1、病房呼叫系統實驗報告專業：電氣與電子信息工程班級：電氣英才1301班姓名：劉苗薛鵬飛學號：130408027513040800462015年5月15日摘要隨著科技的發展，數字技術被越來越廣泛地應用在各個領域，極大地提高工作效率，減輕了工作負擔。在醫院里，為了給病人提供更多更好更快的服務，及時了解病人的需求，病房呼叫器便應運而生了。本設計中，要實現一個具有優先級別的病房呼叫系統。這里，最核心的技術是，先通過一個74LS148對輸入進行編碼，再用鎖存器74HC573進行鎖存，再接入數碼管譯碼器74LS48進行譯碼，最終顯示到數碼管上。報警閃爍和報警聲分別用2個555電路產生的方波驅動實現。用鎖存住

2、的呼叫信號同時觸發這2個555發生電路，其中報警閃爍方波頻率可設為1hz，報警聲音頻方波頻率可設為128hz。報警閃爍方波信號接到數碼管的COM端（陰極）控制數碼管的閃爍；報警聲音頻方波經放大后接到蜂鳴器上。當清除鍵按下時，呼叫信號被清除，2個555均停止工作。關鍵字：74HC573、74LS148、74LS48、NE555、蜂鳴器目錄摘要1目錄21設計任務與要求21.1設計任務21.2設計要求32方案設計33電路與參數的計算33.1總體結構框圖33.2按鍵模塊43.3顯示模塊53.3報警模塊63.4電源模塊63.5復位模塊74整體電路圖85 系統調試與測試85.1主控制電路的測試與調整85.

3、2顯示電路的調整85.3指示燈電路的測試與調整96 設計總結91設計任務與要求1.1設計任務通過實際設計制作一個病房呼叫系統，學習掌握電子系統設計的基本流程；了解掌握多種電子元器件的種類，性能與使用方法；掌握電路和系統的設計制作方法和調試方法。1.2設計要求1、呼叫功能：能實現8個病房對護士站的呼叫，病人有情況時，按一下自己床邊的呼叫按鍵就能呼叫護士；2、顯示功能：有病房呼叫時，護士站的數碼管顯示器上會顯示相應的床位號；無呼叫時顯示器上無顯示；3、報警功能：有病房呼叫時，護士站的喇叭會發出一響一停的報警聲，同時，數碼管顯示器上顯示的床位號會與報警聲同步閃爍；4、呼叫保持功能：有呼叫鍵按下后，即

4、使按鍵松開了，呼叫顯示和報警聲也能保持，直到護士響應呼叫；5、清除功能：護士響應呼叫后，按下清除鍵即可清除呼叫報警聲及顯示。2方案設計該系統采用8個按鍵開關來模擬各病房里的呼叫按鈕。為了將不同的按鍵信號轉換成能顯示的床位號（0-7），首先應該用一片8-3編碼器芯片將位呼叫信號轉換成000-111的三位二進制編碼；加按鍵鎖存電路將該按鍵呼叫鎖存保持住；三位二進制編碼信號再經過一片BCD七段碼譯碼器芯片，轉換成七段碼，再接到一個共陰極的LED數碼管上供顯示。報警閃爍和報警聲分別用2個555電路產生的方波驅動實現。用鎖存住的呼叫信號同時觸發這2個555發生電路，其中報警閃爍方波頻率可設為1hz，報警

5、聲音頻方波頻率可設為128hz。報警閃爍方波信號接到數碼管的COM端（陰極）控制數碼管的閃爍；報警聲音頻方波經放大后接到蜂鳴器上。當清除鍵按下時，呼叫信號被清除，2個555均停止工作。3電路與參數的計算3.1總體結構框圖編碼器編碼數碼管顯示檢測病房信號多諧振蕩指示電路（LED閃爍）多諧振蕩指示電路（蜂鳴器報警）3.2按鍵模塊按鍵選用8個獨立按鍵，選用74LS148編碼芯片對按鍵進行編碼，具體圖見圖1。圖1在優先編碼器電路中，允許同時輸入兩個以上編碼信號。不過在設計優先編碼器時，已經將所有的輸入信號按優先順序排了隊。在同時存在兩個或兩個以上輸入信號時，優先編碼器只按優先級高的輸入信號編碼，優先級

6、低的信號則不起作用。74LS148是一個八線-三線優先級編碼器。管腳圖如圖2，功能表如圖3.圖2功能表輸入輸出EI01234567A2A1A0GSEOHXXXXXXXXHHHHHLHHHHHHHHHHHHLLXXXXXXXLLLLLHLXXXXXXLHLLHLHLXXXXXLHHLHLLHLXXXXLHHHLHHLHLXXXLHHHHHLLLHLXXLHHHHHHLHLHLXLHHHHHHHHLLHLLHHHHHHHHHHLH圖3H高電平 L低電平 X任意。鎖存器選用的74HC573，其作用是當第1個按鍵按下時，鎖存端將74LS148的編碼鎖存。送往七段數碼管譯碼器。3.3顯示模塊圖4數碼的顯

7、示方式一般有三種：第一種是字形重疊式，它是將不同字符的電極重疊起來，要顯示某字符，只須使相應的電極發 亮即可，如輝光放電管、邊光顯示管等。第二種是分段式，數碼是由分布在同一平面上若干段發光的筆劃組成，如熒光數碼管等。第三種是點陣式，它由一些按一定規律排列的可發光的點陣所組成，利用光點的不同組合便可顯示不同的數碼。數字顯示方式目前以分段式應用最普遍，七段式數字顯示器利用不同發光段組合方式，顯示015等阿拉伯數字。在實際應用中，1015并不采用，而是用2位數字顯示器進行顯示。其七段數字顯示器發光組合圖如下圖（5）所示。它是通過74LS48對其段二極管的明暗進行控制，最后使得其顯示出一定的數字模式。

8、3.3報警模塊圖5第一個555構成的多諧振蕩器產生方波，頻率為1HZ，使數碼管閃爍，第二個555構成的多諧振蕩器產生方波，頻率為1HZ，使蜂鳴器與數碼管同步閃爍響。3.4電源模塊本設計中使用的模塊需要的供電電壓為3.3V而芯片所使用的電壓為5V故需要電源轉換電路。這里使用的是L7805芯片。 L7805可調電壓輸出版本能提供的輸出電壓范圍為4.65V5.35V。 考慮到使用上的穩定和方便，所以我選擇了5V固定電壓輸出版本的L7085芯片。我們采用典型電路接法產生較穩定的電壓VCC，使用的電容位2200uf和1000uf電解電容濾波。圖6圖73.5復位模塊當病人呼叫成功后醫護人員解決完后需要重新

9、啟動呼叫電路，這是需要復位電路清除呼叫來實現。當按下S3時，產生高電平送往74LS148譯碼器EI端，使其清零。釋放按鍵后電路恢復原樣可以繼續下一次呼叫。4整體電路圖圖85 系統調試與測試5.1主控制電路的測試與調整將電源連接到主控制電路后，依次按下各個開關，LED指示燈均能亮起，松開后指示燈滅。依次測試A0、A1、A2在各個開關按下時的輸出信號，結果顯示，當S1按下時A2、A1、A0依次是高高低電平，其他測試時也能正確輸出其相應的電平。但是在測試74LS08與門輸出端時出現誤，后經檢查是芯片連接錯誤所致，修改后也能像74LS148一樣輸出正確編碼。5.2顯示電路的調整將顯示電路與主控制電路連

10、接并接上電源后當依次按下各個開關后能相應地顯示其數字，并且當多個開關同時按下時顯示相應優先級較高的信號。說明這整個基礎電路是好的。5.3指示燈電路的測試與調整將電源連接到病房門口指示燈電路后，將輸入端接上低電平后發現LED亮，但沒閃爍。檢查電路后，發現555芯片的2、6腳沒有連接上，做出調整后，LED燈亮并且閃爍。6 設計總結在學校里我們學習到的知識和簡單的動手實踐，要轉化成為社會的生產力還需要一個平臺。這次設計實驗給我們提供了一個培養創新、協作和鉆研精神的平臺，是大學生展現自己、積累經驗的舞臺。要想取得成功，需要有豐富的知識積累、靈活的頭腦、堅強的意志、塌實肯干和永不放棄的精神。性格決定命運

11、，氣度影響格局，態度決定高度，細節決定成敗。對于電子競賽，我們應該有正確的認識，我們要以學知識為目的，拿獎為動力。只有我們有豐富的知識和經驗的積累，才能在賽場上贏得勝利。查資料到動手做再到去解決問題是一個漫長的過程，期間心態很重要，會遇到很多問題，比如：做訓練時不懂的知識，硬件、軟件調不出來，隊員之間的矛盾，外界壓力等，都需要我們去克服。其中，最重要的是處理好隊員之間的矛盾和心態；不懂的知識可以去學習；硬件、軟件調不出來，只要有耐心，認真分析就能找出原因； 阻礙我們發展的往往是自己心情，心胸開闊，善于接受意見和容忍別人的錯誤，才能在實驗中獲取知識。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。電子競賽要求較強的動手能力，將理論轉換為實際的操做，知識和經驗需要我們在做課題時不斷的積累，做課題時一定要合理分工，嚴格按要求完成，否則到比賽時就后悔莫及。隊員之間交流過少，可能做出來的東西分開調試都滿足要求，一旦連接起來就出問題了。交流不僅能促進隊員們的學習，還能及時發現問題處理問題。所以不管是比賽還是在日常的學習中都要與他人溝通，利用一切可以提高自己能力的資源。  網絡上更有豐富的資源，要做的東西在網上都能找到