病房呼叫系统设计实验.doc

第二章 病房呼叫系统设计实验一、实验目的、任务实验目的：通过实际设计、制作一个病房呼叫系统，学习掌握电子系统设计的基本流程；了解掌握多种电子元器件的种类、性能与使用方法；掌握电路和系统的设计制作方法和调试方法。实验任务：要求利用一块多孔实验电路板，设计制作一个医院病房呼叫系统，其主要功能如下：1. 呼叫功能：能实现8个病床对护士站的呼叫，病人有情况时，按一下自己床位边的呼叫按键，就能呼叫护士；2. 显示功能：有病床呼叫时，护士站的数码管显示器上会显示相应的床位号；无呼叫时显示器上无显示；3. 报警功能：有病床呼叫时，护士站的喇叭会发出一响一停的报警声，同时，数码管显示器上显示的床位号会与报警声同步闪烁。4. 呼叫保持功能：有呼叫键按下后，即使按键松开了，呼叫显示和报警声也能保持，直到护士响应呼叫；5. 清除功能：护士响应呼叫后，按下清除键即可清除呼叫报警声及显示。二、实验原理该系统采用8个按键开关来模拟各病房里的呼叫按钮。为了将不同的按键信号转换成能显示的床位号（07），首先应该用一片8-3编码器芯片将位呼叫信号转换成000111的三位二进制编码；加按键锁存电路将该按键呼叫锁存保持住；三位二进制编码信号再经过一片BCD-七段码译码器芯片，转换成七段码，再接到一个共阴极的LED数码管上供显示。报警闪烁和报警声分别用2个555电路产生的方波驱动实现。用锁存住的呼叫信号同时触发这2个555方波发生电路，其中报警闪烁方波频率可设为1Hz（可用电位器调整），报警声音频方波频率可设为128Hz（可用电位器调整）。报警闪烁方波信号接到数码管的COM端（阴极）控制数码管的闪烁；报警声音频方波经放大后接到蜂鸣器上。当清除键按下时，呼叫信号被清除，2个555均停止工作。系统的原理如下图所示。请根据上图自行查阅相关器件资料，画出详细电路图，并按图完成系统的制作和调试。三、实验工具本实验中用到的工具如下：电烙铁、尖嘴钳、斜口钳、镊子、焊锡丝、松香；数字式万用表、数字式稳压电源、示波器。四、实验步骤1. 领取元器件（注意：不要散落丢失）；2. 根据系统原理设计实际电路（画出详细电路原理图），并计算两个555定时电路的元件参数；3. 按电路图将元器件焊装到多孔实验电路板上（注意：元件在电路板上布局要合理、美观；DIP封装的集成电路不能直接焊在电路板上，必须先在电路板上焊芯片插座，再将芯片插在芯片插座上）；4. 用细导线焊接电路连线（注意：细导线要平直，不要破皮短路）；5. 在不插装芯片的情况下，用万用表量电源和地是否短路；各地线是否连通；6. 在不插装芯片的情况下，给系统接上电源，用万用表量各电源点电压是否正常；7. 在断电情况下，插上芯片，再通电，按各按键，观察系统是否正常工作。如闻到有热糊味或芯片发烫，应立即断电检查。五、验收标准1. 电路图设计正确，555电路参数设计正确，所有元器件引脚连线原理无误；2. 电路板元件布局合理美观； 3. 焊接走线工整，焊点光亮，焊锡量适当，无漏焊、短路；4. 能实现“实验任务”中要求的各项功能。六、设计报告要求内容应该包括：一、实验名