病房呼叫系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 專心-專注-專業(yè)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)名稱： 數(shù)電課程設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)題目： 病房呼叫系統(tǒng) 學(xué) 院 名 稱： 南昌航空大學(xué)信息工程學(xué)院 專業(yè)： 通信工程 班級(jí)： 學(xué)號(hào) 姓名： 評(píng)分： 教師： 2014 年 9 月 25 日 數(shù)電 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目病房呼叫系統(tǒng)內(nèi)容及要求1)用15個(gè)開(kāi)關(guān)模擬5個(gè)病房的呼叫輸入信號(hào)，1號(hào)優(yōu)先級(jí)最高；15優(yōu)先級(jí)依次降低；2)用一個(gè)數(shù)碼管顯示呼叫信號(hào)的號(hào)碼；沒(méi)信號(hào)呼叫時(shí)顯示0；又多個(gè)信號(hào)呼叫時(shí)，顯示優(yōu)先級(jí)最高的呼叫號(hào)（其它呼叫號(hào)用指示燈顯示）；3)對(duì)低優(yōu)先級(jí)的呼叫進(jìn)行存儲(chǔ)，處理完高優(yōu)先級(jí)的呼叫，再進(jìn)行低優(yōu)先級(jí)呼叫的處理。進(jìn)度安排第1周：查閱資

2、料，確定方案，完成原理圖設(shè)計(jì)及仿真；第2周：領(lǐng)元器件、儀器設(shè)備，制作、焊接、調(diào)試電路，完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；第3周：檢查設(shè)計(jì)結(jié)果、撰寫(xiě)課設(shè)報(bào)告。學(xué)生姓名：指導(dǎo)時(shí)間：周二、周三、周四、周五指導(dǎo)地點(diǎn)：E 樓 607室任務(wù)下達(dá)2014 年9月1日任務(wù)完成2014 年 9 月19日考核方式1.評(píng)閱 2.答辯 3.實(shí)際操作 4.其它指導(dǎo)教師系（部）主任 20142015 學(xué)年第 1學(xué)期第 1 周 3 周 注：1、此表一組一表二份，課程設(shè)計(jì)小組組長(zhǎng)一份；任課教師授課時(shí)自帶一份備查。2、課程設(shè)計(jì)結(jié)束后與“課程設(shè)計(jì)小結(jié)”、“學(xué)生成績(jī)單”一并交院教務(wù)處存檔摘要本設(shè)計(jì)完成的是病房呼叫系統(tǒng)的功能。該設(shè)計(jì)采用主從結(jié)構(gòu)，監(jiān)控

3、機(jī)構(gòu)放置在醫(yī)生值班室內(nèi)，當(dāng)病床有呼叫請(qǐng)求時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，并在顯示器上顯示病床的位置。呼叫源（按鈕）放在病房?jī)?nèi)，病人有呼叫請(qǐng)求時(shí)，按下請(qǐng)求按鈕，提示鬧鈴響起，向值班室呼叫，并點(diǎn)亮相應(yīng)床位的指示燈。采用模塊設(shè)計(jì)思想，分為四個(gè)主要功能模塊：呼叫顯示模塊，優(yōu)先選擇模塊，譯碼顯示模塊，以及呼叫模塊。這些模塊共同工作完成本電路的功能實(shí)現(xiàn)。       本設(shè)計(jì)分為四個(gè)主要功能模塊：呼叫顯示模塊，優(yōu)先選擇模塊，譯碼顯示模塊，以及呼叫模塊。這些模塊共同工作完成本電路的功能實(shí)現(xiàn)。其中運(yùn)用了8線3線優(yōu)先編碼器74LS148來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)先選擇模塊主要功

4、能，其中運(yùn)用自己設(shè)計(jì)的小規(guī)模邏輯門(mén)電路，7段字形譯碼器74LS48和共陰極七段數(shù)碼管來(lái)實(shí)現(xiàn)譯碼顯示模塊主要功能。     關(guān)鍵詞： 優(yōu)先級(jí)、編碼、譯碼 目錄第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求設(shè)計(jì)任務(wù)1、設(shè)計(jì)一個(gè)病房呼叫系統(tǒng)。設(shè)計(jì)要求1、用15個(gè)開(kāi)關(guān)模擬5個(gè)病房的呼叫輸入信號(hào)，1號(hào)優(yōu)先級(jí)最高；15優(yōu)先級(jí)依次降低；2、用一個(gè)數(shù)碼管顯示呼叫信號(hào)的號(hào)碼；沒(méi)信號(hào)呼叫時(shí)顯示0；又多個(gè)信號(hào)呼叫時(shí)，顯示優(yōu)先級(jí)最高的呼叫號(hào)（其它呼叫號(hào)用指示燈顯示）；3、對(duì)低優(yōu)先級(jí)的呼叫進(jìn)行存儲(chǔ)，處理完高優(yōu)先級(jí)的呼叫，再進(jìn)行低優(yōu)先級(jí)呼叫的處理。第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案選擇譯碼器進(jìn)行譯碼且數(shù)碼

5、管顯示對(duì)應(yīng)床位編碼器進(jìn)行優(yōu)先編碼對(duì)應(yīng)床位燈亮且蜂鳴器開(kāi)始報(bào)警且呼叫信號(hào) 總方案設(shè)計(jì) 圖 設(shè)計(jì)總思路框圖方案選擇 病房呼叫系統(tǒng)整體方案為病人按下呼叫器開(kāi)關(guān)，即邏輯數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)，（1）進(jìn)入第一模塊，通過(guò)LED指示燈顯示病人呼叫的病房，（2）進(jìn)入第二模塊，傳輸?shù)揭粋€(gè)編碼器進(jìn)行編碼，選用74LS148，8線3線優(yōu)先編碼器，其低電平為有效輸入；然后再進(jìn)行譯碼輸出，選用74LS48，為共陰極7段譯碼/驅(qū)動(dòng)器，74LS148輸出為反碼輸出，遂在74LS48前加上反向器進(jìn)行輸入；再用共陰極七段數(shù)碼管進(jìn)行輸出。第三章 系統(tǒng)組成及工作原理 LED指示燈電路 圖 LED指示燈部分電路 該系統(tǒng)由5個(gè)單刀雙擲快關(guān)，5個(gè)LE

6、D以及5個(gè)500的限流電阻構(gòu)成。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，對(duì)面的LED燈亮起。 數(shù)碼管顯示模塊電路圖 數(shù)碼管顯示模塊電路根據(jù)設(shè)計(jì)要求，數(shù)碼管要顯示優(yōu)先級(jí)別最高病房的呼叫信號(hào)，所以我們要對(duì)病房呼叫信號(hào)進(jìn)行優(yōu)先選擇并輸出。在本設(shè)計(jì)中，5號(hào)病床為優(yōu)先級(jí)最高，然后依次是4,3,2,1號(hào)病床。 在這里，應(yīng)用了8線-3線優(yōu)先編碼器（74LS148）進(jìn)行此功能的實(shí)現(xiàn)。其輸入為低電平有效，輸出編碼為反碼形式。 8線-3線優(yōu)先編碼器（74LS148）功能表如下所示：表 8線-3線優(yōu)先編碼器（74LS148）功能表8線-3線優(yōu)先編碼器（74LS148）將輸入的低電平有效信號(hào)進(jìn)行優(yōu)先選擇，并且將選擇出的信號(hào)傳到譯碼顯示模塊，由

7、于編碼器輸出為反碼輸出，故其后加入了3個(gè)非門(mén)。再傳給譯碼器（74LS48）譯碼后輸出給數(shù)碼管顯示相應(yīng)床位。譯碼器（74LS48）功能表如下所示： 表 譯碼器（74LS48）功能表蜂鳴器呼叫模塊電路 圖 蜂鳴器呼叫模塊電路圖5個(gè)開(kāi)關(guān)控制5個(gè)輸入信號(hào)，進(jìn)過(guò)一個(gè)與非門(mén)以及一個(gè)與門(mén)后連接蜂鳴器。當(dāng)有一個(gè)輸入變化時(shí)，蜂鳴器持續(xù)報(bào)警，直至關(guān)閉開(kāi)關(guān)，輸入變回初始狀態(tài)。蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。我們本次設(shè)計(jì)就是用這種設(shè)備來(lái)模擬，它的外形常見(jiàn)一般呈圓柱狀，下面兩針長(zhǎng)短不同，長(zhǎng)的就為

8、正極，短為負(fù)極，我們只要在正負(fù)極加上正向電壓其便可以發(fā)出聲響。第四章 器件參數(shù)選擇 1、電阻 在本設(shè)計(jì)中，電阻的主要作用是限制電流大小，以保證電路的正常工作，所以要正確選擇所需電阻原件的大小。應(yīng)用前，電阻阻值要用數(shù)字三用表檢測(cè)，檢查阻值是否正確。2、二極管 二極管在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要是發(fā)光二級(jí)管（LED），使用前必須串接相應(yīng)的電阻進(jìn)行加電測(cè)試，確認(rèn)性能良好。3、芯片 本設(shè)計(jì)中，一共用了5塊芯片。分別為與非門(mén)（74LS30D）、與門(mén)（7408N）、8線-3線優(yōu)先編碼器（74LS148D）、譯碼器（74LS48D）、非門(mén)（74LS04D）。 第五章 軟件仿真電路仿真總電路圖圖 電路仿真總電路圖仿真

9、結(jié)果1、當(dāng)無(wú)人呼叫時(shí)，數(shù)碼管顯示0，仿真結(jié)果如圖所示：圖 無(wú)人呼叫時(shí)電路仿真結(jié)果圖2、當(dāng)5號(hào)呼叫時(shí)，數(shù)碼管顯示5，5號(hào)燈亮，仿真結(jié)果如圖所示：圖 5號(hào)床呼叫時(shí)電路仿真結(jié)果圖3、當(dāng)5號(hào)和3號(hào)同時(shí)呼叫時(shí)，優(yōu)先顯示5號(hào)，關(guān)閉5號(hào)后，顯示3號(hào)，仿真結(jié)果如圖所示：圖 5號(hào)床和3號(hào)床同時(shí)呼叫時(shí)電路仿真結(jié)果圖圖 3號(hào)床停止呼叫時(shí)電路仿真結(jié)果圖4、3號(hào)單獨(dú)呼叫，數(shù)碼管顯示3，3號(hào)燈亮，仿真結(jié)果如圖所示:圖 3號(hào)床單獨(dú)呼叫時(shí)電路仿真結(jié)果圖第六章：電路實(shí)際焊接，調(diào)試過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題以及解決方法 我們?cè)趯?shí)際的過(guò)程中遇到了一些問(wèn)題，首先我們沒(méi)有單刀雙擲的開(kāi)關(guān)，我們只有按鍵式的開(kāi)關(guān)，所以我們一開(kāi)始在焊接開(kāi)關(guān)時(shí)，出現(xiàn)了焊

10、接錯(cuò)誤，當(dāng)時(shí)我們并未發(fā)現(xiàn)，直到全部焊接完以后，我們才發(fā)現(xiàn)并不需要者一排開(kāi)關(guān)，為了美觀，我們就沒(méi)拆卸下來(lái)。同時(shí)我們?cè)谧g碼器的管腳接法上出現(xiàn)了錯(cuò)誤，我們?cè)鹊?管腳一開(kāi)始因?yàn)闆](méi)用，是懸空的，結(jié)果導(dǎo)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(yù)期了。第七章 分析和總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)持續(xù)了二個(gè)星期的時(shí)間，在設(shè)計(jì)之前我根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，先對(duì)每個(gè)模塊都仔細(xì)的設(shè)計(jì)分析，再對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)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(shè)計(jì)可以總結(jié)為以下的幾點(diǎn)收獲：1、進(jìn)一步鞏固數(shù)字電子技術(shù)知識(shí)這次課程設(shè)計(jì)主要是運(yùn)用數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)的一些相關(guān)知識(shí)，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，都離不開(kāi)對(duì)數(shù)字電路課

11、程知識(shí)的再學(xué)習(xí)。在開(kāi)始設(shè)計(jì)初，我將數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程相關(guān)部分仔仔細(xì)細(xì)復(fù)習(xí)了，并且自學(xué)了一些元件的使用，這樣深入的了解，讓我對(duì)系設(shè)計(jì)的理解更加透徹，對(duì)后來(lái)的快速設(shè)計(jì)起了很好的鋪墊作用。2、大大地提高了實(shí)踐動(dòng)手操作能力課程設(shè)計(jì)，通過(guò)選擇的題目，根據(jù)要求，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)將其付諸實(shí)踐來(lái)完成。這次課程設(shè)計(jì)雖然沒(méi)有實(shí)際操作制作實(shí)物，但通過(guò)仿真，大大擴(kuò)展了我們的思維，提高了用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，最關(guān)鍵的是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法。這并不是在課堂上的單純聽(tīng)懂，或者課后看書(shū)過(guò)程中的深入理解，這需要的是一種理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。理論知識(shí)往往都是在一些理想狀態(tài)下的假設(shè)論，而實(shí)際的動(dòng)手操作則完全不同，需要考慮實(shí)際中的很多問(wèn)題。有些知識(shí)在理論上可能完全沒(méi)錯(cuò)但到了實(shí)際中則不然。3、團(tuán)隊(duì)合作、互相學(xué)習(xí)、共同研發(fā)在設(shè)計(jì)時(shí)和同學(xué)相互交流各自的想法也是很重要的，不同的人對(duì)問(wèn)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(shè)計(jì)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(huì)得到最好的設(shè)計(jì)方法?？偨Y(jié)：本次試驗(yàn)中包括一片74LS148、一片74LS48、七段數(shù)碼管、蜂鳴器、若干與門(mén)，非門(mén)，與非門(mén)等。是目前我想出的用最少的器件，最簡(jiǎn)單的布線來(lái)實(shí)現(xiàn)所要求的功能附 錄電路實(shí)物圖：參考文獻(xiàn)1.