数字电路课程设计病房呼叫系统
数字电路课程设计——病房呼叫系统
东北大学秦皇岛分校电子信息系数字电路课程设计病房呼叫系统专业名称计算机科学与技术班级学号4080517学生姓名张树茂指导教师李志华设计时间2009.12.18~2009.12.26课程设计任务书专业：计算机科学与技术学号：4080517学生姓名（签名）：设计题目：一、设计实验条件电路仿真实验室二、设计任务及要求1.课程设计任务《数字电路》课程设计是继“数字电路”课后开出的实践环节课程，其目的是训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识，独立设计比较复杂的数字电路能力，设计建立在硬件和软件两个平台的基础上。
硬件平台是可编程逻辑器件，所选的器件可保存在一片芯片上设计出题目要求的数字电路。
软件平台是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technoligics简称IIT 公司)推出的Multisim10.0，通过课程设计，学生要掌握使用EDA（电子设计自动化）工具设计数字电路的方法，包括设计输入便宜软件仿真下载及硬件仿真等全过程。
2.课程设计要求通过课程设计学生应掌握设计所用硬件电路的工作原理，EDA软件的使用方法，能够熟练地利用EDA设计、调试数字电路系统，独立完成设计安装、测试全过程，具体要求：1.设计一个病房呼叫系统，该系统能根据不同的呼叫激励不同的振铃；2.设计一个显示电路用于显示病人的床号；3.该系统具有优先权设定功能；三、设计报告的内容1.总体方案选择设计电路第一步就是选择总体方案，就是根据提出的设计任务要求及性能指标，用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体，来实现设计任务提出的各项要求和技术指标。
设计过程中，往往有多种方案可以选择，应针对任务要求，查阅资料，权衡个方案的优缺点，从中选优。
最开始我设计的方案一是使用74LS148N和74LS00N以及反相器输出结果，但是这种方案给显示带来了麻烦，所以舍弃了这种方案。
在方案一的基础上我保留了74LS148N和74LS00N的组合，然后使用七段译码显示器及其驱动芯片完善显示部分，形成了最终的方案：图1 最终方案总体电路图原理：1.1.通过电路系统可根据不同的呼叫激励不同的响铃，在此图中由七段共阴数码管输出不同的数字代替激励不同的响铃，实现此功能的电路部分为：图2 实现一个病房具有不同呼叫功能的电路图对于一个病房的不同呼叫，利用74LS148N优先编码器对呼叫信号（输入低电平）进行优先编码，把较为重要的呼叫内容与编号较大的引脚相连，当有呼叫信号（输入低电平）时，74LS148N会把优先级较高的信号编码成二进制信号输出。
数电课程设计——病房呼叫系统
数电课程设计——病房呼叫系统一、课程设计目的：通过本设计课程的学习，让学生深刻理解数字电路的设计和应用，提高学生的电路设计能力，并能够运用所学知识完成一个完整的电路设计和实践应用。
二、课程设计内容：1.设计目标本设计课程旨在设计一个病房呼叫系统，该系统可以根据对应的呼叫按钮，向医护人员的接收设备发送呼叫信息，以便医护人员及时处理相关事项，保障病人的生命安全和健康。
2.设计要求本课程设计要求学生掌握数字电路的基本原理和设计方法，能够运用寄存器、计数器、门电路等数字电路芯片实现病房呼叫系统的设计。
3.电路功能和结构设计病房呼叫系统主要由呼叫按钮、控制器、显示器、接收器四个部分组成。
a、呼叫按钮：将病人的呼叫信息发送给控制器，可以设置多个呼叫按钮。
b、控制器：接收呼叫按钮的信号并将相应的信号发送给对应的接收器，同时将呼叫信息进行存储和显示。
c、显示器：将呼叫信息显示在屏幕上，提醒医护人员及时处理。
d、接收器：接收控制器发送的信号，发出声音或振动提醒医护人员。
4.电路实现电路实现的关键是对病房呼叫系统的设计进行详细规划。
a、呼叫按钮部分：根据病房的实际情况，需要设置多个呼叫按钮，每个呼叫按钮都需要连接到控制器上。
呼叫按钮可以选择常开或常闭两种形式，常开按钮需要通过电路控制而常闭按钮则直接连接。
b、控制器部分：控制器是整个系统的核心部分，需要安装多个触发器，以接收不同按钮的信号，并将信号进行存储、比较和转换，最终实现呼叫信息的显示和发送。
c、显示器部分：显示器可以采用一块数码管，将呼叫信息的编号进行展示，提醒医护人员及时处理。
d、接收器部分：接收器部分可以选择蜂鸣器、灯光或振动器等形式，将呼叫信息传达给医护人员。
5.相关细节设计为了使整个系统稳定可靠，需要对相关的细节进行设计：a、电源：最好采用稳压电源，以保证电路工作的稳定性。
b、防雷保护：在系统设计中需要注意对各个部位进行综合防雷保护，以保障电路安全和可靠。
电路与电子技术课程设计病房呼叫系统设计
电路与电子技术课程设计病房呼叫系统设计在现代医疗体系中，病房呼叫系统扮演着至关重要的角色。
它不仅能够提高医疗服务效率，还能确保患者安全，使医护人员能够及时响应患者的需求。
在电路与电子技术课程设计中，病房呼叫系统是一个实践性强、应用广泛的项目。
本文将以“电路与电子技术课程设计病房呼叫系统设计”为主题，深入探讨病房呼叫系统的设计与实现。
一、病房呼叫系统的基本原理1. 试题：什么是病房呼叫系统？答案：病房呼叫系统是一种通信设备，用于患者与医护人员之间的通信。
患者可以通过按下呼叫按钮或使用语音通话等方式，向医护人员发出呼叫信号，医护人员接收到信号后，可以及时响应并提供必要的医疗服务。
2. 试题：病房呼叫系统的主要组成部分有哪些？答案：病房呼叫系统的主要组成部分包括呼叫按钮、信号处理器、显示器、语音通话设备等。
呼叫按钮是患者发出呼叫信号的装置，信号处理器负责处理患者的呼叫信号，显示器用于显示患者的呼叫信息，语音通话设备则用于实现患者与医护人员之间的语音通话。
二、病房呼叫系统的设计与实现1. 试题：如何设计病房呼叫系统？答案：设计病房呼叫系统需要考虑以下方面：-系统功能的确定：明确病房呼叫系统需要实现的功能，如呼叫按钮的信号处理、显示器的信息显示、语音通话的实现等。
-系统架构的设计：确定病房呼叫系统的整体架构，包括硬件和软件的设计。
硬件设计涉及到电路的搭建和组件的选择，软件设计涉及到程序的开发和调试。
2. 试题：在病房呼叫系统的设计与实现中，需要注意哪些关键技术？答案：在病房呼叫系统的设计与实现中，需要注意以下关键技术：-电路设计：设计合适的电路，确保系统能够稳定工作。
-编程与调试：编写程序并进行调试，确保系统能够按照预期运行。
-系统的可靠性和稳定性：考虑系统的可靠性和稳定性，确保系统能够长时间稳定运行。
三、病房呼叫系统的应用与评估1. 试题：病房呼叫系统在哪些场景下尤为重要？答案：病房呼叫系统在以下场景下尤为重要：-紧急情况：患者遇到紧急情况时，可以通过病房呼叫系统及时向医护人员发出求助信号。
电路与电子技术课程设计病房呼叫系统设计
病房呼叫系统是医院中非常重要的设备，能够帮助患者及时呼叫护士或医生，并提高医护人员的工作效率。
在电路与电子技术课程设计中，设计一个功能完善的病房呼叫系统需要考虑到系统的稳定性、实用性和可靠性。
下面将详细介绍病房呼叫系统的设计方案。
一、系统结构设计病房呼叫系统主要由呼叫按钮、显示屏、警报器、控制器和接收器等组成。
患者可以通过呼叫按钮发出呼叫信号，显示屏显示呼叫信息，警报器发出响声提醒护士或医生，控制器实现信号处理和指令传输，接收器负责接收呼叫信号并触发相应操作。
二、硬件设计1. 呼叫按钮设计：呼叫按钮应设计为易于操作且防水防尘的按键，可以安装在患者床头或床侧。
2. 显示屏设计：显示屏可以显示患者的呼叫信息、房间号等，采用LED或液晶屏幕。
3. 警报器设计：警报器应具有清晰响亮的声音，以便医护人员及时响应。
4. 控制器设计：控制器负责处理呼叫信号和控制系统的各个部分，可以采用单片机或微处理器控制。
5. 接收器设计：接收器接收来自控制器的信号并触发相应的操作，如发出提醒音、显示呼叫信息等。
三、软件设计1. 系统逻辑设计：设计系统的逻辑框图，包括呼叫按钮触发、信号传输、显示信息等流程。
2. 用户界面设计：设计呼叫系统的用户界面，使医护人员能够清晰地看到患者的呼叫信息。
3. 报警处理设计：设计系统的报警处理机制，确保医护人员能够及时响应患者的呼叫。
四、系统功能设计1. 呼叫功能：患者按下呼叫按钮后，系统能够准确显示呼叫信息。
2. 提醒功能：系统能够发出清晰响亮的声音提醒医护人员。
3. 信息记录功能：系统能够记录呼叫信息，以便医院管理人员进行查询和统计。
五、系统测试与优化设计完成后，需要进行系统测试，包括功能测试、稳定性测试和可靠性测试。
根据测试结果对系统进行优化，确保系统能够正常运行并满足设计要求。
六、总结与展望通过电路与电子技术课程设计病房呼叫系统，不仅提升了学生的实践能力，还为医院提供了一套高效、可靠的呼叫系统。
基于vhdl和multisim的病房呼叫系统数电课设
基于vhdl和multisim的病房呼叫系统数电课设病房呼叫系统是一种用于病房内患者呼叫护士的设备。
本文将介绍基于VHDL 和Multisim的病房呼叫系统的数字电路设计。
1. 系统概述病房呼叫系统是一种用于病房内患者呼叫护士的设备。
系统由患者端和护士端组成。
患者端包括呼叫按钮和显示屏，护士端包括显示屏和报警器。
当患者按下呼叫按钮时，护士端的显示屏将显示患者的呼叫信息，并触发报警器发出声音。
2. 系统设计系统的设计基于VHDL和Multisim。
VHDL用于编写数字电路的行为描述，Multisim用于模拟和验证电路的功能。
2.1 患者端设计患者端包括一个呼叫按钮和一个显示屏。
呼叫按钮用于患者发起呼叫请求，显示屏用于显示患者的呼叫信息。
2.1.1 呼叫按钮设计呼叫按钮是一个触发器，当患者按下按钮时，触发器输出逻辑高电平。
我们可以使用VHDL编写一个简单的触发器模块，如下所示：```vhdlentity CallButton isport (clk : in std_logic;button : in std_logic;call_req : out std_logic);end CallButton;architecture Behavioral of CallButton isbeginprocess(clk)beginif rising_edge(clk) thenif button = '1' thencall_req <= '1';elsecall_req <= '0';end if;end if;end process;end Behavioral;```2.1.2 显示屏设计显示屏用于显示患者的呼叫信息。
我们可以使用VHDL编写一个显示屏模块，如下所示：```vhdlentity Display isport (clk : in std_logic;call_req : in std_logic;display_msg : out std_logic_vector(7 downto 0) );end Display;architecture Behavioral of Display issignal counter : integer range 0 to 9 := 0;beginprocess(clk)beginif rising_edge(clk) thenif call_req = '1' thencounter <= 9;elsif counter > 0 thencounter <= counter - 1;end if;end if;end process;process(counter)begincase counter iswhen 0 =>display_msg <= "00000001"; -- 显示“呼叫”when 1 =>display_msg <= "00000010"; -- 显示“请稍候”when 2 =>display_msg <= "00000100"; -- 显示“正在处理”when 3 =>display_msg <= "00001000"; -- 显示“护士已派出”when others =>display_msg <= "00000000"; -- 不显示任何信息end case;end process;end Behavioral;```2.2 护士端设计护士端包括一个显示屏和一个报警器。
数字电路设计报告——病房呼叫系统
姓名：班级：学号：时间：一、方案论证1、通过74LS147优先编码器进行转换。
这个芯片产生的是一个BCD反码，需要一个非门将转换成BCD码。
也就是需要多花费一些非门来实现。
这对材料的需求将增多。
2、通过改换成74LS148优先编码器后。
产生的是一个对应的正码可直接连进译码显示管中，减少了非门的使用。
经过以上两个方案论证的比较，我们小组选定-----------病房呼叫系统2.二．系统的框图呼叫器原理框图三．各单元电路的设计S1SW SPST SW SPSTSW SPSTSW SPSTSW SPSTR62K R72K R52K R82KR42KVCCVCCVCCVCCVCCP 1P 2P 3P 4P5病房按键部分编码器部分AMBERCA 数码管显示D112U2A74ALS 0534U2B74ALS 0456U2C74ALS 0489U2D74ALS 041011U2E74ALS 04P 1P 2P 3P 4P 574ALS 04指示灯部分振荡电路&报警部芯片介绍四．整体电路五．调试出现的问题及解决方法1.在本次实验中，优先编码器本来使用的是74LS147,此芯片对应的是十输入四输出的BCD反码，当接入到数码显示管时，需要将BCD反码改成BCD正码。
对应的就要在输出的时候加入非门，由于实验器材的有限，所以使用74LS148编码器，此芯片的特点是八输入三输出，因此在对应的数码管中，本来是输入的BCD码，但现在只有三个端口输入，因此最高位应接低电平，其余端口依次接入。
2.当没有任何人按键时，数码管显示所产生的数字是7，对应的数字是0111，这与实验要求所产生的数字0也就是对应的BCD码0000相矛盾。
3.由555定时器构成的门铃中，第一个555定时器即实现单稳态的输出的时间是5秒，那就对应的时间T=.在第二个555定时器构成的多谐振荡器中要想实验频率不同的声响就必须改变其周期，多谐振荡器所产生的周期T是（R2+2R3）所对应的频率就是1/T,多谐振荡器C5的电容应选较大。
电路与电子技术课程设计病房呼叫系统设计
设计一个病房呼叫系统涉及电路与电子技术，可以帮助医护人员及时响应病人的呼叫需求。
以下是一个简单的病房呼叫系统设计方案：
1. 病房呼叫按钮
-每个病床配备一个呼叫按钮，供病人按下呼叫医护人员。
-呼叫按钮可以是无线遥控式或有线连接到主控制台。
2. 主控制台
-主控制台位于护士站，用于接收病房呼叫信号并显示响应信息。
-主控制台可以是一个显示屏，显示哪个病房需要帮助或呼叫。
3. 呼叫信号传输
-使用适当的通信技术（如RF无线传输或有线传输）将病房呼叫信号传输到主控制台。
-确保信号的稳定性和可靠性，以便及时响应。
4. 响应机制
-医护人员在主控制台上看到病房呼叫信息后，可以通过系统中的按钮确认响应。
-系统可以记录呼叫时间和响应时间，以便后续评估和改进。
5. 语音提示或警报
-可以设计系统发出声音提示或警报，提醒医护人员有病人呼叫。
-语音提示可以包括病人所在病房号码或其他重要信息。
6. 电源供应
-确保系统的稳定供电，可以考虑备用电源或UPS系统以应对断电情况。
7. 数据记录与分析
-可以设计系统记录每次呼叫的时间、持续时间和响应时间，用于后续数据分析和改进。
-分析数据可以帮助优化医护资源分配和提升服务效率。
以上是一个简单的病房呼叫系统设计方案，设计时需要考虑病房布局、医护人员的实际工作流程和病人需求等因素，以确保系统能够有效地提高医疗服务的质量和效率。
数 电 基 础 课 程 设 计-病房呼叫系统
总电路图：¸并且要求当“l”号病房的按钮按下时，无论其他病室的按钮是否按下，护士值班室的数码显示“1”，即l号病室的优先级别最高，其他病室的级别依次递减，7号病室最低，当7个病房中有若干个请求呼叫开关合上时，护士值班室的数码管所显示的号码即为当前相对优先级别最高的病室呼叫的号码，同时在有呼叫的病房门口的指示灯闪烁。
待护士按优先级处理完后，将该病房的呼叫开关打开，再去处理下一个相对最高优先级的病房的事务。
全部处理完毕后，即没有病室呼叫，此时值班室的数码管熄灭。
例如：（1）闭合开关2，数码管显示“2”，并且蜂呜器SP令计算机上的扬声器发声。
¸（2）闭合开关2、4、7，由于病房的优先级从高到低依次为1、2、3、4、5、6、7，所以数码管显示2.二、设计原理分析:（2）本设计中采用了8/3优先编码器74LS148N，74LS148N有8个数据端(0---7)，3个数据输出端(A0---A1)，1个使能输入端(EI：低电平有效)，两个输出端(GS、EO)。
数据输出端A---C根据输入端的选通变化，分别输出000---111这0---7二进制码，经逻辑组合电路与74LS47D七段译码器／驱动器的数据输入端(A---C)相连，最终实现设计要求的电路功能，电路如图所示。
电路中异或门74LS86D 的输出端与74LS47D七段译码器／驱动器的数据输入端的数据端(A、B、C)连接。
X1X2X3X4X5X6X7优先编码器74ls148功能表>使能端OE(芯片是否启用)的逻辑方程：OE =I0·I1·I2·I3·I4·I5·67·IE当OE输入IE=1时，禁止编码、输出(反码)： A2,A1,A0为全1。
当OE输入IE=0时，允许编码，在I0～I7输入中，输入I7优先级最高，其余依次为：I6,I5,I4,I3,I2,I0，I0等级排列。
(整理)数字电路课程设计病房呼叫系统
课程设计报告题目：病房呼叫系统起止日期：自2011年12月19日至2011年12月30日信息科学与工程系系（部）学生姓名09电子科学与技术班级学号成绩指导教师(签字)2011 年 12 月 30 日课程设计任务书2011-2012学年第一学期系（部）信息科学与工程系专业电子科学与技术班级课程名称：数字电子技术设计题目：病房呼叫系统指导教师（签字）：年月日教研室主任（签字）：年月日目录1概述 (1)2方案的选择与论证 (1)3单元电路的设计和元器件的选择 (1)4系统电路总图及原理 (5)5经验体会 (7)参考文献 (8)附录A系统电路实物图 (9)附录B元器件清单 (10)1 概述本次课程设计选择的题目是病房呼叫系统。
类似系统在目前的医院里已经十分常见，几乎所有的病房里都配备的这样的紧急呼叫系统。
这些系统虽然出自不同的生产商，但往往都具备这样一些共同点，如：当病人呼叫时都可产生声或者光等信号提示并显示病人的编号、根据病人的病情来设置显示的优先级别以确保病情最重的病人最先得到医治等等。
这个系统是十分实用并且高效的，因而，这个课程设计题目是接近现实应用的，对于一个理工科的学生来说是有相当实际意义的，而且这个设计题目也是有趣的，是值得花时间甚至是大量时间反复推敲琢磨的。
2 方案的选择与论证2.1方案一：使用5个jk触发器对k1-k5这5路信号进行锁存，这时使用的是轻触开关，编码器用74LS148优先编码器，报警部分是2个555定时器组成的发生器。
2.2 方案二：不使用jk触发器对k1-k5这5路信号进行锁存，直接使用拨动开关对信号进行控制，编码器用74LS148优先编码器加一个HD74LS04非门，报警部分是用1个555定时器发声。
74LS148优先编码器产生的是一个BCD反码,需要加非门来转换成BCD码.病房呼救系统使用轻触开关时必须配合有锁存功能的芯片，但是考虑到我们几天的实际仿真结果和掌握的材料，我们略去了锁存按键信号部分，直接使用了拨动开关。
数字电路课程设计病房呼叫系统
病房呼叫系统在医院能够最好的为病人服务是很重要的，但是护士不能总是在每一位病人身边。
所以，病房床位呼叫器对一个服务好的医院来说是很必要的。
本设计的整个呼叫器电路由显示、控制、报警和整流电源组成。
使得病人可以及时的通知医生，并且医生也能够很快的知道是哪个病房、哪个床位的病人在求助。
工作原理及内容当病人呼叫时，护理主机会发出语音报号。
如第1号床病人呼叫时，护理主机发出“叮咚！1号床呼叫”语音。
语音报号的最大特点是医务人员在专注处理其他事务时，能耳听八方，及时得到呼叫病人的信息，作出快速反应。
语音报号声音量高低可调，晚间音量自动减低一半，音量调节到最低时，尚能听清报号声，以防延误。
应答分机能显示床号，在治疗室化药处安装应答分机更有必要。
病人呼叫一般发生在盐水挂完后，在治疗室显示病人床号便于护士进一步核对病人与所需的药物，以免拿错发生医疗事故。
应答分机具有应答复位功能，可在过道、治疗室、值班室甚至医生办公室等医护士经常出现的地方设立多个应答分机，便于医护人员及时了解情况，迅速作出反应。
应答分机具有从编号到声音有别于病人的呼叫功能，可用作医护人员之间相互呼叫,以及护士紧急求助的呼叫。
紧急求助功能适合护士遇到紧急突发的偶然事件，向同伴求助以获得增援，一起帮助处理异常事务。
护士紧急求援呼叫报警声与一般病人的呼叫报警声有明显区别。
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。
病房床位呼叫器图1所示为病房床位呼叫器，每只SZ-1数字管可代表10个床位，用20只可代表200个床位。
SZ-1辉光数字管上具有一个共用的耻极和10个阴极的冷阴极辉光器件。
10个阴极分别做成0、1、2……9十个数字的形状，相互隔一定间隙重叠组成而成。
每个阴极对共用的阳极来说，就相当于一个氖灯，只要使10个阴极分别接通电源，就可显示出相应的数码。
图1180V 的直流电源通过限流电阻R1～R20加到数字管阳极，用开关(SB1～SB200)直接控制阴极接地，使电源形成回路。
数字电子技术 病房呼叫系统
《数字电子技术》课程设计报告专业学生姓名班级学号指导教师完成日期信息工程学院题目：病房呼叫系统课程设计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。
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。
课程设计内容病房呼叫系统要求：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。
1） 设计过程将病房呼叫信号输入到灯泡中，使灯泡发光。
如图（2）：用七个开关进行信号保持 优先编码 译码 显示呼叫的病房号灯选通电路 七个病房灯呼叫图（2）指示灯显示模块由设计要求，数码管要显示优先级最高的病房的呼叫信号，所以我们须得对病房呼叫信号进行选优。
出于设计考虑，优先级最高为7，然后为5，依次到1。
如图（3）所示：图（3）优先显示模块此电路由模拟开关、优先编码器74LS148，译码器74LS48、非门74LS04和数码管等组成。
模拟开关初始状态为全高电平。
将模拟开关的所有输入端,EI接高电平Vcc.74LS148的输出A0、A1、A2分别接入译码器74LS48的A,B,C；D接地。
译码器74LS48的输出A---G对应接共阴数码管的a---g。
非门74LS04当输入0输出1，当输入1输出0，以此来触动优先编码器74LS148工作。
非门74LS04引脚和功能表如图（4）所示：图（4）非门74LS04引脚和功能表利用优先编码器74LS148使电路实现5为最高优先级然后为4，依次到1。
数字电路-病房呼叫系统
数字电路课程设计
题目：病床呼叫系统
学院：计算机与信息工程学院
班级：电子信息科学与技术
姓名：
学号：
2013年 5 月3日
目录
一、病房呼叫系统的功能 (1)
二、（题目）设计框架 (1)
三、元器件选择 (2)
四、原理图 (3)
五、结论及心得 (4)
一、病床呼叫系统的功能
1、当病人输完液或出现紧急情况时，按身边的呼叫器呼叫值班护士。
2、护士站的值班人员通过数码管显示的呼叫信息了解病房信息。
3、数码管显示的信息能准确的显示需要帮助的病人病房号、病床号，使护士工作效率
提高。
二、设计框架
三、元件选择
四、原理图
五、结论及心得
通过本次课程设计，使我对这学期的数字逻辑和数字系统这门课有了更深刻的认识，学会了用所学的知识去解决实际问题，很大程度上提高了我的实际动手能力，同时，也掌握了一些芯片的功能以及平时学习过程中被忽略的一些小细节。
还有最大的体会，那就是在做事过程中，耐心是必须具备的，它不仅是完成事情的关键，也是有所进步的关键。
病房呼叫系统课程设计
课程设计报告课程名称数字电子技术题目名称病房呼叫系统专业班级电子Z081学号学生姓名指导教师\设计时间2011-1-21《数字电子技术课程设计》任务书一、课题名称：病房呼叫系统二、技术指标：1．用1~5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，1号优先级最高；1~5优先级依次降低；2、用一个数码管显示呼叫信号的号码；没信号呼叫时显示0；又多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其它呼叫号用指示灯显示）；3．凡有呼叫发出5秒的呼叫声；4．对低优先级的呼叫进行存储，处理完高优先级的呼叫，再进行低优先级呼叫的处理（附加）。
三、设计要求：1. 课题方案及电路设计按课题的要求确定电路的组成方案，根据题目要求的逻辑功能进行电路设计，电路各个组成部分必须有设计说明，并用Protel软件画出电路原理图和PCB图。
2. 电路仿真①基于PROTEUS（或Multisim）的电路仿真。
用电路仿真软件PROTEUS（或Multisim）对手工设计好的电路进行仿真，根据仿真结果对设计的电路进行修改和完善。
②基于电子设计平台QuartusII以及大规模可编程逻辑器件FPGA/CPLD的自动化设计及硬件电路仿真。
利用电子开发设计平台QuartusII，采用原理图输入或VHDL文本输入的方法进行逻辑电路的自动化设计并进行软件仿真，满足设计要求后在EDA实验箱（PK-3）进行下载和硬件仿真。
3.硬件电路制作用中小规模数字集成电路实现设计的电路。
摘要为了给病人提供更好更快的服务，及时了解病人需求，病房呼叫便应运而生了。
本设计中，要实现一个具有优先级别的病房呼叫系统。
这里，通过一个选通电路，再经过74HC148优先编码器及7SEG-BCD和指示灯实现对呼叫病房的显示。
当有两个以上的病房进行呼叫时，优先级高的病房予以显示，其他呼叫用指示灯显示。
关键词：病房呼叫系统、优先编码、555目录1 设计内容及要求 (5)2 总体设计思路及设计方案 (5)3 各模块电路设计与实现 (6)3.1五路信号输入 (6)3.2五个闪烁灯电路 (7)3.3优先编码模块 (8)3.4译码显示模块 (9)3.5产生一个脉冲的电路 (10)3.6单稳态触发器 (11)4 总电路图 (11)4.1 用proteus画的总图 (12)4.2 用protel99画的总图 (13)4.3 用quatus画的总图 (14)5 仿真 (15)6 总结 (16)7 参考文献 (16)一设计内容及要求1．用1~5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，1号优先级最高；1~5优先级依次降低；2、用一个数码管显示呼叫信号的号码；没信号呼叫时显示0；又多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其它呼叫号用指示灯显示）；3．凡有呼叫发出5秒的呼叫声；4．对低优先级的呼叫进行存储，处理完高优先级的呼叫，再进行低优先级呼叫的处理（附加）。
数电课程设计病房呼叫系统
设计题目：病房呼叫系统一、题目及要求某医院有一、二、三、四号病室，每个房间装有呼叫按钮，同时在护士值班室内有相应的显示电路，即能看到是哪个病室呼叫。
现要求：一号病室的呼叫优先权最高，四号病室最低，试用74LS148和门电路设计满足上述要求的组合逻辑电路，并要求设计出显示单元电路，即显示病室房间号。
二、功能描述：1、呼叫功能：四个病室每个病室都装有一个呼叫按钮，当病室有需要时，可以通过呼叫按钮进行呼叫2、显示功能：在护士值班室内有相应的显示电路，可以看到是哪个病室在呼叫3、优先权：四个病室呼叫具有优先权，其中一号病室优先权最高，四号病室优先权最低。
只要有一号病室呼叫时，不管其他三个病室是否呼叫，显示电路均显示一号病室；一号病室不呼叫时，只要有二号病室呼叫，不管三号、四号是否呼叫，显示电路均显示二号病室……依次类推。
优先权的功能是由74LS148芯片实现的。
二、方案设计：1．总体设计思路（含电路原理框图）：设计思路：以四号病室呼叫为例：当只有四号病室呼叫时，要使显示单元电路显示“4”，则74LS47芯片二进制输入DCBA应为0100，即74LS148芯片输出A2A1A0为100（其中74LS47的D端可以由74LS148的GS端来控制），由74LS148真值表可知，其输入信号01234567应为***01111，即四号病室呼叫按钮应该接在74LS148输入端的“3”管脚。
同理，三号、二号、一号病室呼叫按钮应分别接在74LS148输入端的“4”、“5”、“6”管脚，：“7”输入端应始终接高电平。
而当四个病室都不呼叫时，数码管应不显示数字，此时DCBA为1111，D 由GS控制，即GS、A0、A1、A2都为高电平，要达到这样的要求，须使74LS148的“012”均接高电平。
为保证芯片正常工作，74LS148的E1、GND均接地，74LS47的LT’、BI\RBO’、RBI’接高电平，GND接低电平。
电路的原理框图如下图所示：工作情况：四个病室都不呼叫：四个病室同时呼叫：二、三、四号病室同时呼叫：三、四号同时呼叫：只有四号病室呼叫：（其他情况不再一一列出）三、总结：（电路设计中发现的问题、学到的知识或参考文献等）在本次课程设计的过程中，我也遇到了很多问题，特别是在芯片的使用方面，第一次使用芯片，对芯片的功能和使用方法等都不是很熟悉，各个管脚的作用也不明白，于是在管脚的使用和连接上用了很多的时间，通过本次课程设计，我也学到了很多知识，加强了自己的动手和思考能力，对相关数字电子技术知识加深了了解和运用：1、学习了EWB电子仿真软件的使用，体会到了此软件在电子仿真中的强大功能2、通过对病房呼叫系统的设计，掌握了通过看芯片真值表合理使用和联接芯片各个管脚的的方法，加强了自己的思考问题和解决问题的能力，为以后进行相关的电路设计积累了很多宝贵的经验3、进一步加深了对数电知识的理解和运用附：芯片真值表：芯片74LS148的真值表如下：由真值表可知，该芯片低电平输入有效。
数电课程设计病床呼叫系统
数电课程设计病床呼叫系统(总7页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除数字电子技术课程设计报告题目:病床呼叫系统班级:姓名:指导老师:组号:目录1、设计任务及要求 (3)2、方案设计 (3)3、各单元电路设计与分析 (4)3.1、开关控制及指示灯与数码管显示部分 (4)3.2、优先编码部分 (5)3.3、5s闪烁呼叫模拟部分 (6)4、总体电路原理图及元器件清单 (7)4.2、电路原理图 (8)4.2、原件清单 (10)5、电路仿真及仿真结果分析 (11)6、电路功能测试方案与测试结果 (12)7、作品照片图 (12)8、结论与心得体会 (13)9、参考文献 (13)病床呼叫系统1、设计任务及要求：用中小规模集成电路设计病床呼叫系统逻辑电路的具体要求如下：（1）分别用1～5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，5个呼叫优先级不同。
（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（其他呼叫用指示灯显示）。
（3）凡有呼叫发出5s的呼叫声（可通过LED灯5s闪烁模拟）。
（4）当护士接收到信号，按下复位键时数码管被清零，而且不能影响下次呼叫的进行。
2、方案设计：临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段，病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理的紧急呼叫工具，可将病人的请求快速传送给值班医生和护士，并在值班室的监控屏幕上留下准确完整的记录，是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。
监控机构一般放置在护士值班室内，当病床有呼叫请求时进行声光报警，并在显示器上显示病床的位置。
呼叫源（按钮）放在病房内，病人有呼叫请求时，按下请求按钮，向值班室呼叫，并点亮呼叫指示灯。
监控机构和呼叫源之间通过数据线连在一起。
本设计为一个模拟系统，通过各类芯片的组合来实现该系统的基本功能，完成各项操作。
病床呼叫系统能对5张病床进行统一监护，能够对不同优先级的呼叫进行优先响应处理，对发出呼叫的病床有指示灯进行提示，还能显示优先级最高的呼叫号，并发出5s的呼叫声(用一个闪烁的指示灯模拟)，当护士接收到信号，按下复位键时显示管被清零。
数电课程设计——病房呼叫系统
数电课程设计——病房呼叫系统学校：学院：班级：姓名：组员：学号：前言临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段，病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理的紧急呼叫工具，可将病人的请求快速传送给值班医生或护士，并在值班室的监控中心电脑上留下准确完整的记录，是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。
呼叫系统的优劣直接关系到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。
它要求及时、准确、可靠、简便可行、利于推广。
本设计采用主从结构，监控机构放置在医生值班室内，当病床有呼叫请求时进行声光报警，并在显示器上显示病床的位置。
呼叫源（按钮）放在病房内，病人有呼叫请求时，按下请求按钮，向值班室呼叫，并点亮呼叫指示灯。
监控机构和呼叫源之间通过电线连接在一起。
本论文阐述了病房呼叫系统的基本组成以及一些相关的硬件设计，设计要求：1．用1~5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，1号优先级最高；1~5优先级依次降低；2．用一个数码管显示呼叫信号的号码；没信号呼叫时显示0；又多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其它呼叫号用指示灯显示）；3．凡有呼叫发出5秒的呼叫声；4．对低优先级的呼叫进行存储，处理完高优先级的呼叫，再进行低优先级呼叫的处理仿真软件简要介绍本次课程设计我们主要使用Multisim 10来进行仿真。
Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
Multisim软件有许多版本，这次我们选择Multisim 10是因为该版本比较普遍，兼容性也较强。
硬件设计电路总体结构：图1 电路总体结构本设计采用了74LS148D 、74LS47D、74160及各种们电路。
通过开光1、2、3、4、5的开闭点亮指示灯并给优先编码器74LS148D送码，优先编码器74LS148D将其编码后再传送给74LS47D，74LS47D再将其翻译出来，传送给数码管。
数电课程设计医院病人紧急呼叫系统
电子技术课程设计成绩评定表设计课题：住院病人传呼医务人员系统学院名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：设计时间：电子技术课程设计任务书目录引言 (5)一、方案设计与功能说明1.1方案论证 (5)1.2方框图 (6)1.3功能说明 (7)二、电路设计2.1模块设计2.1.1启动呼叫模块设计 (7)2.1.2选择模块设计 (8)2.1.3译码显示模块设计 (9)2.1.4发声模块设计 (10)2.1.5计数显示模块设计 (10)2.2单元电路设计2.2.174LS148编码器 (11)2.2.2八输入与非门 (12)2.2.3译码器 (13)2.2.4蜂鸣器 (15)2.2.574LS290计数器 (15)2.2.6数码显示器 (16)三、整机电路图 (17)四、心得体会 (17)五、参考文献 (18)住院病人传呼医务人员系统引言本设计的主要目的是实现一个当医院发生紧急情况时，病房之中又有多个病人需要护理的一个先后依次的电路。
用于住院病人传呼医务人员系统。
住院病人经常需要医务人员及时诊治和护理，但医务人员又无法时刻守在病人身边，当病人需要输液、输氧或急需医务人员治疗处理时，只需按动床前的呼唤器即可得到有效医护。
当有病人进行呼叫时，系统会自动先处理先后按下的病房，同时产生声音信号。
另外在产生信号的同时系统会显示呼叫病人的病房编号，同时蜂鸣器发出声响，提示医护人员。
这样医护人员可以根据呼叫信号及时对每一位呼叫病人进行救治。
当有多个病人同时进行呼叫时，系统会根据按下的先后顺序以此显示，在第一个呼叫信号被医护人员完成后，再人为的按下开关置低电位，关闭已处理的最先呼叫信号，系统按先后按下的顺序显示其他呼叫病人的编号。
再医护依次处理呼叫人员直到每位病人处理完毕。
一天下来，系统能对病号的呼叫次数按人统计次数，以利医务室人员了解病员情况。
此呼叫系统的使用能让医院出现紧急状况时临危不乱，能对病人的突发情况进行及时有效治疗，让救护工作紧张有序的进行。
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课程设计报告
题目：病房呼叫系统
起止日期：自2011年12月19日至2011年12月30日
信息科学与工程系
系（部）
学生姓名
09电子科学与技术
班级
学号
成绩
指导教师(签字)
2011 年 12 月 30 日
课程设计任务书
2011-2012学年第一学期
系（部）信息科学与工程系专业电子科学与技术班级
课程名称：数字电子技术
设计题目：病房呼叫系统
指导教师（签字）：年月日教研室主任（签字）：年月日
目录
1概述 (1)
2方案的选择与论证 (1)
3单元电路的设计和元器件的选择 (1)
4系统电路总图及原理 (5)
5经验体会 (7)
参考文献 (8)
附录A系统电路实物图 (9)
附录B元器件清单 (10)
1 概述
本次课程设计选择的题目是病房呼叫系统。
类似系统在目前的医院里已经十分常见，几乎所有的病房里都配备的这样的紧急呼叫系统。
这些系统虽然出自不同的生产商，但往往都具备这样一些共同点，如：当病人呼叫时都可产生声或者光等信号提示并显示病人的编号、根据病人的病情来设置显示的优先级别以确保病情最重的病人最先得到医治等等。
这个系统是十分实用并且高效的，因而，这个课程设计题目是接近现实应用的，对于一个理工科的学生来说是有相当实际意义的，而且这个设计题目也是有趣的，是值得花时间甚至是大量时间反复推敲琢磨的。
2 方案的选择与论证
2.1方案一：使用5个jk触发器对k1-k5这5路信号进行锁存，这时使用的是轻触开关，编码器用74LS148优先编码器，报警部分是2个555定时器组成的发生器。
2.2 方案二：不使用jk触发器对k1-k5这5路信号进行锁存，直接使用拨动开关对信号进行控制，编码器用74LS148优先编码器加一个HD74LS04非门，报警部分是用1个555定时器发声。
74LS148优先编码器产生的是一个BCD反码,需要加非门来转换成BCD码.病房呼救系统使用轻触开关时必须配合有锁存功能的芯片，但是考虑到我们几天的实际仿真结果和掌握的材料，我们略去了锁存按键信号部分，直接使用了拨动开关。
报警部分是555定时器组成的多谐振荡发声器。
由于时间有限，我们最终确定选择了方案二。
3 单元电路的设计与原器件的选定
3.1各功能模块介绍
此电路分为四个模块：开关控制模块，指示灯模块，报警模块，病房显示模块。
病房号码显示模块是由。
设计的。
此模块无疑是本系统的核心模块，由它来实现优先显示功能。
优先编码芯片选择了74LS148，数码管译码芯片选择了CD4511。
优先编码芯片输入和输出均以低电平为有效信号，数码管译码器CD4511是用来驱动共阴极数码管的，因此选择了共阴极数码管。
如果直接把优先编码器的输出接到数码管译码器的输入端，当没按键按下（无信号输入）时，编码器将全部输出
高电平，经译码器译码后，数码管将显示7，但设计要求是初始值显示0，因此在编码器和译码器之间加入了非门，就实现了预设要求。
病房号码显示模块见图1：
图1病房号码显示
开关控制模块也是由。
设计完成的。
此电路用到是74LS148优先编码芯片，其输入信号为低电平有效，因此将开关一端接低电平，另一端与编码芯片的输入脚相连，由此实现信号输入功能。
开关控制模块如下图2所示:
图2 开关控制
指示灯模块是。
设计的。
该模块使用的是共LED阴极接法。
使用K1-k5这五个按键分别控制D1-D5，功能是用于记录病房的呼叫信号。
现分析分析其工作过程：在开关没合上之前是输入值是高电平，加上一个反相器之后变成低电平，所以指示灯不亮，但开关合上之后输入值是低电平，经反相器后变成高电平，所以指示灯
亮。
指示灯模块如下图3所示：
图3指示灯显示
报警器模块也是。
设计的。
该模块使用的是555定时器构成多谐振荡器。
555定时器的内部电路由分压器、电压比较器C1和C2、简单SR锁存器、放电三极管T 以及缓冲器G组成，3个5k的电阻串联组成分压器，为比较器提供参考电压。
当控制电压端（5）悬空时（可对地接上0.01uf左右的点燃滤波器）。
在实际仿真中，为了产生1.2kHz的频率，选用R22为0.61k的电阻，R33为2.4k的电阻。
电容选用的是是0.22uf。
同时本次仿真时555定时器是低电平触发，只要4号引脚接上低电平蜂鸣器就会发声。
因为当我们的按键开关不合上时74LS148输出的是高电平，但只要有一个病房按钮合上15号引脚就会由高电平变成低电平，所以把4号
引脚接到74LS148，实现对报警系统的控制。
报警模块如下图4所示：
图4报警模块
4 系统电路总图及原理
4.1系统电路总图见图5：
图5 病房呼叫系统总图4.2电路原理
以优先编码器为核心电路，配合译码器（对信号进行显示）、555多谐振荡电路以及相关的逻辑门电路，组合为一个可以对每个输入信号进行编码、译码、显示的电路，从而实现所需功能要求。
具体原理如下：
4.2.1 用5个拨动开关来模拟5个病房的呼叫输入信号，5号优先级最高，其他号码优先级依次降低。
4.2.2 用一个七段数码管显示呼叫信号的号码；没信号呼叫时显示0，有一个信号呼叫时显示相应号码；当有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号码（其它呼叫号码用指示灯来显示）；
4.2.3 以8输入3输出的优先编码器74LS148作为核心电路，将5个病房的呼叫信号编码并按照优先级输出。
输出的信号经反相器反向送至数码管驱动芯片CD4511的低三位（最高位直接接地），从而基本完成呼叫信号的数码管显示功能。
4.2.4 用555定时器组成多谐振荡器，将震荡信号送至蜂鸣器发声。
由74LS148的输出使能端EO控制555定时器的复位输入端，当编码器有输入信号（按键按下）时，EO为低电平，传至复位输入端，555定时器振荡电路此时产生振荡信号，是蜂鸣器发声，实现有按键按下就报警的功能。
5 经验体会
5.1 设计中遇到的问题
5.1.1 蜂鸣器发声太小，而且不能跟总电路共用电源，好像电压不够似的。
这个问题困扰了我们很久，毕竟蜂鸣器发声电路就那么几个元器件，焊接问题应该不会有的。
我们用万用表检测，发现555定时器的3号输出脚电压只有2.3V，因此蜂鸣器声音很小。
问题是发现了，但一连几天都没解决，直到有一次偶然把连接蜂鸣器的电容短接，此时蜂鸣器才发出了刺耳的警报声。
后来我们干脆把连接蜂鸣器的电容去掉了。
5.1.2 没有按键按下时数码管应该显示0，但有时会显示7。
此时用手摸一下任何一个焊点，电路就会正常显示0。
当有按键按下时，数码管有时也会显示7，发光二极管却一直显示正常。
当数码管显示不正常时用手摸一下焊点，就正常显示了。
这个问题至今没解决好。
如果是接地问题，那发光二极管却始终正常显示。
5.2 设计体会
做完本次课程设计，我们学到了很多。
首先是复习一遍数字电路的知识。
回过头
再来学习，轻松了不少。
我们重点学习了与课程设计相关的知识。
很快找齐了资料，然后进行仿真。
其次，我们发现理论不等于实践。
我们在仿真里面可以实现的电路，放到PCB板上不一定能很好的实现。
对于555定时器振荡电路，我们反复研究了3天，焊了两次电路，结果还是没实现效果，直到偶然短接了一个电容，才解决问题。
我们不断地尝试，不断地去探索，还是得到了回报。
这一点，我们很欣慰。
再次，有些问题，我们解决不了，问问老师或身边同学，可能就会找到解决办法。
通过这次试验，我们认识到了团体合作的重要性。
没有其他同学的帮忙，我们可能还在苦苦探求问题解决之道。
还有就是一件复杂的事情要一步一步做下去，步步为营，方能用最高的效率完成。
不能一口吃个大胖子。
一开始，我们就把所有的元器件都焊好，然后看能不能实现。
一般第一次都不能实现，接着就是去检查错误。
而此时PCB板上全都是导线，不知从何下手。
其实一开始，一个一个模块做成功后，再拼接电路，成功率要大得多。
还有，我们无法把事情做得太完美，这好像是一个定律，没绝对完美的东西。
我们一开始还想到了很多其他的功能，但却无法在短时间里实现。
尽管我们做了大量检查，我们的电路还是处于不太稳定中。
参考文献：
[1] 康华光主编：《电子技术基础—数字部分》，高等教育出版社，2010。
[2] 李孝利主编：《单片机原理与接口技术》，高等教育出版社，2011.
[3] 康华光主编：《电子技术基础—模拟部分》，高等教育出版社，2010。
[4] 杨建良李新国胡恩博罗凌斌主编《数字电子技术基础》，武汉大学出版社，2007年。
附录A系统电路实物图
附A图1病房呼叫系统初始状态附录B：元器件清单列表。