八路呼叫器课程设计总结

电子技术综合训练

设计报告

题目：＿＿八路呼叫器＿＿

姓名：屈荣

学号：09230719

班级：电气工程及其自动化（7）班

同组成员：赵蒙蒙

指导教师：吴丽珍

日期： 2011-12-28

摘要

本实验是以数字电路为基础而设计的八路呼叫器。主要是用在医院等区域，当病人发出求救信号时，能在工作人员那显示出事哪个病房出现问题，并且发出声光信号，只是时间为2S，状态可以通过医护人员手动切除（通过按钮）。本设计有用器件有74ls148,74ls373,74ls21,74ls01,74ls04,555定时器，4511BD_5V，电阻、电容、导线各若干。

目录

第一节绪论 (3)

第二节方案论证 (5)

第三节单元电路设计 (7)

第四节总电路设计及仿真 (14)

第五节电路安装、调试与测试 (20)

第六节直流电源设计 (24)

第七节总结 (26)

第八节心得体会 (28)

第九节参考资料 (29)

第一节绪论

一、设计任务：分析并设计一个八路呼叫器。

二、具体要求：

1、当某一路有呼叫时，能显示该路的编号，该编号由数码管显示，要能够进行锁存；

2、某路有呼叫时，要给出声光指示信号，指示时间为2S左右，指示状态可以通过按键（而不是开关）手动切除；

3、按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim进行仿真，用万用板焊接元器件，制作电路，完成调试、测试，撰写设计报告；

4、电源：220V/50HZ的工频交流电供电。

（注：直流电源部分仅完成设计即可，不需制作，用实验室提供的稳压电源调试，但要求设计的直流电源能够满足电路要求）

三、基本原理：

当某一路有呼叫信号输入时，该信号会被送到普通编码器中进行编码，编码器信号经过锁存器经锁存后输入到译码器，然后译码器在输出到显示电路，显示这一路的编号。同时锁存控制信号触发单稳态电路，产生2s的报警信号，报警状态可以手动通过按键消除。当下一个呼叫信号被送入时，首先去除锁存状态，然后重复前面的过程

电路主要有编码/锁存/锁存控制电路、译码电路、单稳态电路、手动控制电路/报警电路构成。

编码/锁存/锁存控制电路:当某一路有呼叫时，编码器将呼叫信号编码送入锁存器，然后锁存器锁存信号并传给译码电路，最后在数码管显示出来。单稳态电路：将锁存控制信号转换为宽度为2S的脉冲信号。手动控制电路/报警电路：当脉冲信号到来时，通过扬声器报警，并且报警电路可以通过手动方式取消报警。

第二节方案论证

本实验共产生两个方案，现就每一个方案进行列举并进行比较。

方案一：

方案二：

现就以上两个方案进行比较：

对于方案一，锁存控制信号触发单稳态电路，产生脉宽大约为2S的脉冲信号控制多谐振荡器，然后由多谐振荡器输出2S的报警信号，这部分电路比较复杂容易产生错误且多谐振荡器的谐振频率不易调节合适。

对于方案二来讲，锁存控制信号触发单稳态电路，产生脉宽大约为2S的脉冲信号不连接多谐振荡器，直接作用于三极管驱动报警装置，不易产生错误；其次，当某一路有呼叫信号输入时，该信号将被送到74ls148中进行编码，然后经过锁存器进行锁存，锁存器将锁存的结果送到译码器中进行译码，最后将译码的结果在显示器上显示。这是显示一路;同时，当呼叫输入时，锁存控制电路信号触发单稳态电路，产生2S的报警信号，报警信号可以通过按键切除。当下一个呼叫信号被送入时，首先取出锁存状态，然后重复前面的过程。

所以经过上面的比较，可以看出，方案一比较复杂，在实际控制中容易产生错误，而方案二结构简单。因此，我们选择用方案二。

第三节单元电路设计

一、单元电路结构即仿真

由以上论述确定了此次课程设计所用的是方案二，从方案二可以总结出本设计由三部分组成.。第一部分是显示装置，第二部分是锁存装置，第三部分是声光报警装置。现就每一部分进行详细分析：

1.显示电路

显示电路由编码、锁存、锁存控制电路三部分组成。编码部分主要用到的芯片是74ls148，

它是十线—四进制编码器。当S

1~S

8

中有一个按键被按下时，普通编码器的输出端会有相应的编

码输出。同时，由于按键是输入，会使八输入与非门74ls30输出高电平。该信号经过下一个非门后接入锁存器74ls373中，使得该芯片的置数端为低电平，这时候，锁存器将会把由编码器输出的编码锁存起来。

显示电路中，将锁存器中的74ls373中的输出端Q

0、Q

1、

Q

2、

分别送入译码驱动电路中，（即

4511BD_5V中）。然后译码驱动电路驱动八段LED就可以显示所输入的按键了。方案一此部分电路在优先编码器74LS148后加了由逻辑门电路构成的一位全加器，按下按钮1到8，可数码显示管可依次显示1到8；方案二则没有加一位全加器，按下按钮1到8，数码显示管依次显示0到7。以上两方案显示电路如图所示：

方案一：

U1

74LS148N

A09A17A26

GS 14D313D41D52D212D111D010D74D63EI

5

EO 15R2

1X8SIP 10kΩ 1

2

3

456

789

U2A 74LS04D

U3A 74LS04D

U4B

74LS04D

U5

74LS373N

1D 3

2D 43D 74D

8

5D 136D 147D 178D

18~OC 1ENG 111Q 22Q 53Q 64Q 95Q 126Q 157Q 168Q

19

U6

74LS30D

&

U7

4511BD_5V

BCD/7SEG

DA

7DB 1DC 2DD 6OA

13

OD 10OE 9OF 15OC 11

OB 12OG 14~EL

5

~BI 4~LT 3VCC

5V

VCC

5V

U8

A B C D E F G

CK

R3470ΩR4470Ω

R5470ΩR6470ΩR7

470ΩR8470ΩR9470Ω

U9A 7404N

U10B 7404N U11B 7404N U12B 7404N

U13B 7404N

U14A

7408J

&

U15A

7408J &

U16A 7408J &

U17A

7408J

&

U18A

7402N

>=1

U19A

7402N

>=1

U22A

7408J

&

U23A

7408J

&

46

4544

42

43383541

40

3937

3634

3332

31

30

29

VCC 28

27

262524

232221

20191817

1615

1454VCC

3

21J1

Key = Space

J2

Key = Space

J3

Key = Space J4

Key = Space

J5

Key = Space J6

Key = Space

J7

Key = Space

J8

Key = Space

678910111213

图1