病房呼叫系统数电设计(含报告)
病房呼叫系统——Multisim仿真
一、实验目的
综合应用数字电子技术知识,按照要求设计并完成一个小规模的数字电路系统。进行硬件线路的设计、仿真、焊接、调试与实现。使系统实现一种用于医院病房患者呼叫护士的实用电路。在呼叫过程中,当8位患者有扳动呼叫开关时,该患者病床床头的指示灯点亮。同时,在护士站的报警器进行报警。同时在数码显示器上显示患者呼叫的病床号。当多人呼叫时,优先显示病床号小的患者。
通过实际操作,了解和掌握相关课程所涉及到的一些基本理论和基本技能,掌握电子电路系统设计与实现的一般方法。
二、方案设计
1.功能分析
该病房呼叫系统设计电路主要分为四个部分:呼叫显示部分、优先选择部分、译码显示部分和呼叫提示部分。
(1)呼叫显示部分:
LED0—LED7分别对应8位患者的床位指示灯。同时增加限流电阻,保障电路安全,使模块正常工作。无人呼叫时,数码管不显示,则将74LS148的E0输出端与数码管译码器的RBO连接。
(2)优先选择部分:
(0#-7#病床,其中0#优先级最高)此处采用8-3优先编码器74LS148来实现优先选择模块的主要功能。
(3)译码显示模块:
采用的是共阳七段数码管和74LS147D来实现,其中数码管的CA端接VCC,保证模块正常工作。8位患者病床号对应0-7八个数字序号。
(4)呼叫提示部分:
采用LM555CN定时器,持续输出5s的高电平。让蜂鸣器发出5s的蜂鸣声。根据理论知识有电路的震荡周期为T=(R1+2R2)Cln2.可以算出理想的电阻和电容阻值。
2.设计思路
使用LED灯充当病床指示灯,与呼叫开关、电阻进行连接组成0到7八个支路。分别接入8-3优先编码器的74LS148D的芯片上。如果多个床位同时扳动呼叫开关,就会通过优先编码器优先显示病号最小的床位号。再通过74LS470、数码管将床号显示再护士站。同时将555以多谐振荡器的形式接出,当有呼叫激励时输入高电平,使得蜂鸣器长生蜂鸣和护士站的LED灯变亮,从而达到视听两方面的报警。
3.功能逻辑设计图
三、详细设计
1.芯片选型依据
2.具体设计电路
四、测试方案及实验结果
1.功能一:单一呼叫,报警输出。
(1)测试方案
(2)测试结果记录
2.功能二:多人同时呼叫,报警信息输出
(1)测试方案
(2)测试结果记录
五、实验总结
通过这次病房呼叫系统的课程设计,让我受益匪浅。习以为常的小设计去蕴含着大量的理论知识,让我明白了数字电子技术在日常生活中的广泛使用和重要地位。也认识到了掌握理论知识的重要性。
在实际设计电路中,应先搭建好功能逻辑分析图,结合所学知识去实现相应的功能。同时在设计电路时,应当设计从简、条理清晰、便于观察和理解。此外,在遇见难题的时候要懂得团队合作,集思广益,也应当保持独立的思考。
通过这次课程设计,我把学到的知识真正的应用到了实践之中。这不仅巩固了理论知识,同时也锻炼了自己分析问题、解决问题和团队合作能力。
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