开放实验报告题 B： 病房呼叫系统的设叫系 别： 专 业：学 号： 姓 名： 指导教师： 一、 实验目的：1、 在对数电知识理解的基础上，进行更高层次的设计实验，在教师 指导下独立查阅资料、设计、在multisim中设计出电路图并进行仿 真2、 利用学过的知识，解决电子线路中常见实际问题，逐步积累掌握 实际电子制作经验二、 实验要求：1 .呼叫功能：能实现5个病床对护士站的呼叫，病人有情况时，按一 下自己床位边的呼叫按键,就能呼叫护士，用5个开关模拟5个病房, 5号优先级最高2. 显示功能：有病床呼叫时，护士站的数码管显示器上会显示相应的 床位号，多个信号输入，只显示优先级高地号码，其用LED显示 无呼叫时显示器上显示0；3. 报警功能:有病床呼叫时，护士站的喇叭会发出一响一停的报警声, 同时，数码管显示器上显示的床位号会与报警声同步闪烁三、 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：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。
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 希；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74LS48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E0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，E0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四、单元电路的设计此电路分为三个模块：开关控制及指示灯模块，报警模块，病房 显示模块病房号码显示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 74LS48o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74LS48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。
1、病房号码显示模块: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 U13U1Zc 12 a 4 s € n XDDDDDDDDE-RBI -BI/R&O GKD74LS48DABCD68OCOD器 8•二"-2、开关控制及指示灯模块:该模块使用的是共LED阴极接法使用Kl-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，所以指示灯亮如下图2所示: 3、报警器模块该模块使用的是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O.Oluf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. 22ufo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3所示：0.22pF 1 LM555CMBUZZER200 Hz4系统电路总图S1A::K 听 A::K假 BKey tC : :；S2B:K母扭D:Key = E5TT--TT74LS48DVCC"5VVCCU6VCCI 5VU9 74LS040 ::8豪U10S1555CMBUZZER "" 200 Hz 二"："二五、经验体会（设计中遇到的问题）我们初步尝试并掌握了对所学知识的灵活运用，收获狠多，与此 同时，也看到了自身的不足，找到了许多需要改进的地方首先遇到 的问题，在进行电路仿真的过程中，由于对软件的归类不是很熟悉直 接影响了仿真速度，也由于没结合实际导致软件仿真结果与实际有误 差，所以在进行电阻的选择过程中，在自己电脑上可以运行出来的结 果在学校电脑上却运行不出来，后来在老师的指导下多次改进，终于 得到了满意的仿真结果在连接时出现了一点微小的错误，导致了很 大的麻烦，后来还好在大家的反复检查下才使电路工作正常。
由此也 让我们明白了在这方面也需要更加的仔细其次，学习并运用了 NI Multisium软件后，体会到了此软件在电子电路中的强大功能与非凡 作用，也让我们对本专业有了更清晰的认识，增加了我们对专业的兴 趣可以说这次初步运用为以后打下了基础最后，通过动手，查看 芯片真值表，从而达到更合理准确的使用，加强了思考和解决问题能 力，为以后相关的电路方面设计与连接积累了宝贵的经验，同时加深 了对相关知识的理解与运用，真正达到了理论与实践相结合的0的六、建议和意见此系统的优点特色在于可以设立呼叫优先等级而不是单纯的病 人呼叫，这样避免在有多个病人同时呼叫时，医护人员不知道应该先 救治哪个利用本系统设立呼叫等级后，当有多个呼叫信号时，使病 情严重的病人得到优先救治同时系统自动锁存其它的呼叫信号，在 高级别呼叫清零后自动对其它信号进行显示呼叫这种由医院根据病 人病情设立的具有呼叫等级的系统系统可有效控制因病人突发病情 而医护人员却未能及时救治的严重后果但是本设计也存在一些缺点此设计在布线方便有点复杂，可以 把其改进为无线发送，无线接收，这样处理后发生故障的可能性会大 大降低因此，为了克服以上的不利因素，本人觉得如果此课题会有 进一步的研究的可能的话，可以向无线方便发展，避免布线的麻烦和 断线的困扰，这样就可以轻松解决布线的复杂和断线的困扰了。