　3.2 優(yōu)先顯示模塊電路4</p><p>　　3.2.1數(shù)碼管介紹4</p><p>　　3.2.2 74LS148集成電路芯片6</p><p>　　3.2.3 74HC273集成電路芯片6</p><p>　　3.2.4 CD4511集成電路芯片7</p>&l

7、t;p>　　3.2.5 CD4093集成電路芯片8</p><p>　　3.2.6 74HC76集成電路芯片8</p><p>　　3.2.7優(yōu)先顯示模塊9</p><p>　　3.3計數(shù)模塊電路10</p><p>　　3.3.1 74LS160集成電路芯片10</p><p>　　3.3.2 74L

8、S48集成電路芯片10</p><p>　　3.3.3計數(shù)模塊11</p><p>　　3.4 5V電源模塊12</p><p><b>　　4.器件選擇12</b></p><p>　　5.軟件仿真與實物圖12</p><p>　　5.1 電路仿真總電路圖12</p>

9、<p>　　5.2仿真結果13</p><p>　　5.3 實物圖15</p><p>　　6.電路實際焊接，調試過程中發(fā)生的問題以及解決方法15</p><p>　　7.分析和總結15</p><p><b>　　參考文獻16</b></p><p>　　住院病人傳呼醫(yī)務人

10、員系統(tǒng)</p><p>　　摘要：以555構成的單穩(wěn)觸發(fā)器為核心，用5秒蜂鳴器呼叫模塊，優(yōu)先選擇模塊，數(shù)碼管顯示模塊、計數(shù)模塊來設計的病房呼叫系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有優(yōu)先級，造價低廉，能準確接受信息，及時顯示呼叫地址，聲音報警，合計呼叫次數(shù)等功能。 </p><p>　　這些模塊共同工作完成本電路的功能實現(xiàn)。其中運用了8線—3線優(yōu)先編碼器74LS148來實現(xiàn)優(yōu)先選擇模塊主要功能，其中運用自己設計的

11、小規(guī)模邏輯門電路，7段字形譯碼器74LS48和共陰極七段數(shù)碼管來實現(xiàn)譯碼顯示模塊主要功能。</p><p>　　關鍵詞：優(yōu)先級、編碼、譯碼</p><p>　　Abstract：The ward calling system used in hospital iS the essential equipment ofthe commun ication between the health

12、care workers and the patients．Atpresent the calling system used in major hospitals has some more or lessshortage on the stabil ity,the accuracy of the data and voice transmission and the complexity of the equipment．It is

13、 necessary to design a simple，practical，secure and stable ward calling system with the good ratio of the performance and the price．</p><p>　　Key words：priority、encode、decode</p><p>　　1 課程設計任務及要求

14、</p><p><b>　　1.1設計任務</b></p><p>　　設計一個住院病人傳呼醫(yī)務人員系統(tǒng)。</p><p><b>　　1.2設計要求</b></p><p>　　1.病人拉動床頭開關，醫(yī)務人員的值班室內將按病人拉動開關的先后，顯示病床號和床位號，同時用蜂嗚聲提醒醫(yī)務人員注意；&l

15、t;/p><p>　　2.蜂嗚聲在醫(yī)人員按下應答按鈕后停止；</p><p>　　3.系統(tǒng)能對一天內病號的呼叫次數(shù)按人統(tǒng)計次數(shù)，以利醫(yī)務室人員了解病員情況。</p><p>　　2 系統(tǒng)設計方案選擇</p><p><b>　　2.1 總方案設計</b></p><p>　　圖2-1 設計總思路框圖&

16、lt;/p><p><b>　　2.2 方案選擇</b></p><p>　　方案一：病房呼叫系統(tǒng)的邏輯門電路如圖1.1所示。它由模擬開關、優(yōu)先編碼器、鎖存器、計數(shù)器、數(shù)碼管、邏輯門、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、蜂鳴器組成。模擬病房號通過優(yōu)先編碼器顯示優(yōu)先級最高的病床號。并且通過鎖存器儲存起來，按R鍵將清除已處理的信號，多次累計顯示總呼叫次數(shù)。當有病床呼叫時，信號通過單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)使蜂鳴器

17、響5秒鐘。數(shù)碼管顯示優(yōu)先級高的病房號，同時報警燈亮，等待人員處理。</p><p>　　圖2-2 病房呼叫系統(tǒng)的邏輯方框圖（方案一）</p><p>　　方案二：病房呼叫系統(tǒng)的邏輯門電路如圖1.2所示。它所用的元件和模塊與方案一相同，只是先通過呼叫顯示模塊、優(yōu)先顯示模塊、5秒呼叫模塊，再鎖存。</p><p>　　圖2-3 病房呼叫系統(tǒng)的邏輯方框圖（方案二）<

18、/p><p>　　對兩方案比較過程后，發(fā)現(xiàn)兩種方案都能夠對最優(yōu)先級別的呼叫信號進行處理，編碼和譯碼，最后顯示出來。在完成最優(yōu)先級呼叫信號的處理之后，方案一可以通過醫(yī)護人員手動復位，從而對其他信號的處理，而方案二在處理完最高級別信號后，不能再對其他信號進行處理。很明顯方案二不滿足本設計的要求。</p><p>　　因此，本設計選取方案一。</p><p>　　3 系統(tǒng)組成

19、及工作原理</p><p>　　3.1 蜂鳴器呼叫模塊電路</p><p>　　3.1.1 NE555集成電路芯片</p><p>　　圖3-1 NE555芯片引腳圖</p><p>　　表3-1 555定時器的功能表</p><p>　　3.1.2 蜂鳴器呼叫模塊</p><p>　　圖3-2

20、 蜂鳴器呼叫模塊電路圖</p><p>　　當無病房呼叫時，555的4端口時依舊是高電平，由于由555構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是低電平觸發(fā)，且無觸發(fā)時輸出低電平。所以此時蜂鳴器無聲。</p><p>　　只要有病房呼叫時，555的4端口將接入低電平，觸發(fā)器被觸發(fā)，進入暫穩(wěn)態(tài)狀態(tài)中，其輸出端3輸出5秒的高電平，則蜂鳴器呼叫5秒鐘。</p><p>　　蜂鳴器是一種一體化結構

21、的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。我們本次設計就是用這種設備來模擬，它的外形常見一般呈圓柱狀，下面兩針長短不同，長的就為正極，短為負極，我們只要在正負極加上正向電壓其便可以發(fā)出聲響。</p><p>　　3.2 優(yōu)先顯示模塊電路</p><p>　　3.2.1數(shù)碼管介紹</p>

22、<p>　　本系統(tǒng)采用共陰式LED數(shù)碼管。使用時，公共陰極接地，7個陽極a~g由相應的BCD七段譯碼器來驅動，如圖所示：</p><p>　　圖3-3 共陰式LED數(shù)碼管</p><p>　　BCD七段譯碼器的輸入是一位BCD碼，輸出是數(shù)碼管各段的驅動信號，也成4-7譯碼器。若用它驅動公陰LED數(shù)碼管，則輸出應為高有效，即輸出為高（1），相應顯示段發(fā)光。根據(jù)0~9這十個字形的

23、要求可以列出8421BCD七段譯碼器的真值表，見表如下：</p><p>　　表3-2 8421BCD七段譯碼器的真值表</p><p>　　3.2.2 74LS148集成電路芯片</p><p>　　圖3-4 74LS148芯片引腳圖</p><p>　　表3-3 8線-3線優(yōu)先編碼器（74LS148）功能表</p><

24、p>　　3.2.3 74HC273集成電路芯片</p><p>　　圖3-5 74HC273芯片引腳圖</p><p>　　表3-3 74HC273的功能表</p><p>　　3.2.4 CD4511集成電路芯片</p><p>　　圖3-6 CD4511芯片引腳圖</p><p>　　表3-4 CD4511的

25、功能表</p><p>　　3.2.5 CD4093集成電路芯片</p><p>　　圖3-7 CD4093芯片引腳圖</p><p>　　表3-5 CD4093的功能表</p><p>　　3.2.6 74HC76集成電路芯片</p><p>　　圖3-8 74HC76芯片引腳圖</p><p&g

26、t;　　表3-6 74HC76的功能表</p><p>　　3.2.7優(yōu)先顯示模塊</p><p>　　圖3-9 優(yōu)先顯示模塊電路圖</p><p>　　根據(jù)設計要求，數(shù)碼管要顯示優(yōu)先級別最高病房的呼叫信號，所以我們要對病房呼叫信號進行優(yōu)先選擇并輸出。在本設計中，7號病床為優(yōu)先級最高，然后依次是6,5,4,3,2,1，0號病床。在這里，應用了8線-3線優(yōu)先編碼器（7

27、4LS148）進行此功能的實現(xiàn)。其輸入為低電平有效，輸出編碼為反碼形式。</p><p><b>　　3.3計數(shù)模塊電路</b></p><p>　　3.3.1 74LS160集成電路芯片</p><p>　　圖3-10 74LS160芯片引腳圖</p><p>　　表3-7 CT74LS160的功能表</p>

28、;<p>　　3.3.2 74LS48集成電路芯片</p><p>　　圖3-11 74LS48芯片引腳圖</p><p>　　表3-8 74LS48的功能表</p><p>　　74LS48芯片是一種常用的七段數(shù)碼管譯碼器驅動器，常用在各種數(shù)字電路顯示系統(tǒng)中。</p><p><b>　　3.3.3計數(shù)模塊</

29、b></p><p>　　圖3-12 計數(shù)模塊電路圖</p><p>　　用74ls160構成十進制計數(shù)器來計數(shù)，通過74LS48譯碼顯示在數(shù)碼管上，統(tǒng)計一天內病號的呼叫次數(shù)。</p><p>　　3.4 5V電源模塊</p><p>　　本系統(tǒng)設計了電源電路，輸入220V，輸出為5V，電路如圖所示：</p><p

30、>　　圖3-13 5V電源電路仿真圖</p><p><b>　　4.器件選擇</b></p><p>　　表4-1 器件選擇清單</p><p>　　5.軟件仿真與實物圖</p><p>　　5.1 電路仿真總電路圖</p><p>　　圖5-1 電路仿真總電路圖</p>&

31、lt;p><b>　　5.2仿真結果</b></p><p>　　1.當無人呼叫時，數(shù)碼管顯示0，仿真結果如圖所示：</p><p>　　圖5-2 無呼叫時電路仿真結果圖</p><p>　　2.當5號呼叫時，數(shù)碼管顯示5，同時計數(shù)數(shù)碼管示數(shù)增加1，顯示“01”</p><p><b>　　仿真結果如圖所

32、示：</b></p><p>　　圖5-3 5號呼叫時電路仿真結果圖</p><p>　　3.按下Reset開關按鈕后，數(shù)碼管顯示0，同時計數(shù)數(shù)碼管示數(shù)繼續(xù)保持“01”，仿真結果如圖所示：</p><p>　　圖5-4 復位后電路仿真結果圖</p><p><b>　　5.3 實物圖</b></p>

33、;<p><b>　　圖5-5 實物圖</b></p><p>　　6.電路實際焊接，調試過程中發(fā)生的問題以及解決方法</p><p>　　我們在譯碼器的管腳接法上出現(xiàn)了錯誤，我們原先的6管腳一開始因為沒用，是懸空的，結果導致我們的數(shù)碼管輸出加了8，然后我們把6管腳接地后，就一切正常，符合預期了。</p><p><b>

34、;　　7.分析和總結</b></p><p>　　本次課程設計持續(xù)了二個星期的時間，在設計之前我們小組根據(jù)系統(tǒng)設計的要求，先對每個模塊都仔細的設計分析，再對每個模塊進行耦合，排除相互干擾，得到整體的系統(tǒng)的電路圖，本次課程設計可以總結為以下的幾點收獲： </p><p>　　1、進一步鞏固數(shù)字電子技術知識 </p><p>　　這次課程設計主要是運用數(shù)字

35、電路邏輯設計的一些相關知識，在整個設計過程中，都離不開對數(shù)字電路課程知識的再學習。在開始設計初，我將數(shù)字電子技術基礎實驗教程相關部分仔仔細細復習了，并且自學了一些元件的使用，這樣深入的了解，讓我對系設計的理解更加透徹，對后來的快速設計起了很好的鋪墊作用。 </p><p>　　2、大大地提高了實踐動手操作能力 </p><p>　　課程設計，通過選擇的題目，根據(jù)要求，運用所學知識將其付諸

36、實踐來完成。這次課程設計雖然沒有實際操作制作實物，但通過仿真，大大擴展了我們的思維，提高了用理論知識解決實際問題的能力，最關鍵的是發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的方法。這并不是在課堂上的單純聽懂，或者課后看書過程中的深入理解，這需要的是一種理論聯(lián)系實踐的能力。理論知識往往都是在一些理想狀態(tài)下的假設論，而實際的動手操作則完全不同，需要考慮實際中的很多問題。有些知識在理論上可能完全沒錯但到了實際中則不然。 </p><p&

37、gt;　　3、團隊合作、互相學習、共同研發(fā) </p><p>　　在設計時和同學相互交流各自的想法也是很重要的，不同的人對問題的看法總有差異，我們可以從交流中獲得不同的思路，他人的設計也可能有比你出色的地方，很好的借鑒，并在同伴的商討中選擇最優(yōu)方案最終一定會得到最好的設計方法。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　

38、　1.《現(xiàn)代電子學及應用》，童詩白、徐振英編，高等教育出版社，1994年</p><p>　　2.《電子系統(tǒng)設計》，何小艇等編，浙江大學出版社，2000年</p><p>　　3.《集成電子技術基礎教程》，鄭家龍、王小海、章安元編，高教出版社，2002年5月</p><p>　　4.《電子技術課程設計指導》, 彭介華編，高等教育出版社，1997年10月</p&