课程设计报告(3).doc

病房呼叫系统设计班 级： 学 号： 姓 名： 专业名称： 目录一：课程设计的目的二：课程设计要求三：课程设计内容四：实现方案、工作原理五：设计过程六：元器件选择依据七：仿真设计八：心得体会一：课程设计的目的通过本课程设计，能够综合运用所学理论知识，拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。二：课程设计要求本课程设计分为实际设计与虚拟仿真两个环节。实际设计应使学生学会电子系统设计的基本设计方法，包括：方案的选择、框图的绘制、单元电路的设计、元器件的选择等方面。虚拟仿真环节应使学生学会使用电路仿真分析软件（Multisim）在计算机上进行电路设计与分析的方法。要求学生所选课题必须在计算机上通过虚拟设计确定设计方案，通过虚拟仿真建立系统，完成设计要求。三：课程设计内容1. 设计题目：病房呼叫系统2. 要求： 设置开关K1-K7为病房呼叫开关。 用LED指示灯显示病房的呼叫。 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蜂鸣器SP使计算机上的扬声器发声。四：实现方案、工作原理 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。 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。 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，原理图：呼叫信号灯LED和蜂鸣器由A、B、C、D输出端反向相“或”后再与脉冲发生器输出相“与”得到的信号控制。当K1K7中任意一个或几个开关闭合时，LED灯、蜂鸣器获得脉冲信号，实现灯闪蜂鸣的效果。五：设计过程1.用7个开关模拟7个病房的呼叫输入信号，7号优先级最高；17优先级依次升高；2.用一个数码管显示呼叫信号的号码；没信号时显示0；有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号；3.凡有呼叫时，LED灯亮；4. 为了准确识别呼叫病房，使用数字显示器显示呼叫病房号，并使用蜂鸣器模拟扬声器发声。六：元器件选择依据(1): 由于电路要实现至少七个病房的呼叫系统，所以选择的优先编码器应至少具有7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，具有较高的实用价值。(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19的9种阿拉伯数字，完全能够满足7个病房号的显示要求。同时由于它又具有4位输入端，与74LS147的4位输出端完全匹配。不过由于74LS147的输入、输出端均为低电平有效，所以使用时应注意点位的转换。(3) : 由于要使用蜂鸣器作为音频输出，所以要选用一个同蜂鸣器同一频率的脉冲发生器发出脉冲。本电路选用5V电压，200Hz的。七：仿真设计对于显示器的显示规律，可是有下表来说明：D1D2D3D4D5D6D7D8D9ABCDHCDXXXXXX1110111XXXXX10110110XXXX100110101XXX1000110100XX10000110011X10000011001010000001100010000000110000注：“1”代表开关闭合，“0”代表开关断开，“X”代表开关状态任意。开关K1K7分别代表七个病房，5V的VCC电源代表高电平，即逻辑“1”。100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。将K1K7（分别由AG控制）分别与74LS147D的D1D7输入端连接。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：八：心得体会 此次课程设计经历了一周时间，在这一周的课程设计中我发现自己的许多不足之处，理论知识很缺乏，实践能力更是需要提高。刚开始时本想自己仅有的一点知识来完成，可是在设计中遇到了很多困难，有许多不理解的地方，这才发现靠自己一人的力量是不够的，于是通过查资料，跟同学积极讨论，在讨论过程中不断的完善自己的知识漏洞，同时也不断的学习同学们的长处。在这过程