EDA病房呼叫系统课设

1、燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书燕山大学课 程 设 计 说 明 书题目： 病房呼叫系统 学院（系）： 电气工程学院 年级专业： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 实验师 实验师 共 16 页 第 1 页燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院 基层教学单位：电子实验中心 学 号学生姓名专业（班级）设计题目病房呼叫系统设计技术参数 用2个数码管显示呼叫病房的号码 没信号呼叫时显示0；有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号 用12个拨码开关设置功能键，1号优先级最高，1-12号优先级依次降低 用指示灯指示对应的病房有呼叫, 同时蜂鸣器响4秒设计要求 用数码管显示

2、呼叫的病房号 具有复位功能 用蜂鸣器实现蜂鸣工作量学会使用Max+PlusII软件和实验箱；独立完成电路设计，编程下载、连接电路和调试；参加答辩并书写任务书。工作计划1、 了解EDA的基本知识，学习使用软件Max+PlusII，下发任务书，开始电路设计；2、 学习使用实验箱，继续电路设计；3、 完成电路设计；4、 编程下载、连接电路、调试和验收；5、答辩并书写任务书。参考资料数字电子技术基础常丹华 主编 电子工业出版社EDA课程设计B指导书.指导教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 年 月 日 共 16 页 第2页目 录第1章 摘要4第2章

3、 设计说明5 2.1 设计要求及思路5 2.2 模块介绍及真值表 5 第3章 原理图 11第4章 波形仿真 12第5章 管脚锁定 13第6章 总结 14参考文献 15 共 16 页 第3页 第1章 摘 要呼叫器在现实中有很广泛的应用，尤其在医院，是病人得到及时救治的关键，它使病人和医生或护士之间得到及时的沟通。 但是由于现在医疗人员或设备缺乏，护士不能时刻保证呆在每一位病人身边，病床呼叫系统能够使病人在危急时刻及时的联系上医生或者护士，从而得到及时的救治或看护。 所以安装完善的病床呼叫系统，对于病人的救治和医院服务质量的提高有了很大的保障。 本次课设的内容就是设计一个具有上述功能的病房呼叫系统

4、。病房呼叫系统的设计由开关、控制电路、蜂鸣器、计时器、LED指示灯等几个部分所组成。当有病人呼叫时，启动开关，对应数码管显示优先级最高的病房号，对应的LED灯亮，同时蜂鸣器连续响4S。医生或护士有复位开关拨低电平可以进行复位。若高于此优先级的病房号启动开关，则显示更高级病房号，与任务要求符合。 共 16 页 第4页 第 2章 设计说明2.1设计要求及思路 根据课程设计任务书可知要求如下： 1用数码管显示呼叫的病房号，没信号呼叫时显示0；有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫病房号码。 2用12个拨码开关设置呼叫键，1个拨码开关进行复位，当有病房呼叫，作出响应后可以进行复位。 3用LED灯显示对

5、应的病房有呼叫, 同时蜂鸣器响4秒。2.2模块介绍及真值表 根据要求，有编码、LED灯显示译码、数码管显示译码、蜂鸣器定时呼叫四个模块。一、 编码模块 根据要求1号病房优先级最高，1-12号优先级依次降低。选用2个74148构成16线-4线优先编码器实现优先呼叫，用12个显示1-12号高电平输入，允许多输入，但只显示输入优先级最高项。另外接入作为复位信号。74148器件图及真值表如下： 共 16 页 第5页 输 入 输 出EI I0I1I2I3I4I5I6I7 A2A1A0 EOGS1 × × × × × × × ×

6、; 1 1 1 1 00 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 × × × × × × × 0 0 0 0 1 00 × × × × × × 0 1 0 0 1 1 00 × × × × × 0 1 1 0 1 0 1 00 × × × × 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 × × × 0 1 1 1 1 1 0 0 1 00

7、 × × 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 00 × 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 00 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 编码模块原理图如下： 共 16 页 第6页二、 LED灯显示译码模块根据要求可知，显示译码需12个输出，因此采用已学的2片3线-8线74138译码器，取其1-7，0-4作为1-12个输出端口，因为138为低电平输出，所以接反相器变为高电平使LED灯接通。74138器件图及功能表如下： 输 入 输 出 E3 E2+E3 A2 A1 A0 Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0 0 × × &#

8、215; × 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 共 16 页 第7页LED灯显示译码原理图如下： 当有病床呼叫

9、时，通过病床呼叫输入相应的代码，再通过两个74138译码器译出1到12相应的高低电平，控制LED 灯的亮灭。三、 数码管显示译码模块 根据任务书要求，采用了DS1B和DS2B十六位进制静态方法显示的数码管。当有信号输入即有病房呼叫时，数码管需显示呼叫的病房号，无输入时显示0。用DS1B中的ID0-3显示0-9号，DS2B中的ID4-7显示10-12号。ID5-7接地。输 入BCD输 出ID3ID2ID1ID0输出ABCDID4ID3ID2ID1ID0显示00010000110010000102001100011301000010040101001015011000110601110011171

10、00001000810010100191010100001010111000111110010010120000000000数码管显示译码真值表如下： 共 16 页 第8页由真值表画卡诺图化简后得：IDO=(A+B)DID1=AC+A BCDID2=ABID3=ABCID4=ABCD+ABC 由此得电路原理图如下：四、 蜂鸣器模块由任务书要求可知，当有病房呼叫时，蜂鸣器响4S，用74H160十进制计数器 来控制时间，计数器用1HZ（T=1S）的触发脉冲，用1个74H160构成一个四进制计数器，进位信号取反与清零端信号相与，实现四进制。脉冲信号选择外接。74160器件图及功能表如下： 共 16

11、页 第9页 CLK RD LD EP ET 工作状态 × 0 × × ×复位 1 0 × ×预置数 1 1 1 1正常计数 × 1 1 × 0保持，且C=0 × 1 1 0 1保持蜂鸣器模块电路原理图如下： 如图，初始状态为0000，当计数到0100时，QC输出1，接反后，蜂鸣器停止。同反馈当使能端，停止计数。 共 16 页 第10页 第3章 电路原理图病房呼叫系统总原理图如下： 共 16 页 第11页 第4章 波形仿真 在1.0S时，3号和7号病房同时发出呼叫信号，在5.0S时输入复位信号，输入波形如下

12、： 在1.0S时优先级较高的3号LED灯点亮，5.0S时由于复位信号的输入灯灭，输出波形如下： 数码管显示数字3，蜂鸣器从1.0S开始到5.0S结束，波形如下： 共 16 页 第12页 第5章 管脚锁定1、 输入端口管脚锁定: 输入口1-39 输入口2-40 输入口3-41 输入口4-44 输入口5-45 输入口6-46 输入口7-47 输入口8-53 输入口9-85 输入口10-86 输入口11-87 输入口12-88 FUWEI-892、 LED灯管脚锁定： LED1-12 LED2-13 LED3-14 LED4-15 LED5-17 LED6-18 LED9-190 LED10-191

13、 LED11-192 LED12-1933、 数码管管脚锁定： IDS1-95 IDS2-94 ID0-127 ID1-128 ID2-131 ID3-132 ID4-1334、 蜂鸣器模块管脚锁定： Fengming-38 clk-75 共 16 页 第13页 第6章 总 结 此课题与数字电子技术实验有相似之处，经过查找有关资料，整体设计有了初步想法。通过第一天的学习，能熟练使用MAX+PLUS II软件，对它的操作环境也有了进一步的了解。在接下来的几天里，通过不断的实验，改正，对仿真波形进行分析后再改正电路。最后锁定外接管脚和相应的内锁管脚，最后验箱核对，实现任务要求。病房呼叫系统要求当病

14、人有需要时，启动开关，对应数码管显示优先级最高的病房号，对应的LED灯亮，同时蜂鸣器连续响4S。医生或护士有复位开关拨低电平可以进行复位。若高于此优先级的病房号启动开关，则显示更高级病房号。例如：七号先按下开关，则七号的灯会变亮，同时数码管会显示7，若此时优先级高于七号的三号床位的病人也按下了拨码开关，则七号的LED灯就会熄灭，同时三号的LED灯会变亮。通过最后的波形仿真及验箱，病房呼叫系统的任务基本完成。在此过程中，课堂学到的知识得以应用，提高了自己的动手能力和整体感，使自己的到了很好地锻炼，希望以后会有更多的实践机会。 共 16 页 第14页 参考文献数字电子技术基础常丹华 主编 电子工业出版社 EDA课程设计B指导书 张强 主编 共 16 页 第15页 燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：该生学习态度 （认真 较认真 不认真