病床呼叫器系统设计方案.docVIP

电子课程设计 —病床呼叫器系统 病床呼叫系统 一 本课程设计的内容及要求： 本设计的，当病人摁下呼叫按钮时，如第 1 号病人呼叫时电子数码管显 示。 由于蜂鸣器声音比较 1 号，同时对应床位的 LED 灯亮，蜂鸣器发出。本系统的优先呼叫功能，当优先级 较高的病床呼叫时，可以屏蔽其他病床的呼叫，如号病床的优先级最高，当一号和二 号病床同时呼叫时，数码管只显示 号，系统自动屏蔽了号的呼叫，只有当 号解除警报时具有下一优先级的病床才能呼叫，这样只要把病情严重的病人放在优先级较高的 病床，就可以保证病人优先得到治疗，而且是医生有目的的治疗，分清主次。 图1 总体框图 三 选择器件 表1选择器件的列表 型号 名称 数目 定时器555 脉冲信号发生器 1 DCD HEX 数码管 1 74LS160 十进制加法计数器 1 74LS04 非门 5 LED 发光二极管 5 80.6hm-1% 保护电阻 5 74LS32 或门 3 74LS08 与门 2 2.5V 小灯泡 1 1nf 电容 2 示波器 示波器 1 LIMIT-NO 开关 5 直流稳压源 4 四 各部分功能模块 本病床呼叫系统的功能模块分为病床呼叫控制转换模块，系统显示模块，蜂鸣器模块三部分。通过各个模块的协调作用使得病床呼叫系统功能得以实现。 1床位呼叫控制转换模块及原理图 74LS147芯片介绍； 十进制数-BCD优先编码器74LS147具有优先编码功能，就是在同时输入多个数字时，只对最大数字进行编码。 十进制数-BCD优先编码器如图2所示，可以看出该编码器具有9个低电平有效的输入端，没有0输入端，这说明当所有9个输入都无效时即是对0进行编码；具有4个低电平有效的输出端。 十进制数-BCD优先编码器74LS147的真值表如表3所示。 图2 74LS147的管脚图 图3 74LS147的真值表 由真值表可以看出，74LS147的输出是低电平有效的ＢＣＤ码。 病床呼叫控制模块及LED，数码管显示原理图如下； 　 图4病床呼叫控制模块及LED，数码管显示原理图 蜂鸣器控制呼叫模块及原理图 本课程实际要求，再有床位呼叫时蜂鸣器开始响动，且蜂鸣器响动具有一定的周期性本设计利用74LS160十六进制计数器来控制时间。 74LS160芯片介绍如下； 同步可预置数4位十进制加法计数器74LS160具有异步清零端，它的逻辑符号与时序图如图6-41所示。它具有数据输入端A、B、C、和D，同步置数端LOAD、异步清零端CLR和计数控制端ENT和ENP，为了方便级联，设置了进位输出端RCO。 当异步清零端CLR=0时异步清零，当置数端LOAD=0、CLR=1，CP脉冲上升沿预置数。 LOAD=CLR=ENT=ENP时，电路工作在计数状态。当计数器计数值为9时，进位端RCO输出一个与Qa端高电平部分相同宽度的高电平。详细功能见功能表6-16. 图5 74LS160管脚图 图6 74LS160功能表 工作状态 X 0 X X X 置 0（异步） 1 0 X X 预置数（同步） X 1 1 0 1 保持（包括C） X 1 1 X 0 保持（C=0） 1 1 1 1 计数 图7 74LS160内部结构图 、74LS04 仔细观察一下三极管组成的开关电路即可发现，当输入为高电平时输出等于低电平，而输入为低电平时输出等于高电平。因此输出与输入的电平之间是反向关系，它实际上就是一个非门。（亦称反向器）。 在一些实用的反向器电路中，为了保证在输入低电平时三极管可靠地截止，常在三极管的基极连接一个电阻R和一个负电源VEE。由于接入了电阻R2和负电源VEE,即使输入的低电平信号稍大于零，也能使三极管的基极为负电位，从而使三极管能可靠地截止，输出为高电平。 当输入信号为高电平时，应保证三极管工作在深度饱和状态，以使输出电平接近于零。为此，电路参数的配合必须合适，保证提供给三极的基极电流大于深度饱和的基极电流。 所用芯片74LS04是一个有六个反相器的芯片，其逻辑框图如下图9所示： 图8 芯片74LS04管脚图 逻辑功能表如下图： 表2 74LS04逻辑功能表 1