五路呼叫器设计报告
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安徽科技大学数字电子技术课程设计题目: 病房呼叫系统**: **专业: 电子科学与技术班级: 112学号: **********指导教师:2013年06月15日安徽科技大学理学院病房呼叫系统一课程设计题目与实习目的课程设计题目:病房呼叫系统实习目的:1.掌握数字电路课程所学的理论知识以及数字电子技术在生活中的应用。
2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
3.进一步深化对电子技术的了解,强化实际动手操作能力以及发现问题解决问题的方法。
4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5.数电课程实验是大学中为我们提供的一次动手实践的机会,增强实际动手操作与研发的能力。
二任务和要求要求:1.用1~5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号,5号优先级最高;1~5优先级依次升高;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)。
三总体方案的选择病房呼叫系统整体思路为:●LED指示灯显示病房模块●数码管优先显示重病房模块●蜂鸣器报警5秒模块首先由病人按下呼叫器开关,即逻辑数据开关,(1)进入第一模块,通过LED指示灯显示病人呼叫的病房,(2)进入第二模块,传输到一个编码器进行编码,我这里选用的是74LS148,8线—3线优先编码器,其低电平为有效输入;然后再进行译码输出,我选用的是74LS48,为共阴极7段译码/驱动器,74LS148输出为反码输出,遂在74LS48前加上反向器进行输入;再用共阴极七段数码管进行输出。
(3)进入第三模块,通过一个与非门对信号进行处理,连接周期T为10秒,占空比为50%的方波发生器与信号一同通过与门,控制输出信号可以持续5秒,使蜂鸣器呼叫5秒。
流程图如下:与非门蜂鸣器与门四单元电路的设计1.设计所使用的元件及工具:(1)L ED指示灯模块LED显示灯----------------------------------------- 5个;保护电阻R=500Ω------------------------------------5个;(2)数码管显示模块编码器74LS148D-------------------------------------1个;反相器74LS04D--------------------------------------3个;译码器74LS48D--------------------------------------1个;(3)蜂鸣器呼叫模块与非门74LS30D -------------------------------------1个;方波发生器 ---------------------------------------1个;与门7408D -----------------------------------------1个;蜂鸣器 --------------------------------------------1个;另外:逻辑双掷开关5个;电源VCC、接地GND、导线若干。
医院住院病人“呼喊”器的设计1.设计思路1.1随着无线科技的发展和应用,医护呼叫系统可以摆脱线缆的束缚,实现即时通讯,移动接收呼叫信息。
调频无线医院呼叫器是在调频无线技术基础上,结合了编码译码控制和计算机软件技术,根据医院的规模,内部业务流程和管理需求开发的全新呼叫系统。
本系统采用低辐射,低功率,高无线接收灵敏度,零电磁干扰的FM无线编码技术,发射功率不足手机的1/10,完全满足医院的低无线电辐射要求。
1.2要实现该系统的功能,所需模块包括:呼叫模块,数码显示模块,5V直流稳压电源电路模块,蜂鸣器发声模块。
住院病人可通过按动自己的床位按钮开关向医护人员发出“呼喊”信号一旦有病人发出“呼喊”信号,医护人员值班室设置的显示器即刻显示出该病人的床位编号,同时扬声器发出声响信号提示值班人员。
2.设计方案2.1系统工作流程用锁存器锁存,再用一个8线-3线优先编码器74LS148D对病房号编码,再用译码器74LS48D译出最高级的病房号。
当有病房号呼叫时,通过译码器和逻辑门触发(由555构成的单稳触发器)从而控制蜂鸣器发出5秒钟的呼叫声。
呼叫信号控制晶闸管从而控制病房报警灯的关亮。
若有多个病房同时呼叫,待医护人员处置好最高级的病房后,由人工将系统复位(手动)。
2.2设计原理框图图1 工作流程图3.单元电路设计3.1 呼叫模块图2 5秒呼叫模块截图(1)555定时器555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件,其电路原理图如图4。
一般用双极性工艺制作的称为 555,用 CMOS 工艺制作的称为 7555,除单定时器外,还有对应的双定时器 556/7556。
555 定时器的电源电压范围宽,可在 4.5V~16V 工作,7555 可在 3~18V 工作,输出驱动电流约为 200mA,因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
图3 555定时器555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
课程设计课程名称电子技术综合设计与实践题目名称五路呼叫器设计学生学院自动化学院专业班级物联网工程学号学生姓名指导教师2016 年 6 月 26 日广东工业大学课程设计任务书题目名称五路呼叫器学生学院自动化学院专业班级物联网工程3班姓名肖丽珠学号50一、课程设计的内容设计一个五路呼叫器。
二、课程设计的要求与数据设计要求包括:1. 五个按键模拟五个呼叫源;2. 当有一个按键按下时,由数码管显示呼叫源号码;3. 当有多个呼叫同时发生时,用指示灯指明多个呼叫源在同时呼叫,并按优先级顺序由数码管显示多个呼叫源号码。
1号呼叫源优先级最高,按顺序5号呼叫源优先级最低。
三、课程设计应完成的工作1、解读五路呼叫器所需实现的功能,制定功能框图;2、查找合适的芯片;3、根据题目要求设计电路;4、上机使用QuartusII画图、分配管脚、模拟仿真、下载等,调试电路(需配合DE2板操作,在实验室进行);5、完成实验要求,向任课老师答辩;6、按要求撰写课程设计报告,包含必要的文件和文档。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献1.<<数字电子技术基础>> (第五版) 主编:阎石高等教育出版社2.<<现代电子技术实践课程指导>> 主编:谢云易波刘冰茹王春茹3.<<数字逻辑>>(第四版)主编:欧阳星明华中科技大学出版社发出任务书日期: 2012 年 11月 12 日指导教师签名:计划完成日期: 2012 年 11 月 12 日基层教学单位责任人签章:主管院长签章:摘要本实验是设计一个五路呼叫器。
首先输入信号,输入的信号和用5个D触发器接成的移位寄存器通过与非门形成选通信号接到优先编码器74148上,74148再连接上七段显示译码器7448完成数字的显示功能。
本实验还照顾到多个信号同时呼叫时的显示功能,当多个信号同时呼叫时,通过优先编码器,优先级高的输入信号优先编码显示,优先级低的随后显示,而且高低不断循环显示,中间要通过移位寄存器扫描和信号的选通,而在本实验中1号呼叫源优先级最高,按顺序5号呼叫源优先级最低。
无线病房呼叫器灯显指示设计报告设计报告:无线病房呼叫器灯显指示一、引言无线病房呼叫器灯显指示是一种用于医院病房的呼叫系统,通过无线信号将病人的呼叫信息传送至护士站,护士站的灯显指示会显示相应的病人信息,以便护士可以及时响应病人的需求。
本设计报告旨在详细介绍无线病房呼叫器灯显指示的设计原理、功能和实现方案。
二、设计原理无线病房呼叫器灯显指示的设计基于无线通信技术和互联网技术。
病人手持无线呼叫器,当有需求时,按下呼叫按钮,呼叫器通过无线信号将呼叫信息传送至护士站。
护士站的无线接收器接收到呼叫信息后,将信息传送至互联网服务器。
互联网服务器将呼叫信息分发至相应的护士工作站,并通过灯显指示显示相应的病人信息。
三、功能设计1.呼叫功能:病人可通过手持呼叫器按下呼叫按钮,向护士发出呼叫信号。
2.呼叫信息传输:呼叫器通过无线信号将呼叫信息传输至护士站。
3.呼叫信息显示:护士工作站通过灯显指示显示相应病人的呼叫信息,包括病人编号、病人床位号等。
4.呼叫信息处理:护士可以通过工作站对收到的呼叫信息进行处理,如查看病人详细信息、标记已处理等。
5.报警功能:呼叫按钮出现故障或者发生紧急情况时,可以触发报警功能,提醒护士及时处理。
6.呼叫历史记录:系统可以保存呼叫信息的历史记录,以便护士和管理员进行查看和分析。
四、实现方案1.呼叫器:呼叫器采用无线通信技术,内置呼叫按钮和无线发送模块,利用电池供电。
2.护士站:护士站包括无线接收器、互联网服务器和护士工作站。
无线接收器接收呼叫器发送的无线信号,将呼叫信息传输至互联网服务器。
互联网服务器通过网络将呼叫信息分发至相应的护士工作站。
护士工作站通过灯显指示显示呼叫信息。
3.报警装置:呼叫器和护士站可以通过声音和灯光等方式触发报警信号,提醒护士注意。
4.数据管理系统:互联网服务器可以定期对呼叫信息进行备份和存储,方便护士和管理员进行查询和分析。
五、总结无线病房呼叫器灯显指示是一种方便快捷的呼叫系统,可以大大提高医院病房的工作效率和病人的就医体验。
本设计是基于数字技术基础,设计8路呼叫器。
采用了74ls148、74ls373、74ls283、74ls00、74ls30、555定时器、BD4511译码器、七段显示器LED、电阻、三极管、电容、开关等器件。
该电路能当某一路有呼叫时,能显示该路的编号,同时给出声光报警信号,报警时间为2s左右,报警状态可以手动切除。
一、设计目的。
设计并制作一个八路呼叫器。
二、设计要求和设计指标。
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.当某路有呼叫时,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或OrCAD/PspiceAD9.2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;发挥部分:自行设计三、总体框图设计。
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。
四、系统工作原理: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。
课程设计——医院住院病人呼喊器电子技术课程设计报告医院住院病人“呼喊”器学院:机械与电子工程年级专业:机械电子工程专业*** 班学号: *********姓名: **指导教师:郭文川完成时间: 2011.1.10成绩:中国陕西杨凌医院住院病人“呼喊”器摘要为了让医院能够最好的为病人服务,减少医护人员的巡查次数和工作量,医院住院病人呼喊器十分必要的。
应用本设计可使病人及时通知医生,并使医生能够通过显示器和报警声很快的知道求助病人的确切床位,从而及时抢救。
以555构成的单稳触发器为核心,用5秒呼叫模块,优先编码显示模块,呼叫显示模块来设计的病房呼叫系统。
该系统具有优先级,造价低廉,能确保呼叫信息不流失,终端数码管显示呼叫地址,声音报警等功能。
关键词:呼喊器;555定时器;优先编码显示Room Call SystemAbstractIn order to let the hospital can best service to patients and reduce the search times and medical personnel, hospital patient cry workload is very necessary. Use this design can make patient promptly notify the doctor, and make the doctor can pass a display and alarm sound immediately that help the patient's exact beds, thus timely rescue. The design, in order to form a single stable flip-flop 555 as the core, with a 5 second call module, priority code display module, the call display module is used to be hospital patient cry workload. The system has priority, low cost, to ensure that the call information is not lost, terminal digital display call address, voice alarm and other functions.Keyword:Pager;Flip-flop 555; Priority code display目录1. 设计任务 (5)1.1 设计目的和意义 (5)1.2 设计要求及任务 (5)2. 系统设计 (6)2.1 总体方案设计 (6)2.1.1 工作原理 (6)2.1.2 系统组成 (6)2.2 各单元模块功能介绍及电路设计 (7)2.2.1 5秒呼叫模块 (7)2.2.2 呼叫显示模块 (10)2.2.3 优先显示模块 (11)2.2.4 所需5V直流稳压电源电路模块 (14)3. 电路仿真及测试 (15)3.1 电路仿真 (15)3.2 系统功能测试 (15)4. 实习总结 (16)参考文献 (18)附录 (19)1. 设计任务1.1 设计目的和意义为了让医院能够最好的为病人服务,减少医护人员的巡查次数和工作量,医院住院病人呼喊器十分必要的。
开题报告电子信息工程无线呼叫系统设计上图1为无线呼叫的发射,接收部分电路模块,发射部分包括编码芯片和发射模块;接收部分包括解码芯片和接收模块还有显示模块。
编解码芯片选用的是有数字编码和译码双重功能的芯片UM3758-108A;接发模块是选用发射头FST-4;接收模块选用的是3600超外差接收头CWC-10。
本次研究之所以选择芯片UM3758-108A为编解码芯片,是因为此芯片有数字编码和译码双重功能,它具有10位3态编码地址,8位锁存式并行数据输入(编码)/输出(译码)端子,能方便地实现多地址、多路数字信息传递和控制,可与有线载波及无线、红外等各种载体接口配用,实现远距离传输。
外围电路简单,电源电压范围宽、功耗低,工作电压稳定可靠,适用与遥控遥测、数字寻呼、多路通信、集群报警及双工收发等系统。
所选择的发射模块FST-4工作电压为3V-12V;工作电流max≤45mA(12V),min≤2mA(3V);谐振方式为声表谐振(SAW);调制方式ASK/OOK;工作频率为315MHz,433.92MHz可选;发射功率为50mw;传输速率≤10Kbps;接收头3600超外差接收头CWC-10工作电压为直流电源电压5V,工作频率为315、433.92MHz(其他频率可定制),工作电流为8mA,接收灵敏度为-110dBm,工作温度在-20℃~+80℃,尺寸为:36×15×8mm。
四、课题研究进度计划1.2011.10.01—2011.10.07:收集、熟悉基本资料。
2.2011.10.08—2011.10.28:完成外文翻译、文献综述。
3.2011.10.29—2011.11.04:了解和熟悉设计的基本原理,完成开题报告。
4.2011.11.05—2011.11.11:对资料进行分析,理解系统的原理,设计出系统原理图。
5.2011.11.12—2011.12.06:按照方案进行硬件设计,组合安装。
课程设计课程名称_电子技术综合设计与实训题目名称五路呼叫器学生学院自动化学院专业班级 06级电子信息科学与技术(1)班_学号3106001531学生姓名王所学指导教师张学习2008年12 月7 日广东工业大学课程设计任务书摘要实验用QuartusII软件编码,写VHDL代码,用四个模块,即分频,计数,与或门还有编码和译码模块,实现五路呼叫器,即有五个呼叫源从外部输入,然后通过DE2显示出呼叫源的号码,用优先编码来实现它们的优先级,并设一号呼叫源的优先级最高,按顺序五号的呼叫源优先级最低,即当有多个呼叫源时先显示一至五(如果都有呼叫的话),然后编译,仿真,最后下载到DE2中测试验证.关键词:呼叫源,优先级,循环,模拟,数码管目录1 MULTISIM (3)1.1单级放大电路 (3)1.1.1实验目的及器材 (3)1.1.2实验步骤及结果记录 (3)1.3负反馈放大电路 (5)1.3.1实验目的及器材 (5)1.3.2实验步骤及结果记录 (5)1.4M ULTI SIM电路仿真实验 (7)1.4.1实验目的及环境 (7)1.4.2实验内容及步骤 (7)2 原理与模块介绍 (11)2.1模块介绍 (11)3 设计方案 (11)3.1设计思想及流程图 (11)4 实验结果与数据处理 (12)4.1结果及仿真图 (12)5 结论与问题讨论 (12)5.1设计总结 (12)参考文献 (12)附录 (12)1 Multisim1.1 单级放大电路1.1.1 实验目的及器材一、实验目的1、熟悉Multisim9 软件的使用方法。
2、掌握放大器静态工作点的仿真方法及其对放大器性能的影响。
3、学习放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的仿真方法,了解共射极电路特性。
二、虚礼实验仪器及器材双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表1.1.2 实验步骤及结果记录一、实验步骤.1.启动multisim2.画出原理电路图如下3. 静态数据仿真(1). 调节滑动变阻器的阻值,使万用表的数据为2.2V,调节图如下$3,$5,$8测得结果填在下表中用示波器观察得波形如下通过观察可知它们的波形是反相的5. 动态仿真二(1). 删除负载电阻R6,重新连接示波器得波形如下1.3 负反馈放大电路1.3.1 实验目的及器材一.实验目的1、熟悉Multisim9 软件的使用方法。
无线病房呼叫器设计报告一、研究背景随着住院病人越来越多,在医院里,为了能及时为患者服务,每张病床的床头都有一个按钮,需要时病人按下床头的按钮,护理站即通过声光报警的方式显示哪一个床位的病人在呼叫,这就是所谓的病房呼叫系统。
病房呼叫系统可以用有线连接的方式实现,缺点是布线复杂,维修麻烦。
而病房无线呼叫系统则具有安装方便,无需布线等优点,其应用也越来越广。
它有以下几个明显的特点:(1) 应用编译码器专用集成电路及单片机进行控制操作,可以实现多点的无线呼叫。
(2) 呼叫者按动按钮后,系统在显示呼叫者病床号的同时电路发出报警。
(3) 如果有多处呼叫同时进行,先呼叫的信号优先锁存显示,保证系统能够有续的进行。
(4) 无线呼叫系统有效的隔离掉电气干扰,增加系统操作的安全可靠性。
二、硬件设计1、设计框图本研究设计多路无线病房呼叫器,包括发射机(从机)部分和接收主机部分。
从机框图如图1所示。
图1 从机框图病房中每个床位都设置一个不同编号的按钮,该按钮通过PT2262地址编码,然后经过发射电路进行发射。
在发射部分,系统利用拨码开关或跳线来控制地址位和数据位(二进制)信息的设置,再通过编码电路进行编码和并串转换把地址位和数据位信息变换成一串脉冲信号,最后由无线发射电路发射出去。
如图2所示为接收显示主机工作原理框图。
从天线中接收到的信号会直接进入解码电路,解码电路会先把接收到信号中的地址位与本地的地址位进行比较,如果地址位比较正确,就会把接收到数据信息传送给由单片机,单片机电路则会根据接收到的数据进行一系列动作:根据接收地址点亮相应报警灯并触发音乐报警电路。
如果在地址位的比较中出现误差,解码电路不会送出任何信息,单片机电路也不会有任何响应。
图2接收显示主机框图2、315MHz 射频发送与接收模块考虑到射频电路收发的稳定性,本设计使用射频收发模块实现,其中发送模块电路原理如图3所示,模块外型如图4所示。
图3 发送模块电路图 图4 发送模块外形图 DF 数据发射模块的工作频率为315M ,采用声表谐振器SAW 稳频,频率稳定度极高,当环境温度在-25~+85度之间变化时,频飘仅为3ppm/度。
餐厅多路呼叫器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解餐厅多路呼叫器的基本工作原理和功能。
2. 学生能够掌握餐厅多路呼叫器各部分组件的作用及相互关系。
3. 学生能够了解餐厅多路呼叫器在餐饮服务行业中的应用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识分析并解决餐厅多路呼叫器在实际使用中遇到的问题。
2. 学生能够通过小组合作,设计并制作一个简易的餐厅多路呼叫器模型。
3. 学生能够运用餐厅多路呼叫器进行有效沟通,提高服务效率。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到餐厅多路呼叫器在现代餐饮服务行业中的重要性,增强职业认同感。
2. 学生通过小组合作,培养团队协作能力和沟通表达能力。
3. 学生在实践操作过程中,培养动手能力、创新意识和解决问题的能力。
课程性质:本课程为信息技术与电子技术应用课程,结合餐厅多路呼叫器的设计与制作,提高学生的实践操作能力和创新意识。
学生特点:六年级学生具备一定的电子技术基础和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,善于合作与交流。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生通过小组合作、自主探究等方式,提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。
同时,关注学生的情感态度价值观培养,提高学生的职业素养。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 餐厅多路呼叫器的基本原理- 简介餐厅多路呼叫器的发展历程- 介绍餐厅多路呼叫器的工作原理及各部分功能2. 餐厅多路呼叫器的组件与电路- 认识并了解餐厅多路呼叫器的各个组件及其作用- 学习餐厅多路呼叫器的电路原理和接线方法3. 餐厅多路呼叫器的应用场景- 分析餐厅多路呼叫器在不同餐饮服务场景中的应用- 探讨餐厅多路呼叫器如何提高服务质量和效率4. 简易餐厅多路呼叫器设计与制作- 学习设计简易餐厅多路呼叫器的步骤和方法- 分组进行简易餐厅多路呼叫器的制作实践5. 餐厅多路呼叫器的故障排查与维护- 介绍常见的餐厅多路呼叫器故障及其原因- 学习餐厅多路呼叫器的日常维护和故障排查方法教学大纲安排:第一课时:餐厅多路呼叫器的基本原理及发展历程介绍第二课时:餐厅多路呼叫器的组件与电路学习第三课时:餐厅多路呼叫器应用场景分析第四课时:简易餐厅多路呼叫器设计与制作(分组实践)第五课时:餐厅多路呼叫器故障排查与维护方法学习教学内容与课本关联性:本章节内容与教材中电子技术应用相关章节紧密相关,通过本章节学习,使学生能够将所学知识应用于实际餐饮服务场景,提高学生的实践操作能力。
五路呼叫器设计报告
课程设计
课程名称电子技术综合设计与实践题目名称五路呼叫器学生学院自动化学院专业班级
学号
学生姓名指导教师夏益民
2012 年 11 月 18 日
广东工业大学课程设计任务书
题目名称
学生学院
专业班级
姓名
学号
一、课程设计的内容
二、课程设计的要求与数据
三、课程设计应完成的工作
四、课程设计进程安排
II
序号设计各阶段内容地点起止日期
实2-214,
1 Quartus II 入门学习,熟悉设计流程 21
2 11.12
进一步学习Quartus II,讲解各设计任务及实2-214,
2其要求,分配设计任务 212 11.12
通过查阅资料,独立完成电路设计,提交纸实2-214,
3 质电路原理图草稿 21211.13
实2-214,
4 在Quartus II和DE2板上实现设计 212 11.14-16
实2-214,
5 演示和验收 21211.15 -1
6 6 完成设计报告 11.16-18 五、应收集的资料及主要参考文献
发出任务书日期: 2012 年 11月 12 日指导教师签名:
计划完成日期: 2012 年 11 月 12 日基层教学单位责任人签章:
主管院长签章:
III
摘要
本实验是设计一个五路呼叫器。
首先输入信号通过锁存器锁存,锁存后的信号和用5个D触发器接成的移位寄存器通过与非门形成选通信号接到优先编码器74148上,74148再连接上七段显示译码器7448完成数字的显示功能。
本实验还照顾到多个信号同时呼叫时的显示功能,当多个信号同时呼叫时,通过优先
编码器,优先级高的输入信号优先编码显示,优先级低的随后显示而且高低不断循环显示,中间要通过移位寄存器扫描和信号的选通,同时当多个信号同时呼叫时,电路通过多个或门对信号两两连接,当同时出现两个或以上的输入信号时,指示灯会亮。
本实验所设计的五路呼叫器可用于医院,或老人院里面病人或老人呼叫的应用。
关键词:信号锁存,信号选通,信号编码与显示,多呼叫显示
IV
目录
1 设计任务目的与要
求 ..................................................................... (6)
2 模块及其原理介
绍 ..................................................................... ......................... 6 2.1 锁存电路
2.2选通信号
2.3信号编码与显示
2.4 多呼叫显示
3 设计方
案 ..................................................................... . (4)
4 实验结果与数据分
析 ..................................................................... (5)
5 结论与问题讨
论 ..................................................................... .. (7)
参考文
献 ..................................................................... . (8)
V
1 设计任务目的与要求
设计一个五路呼叫器,具体设计要求如下:
(五个按键模拟五个呼叫源 1
2(当有一个按键按下时,由数码管显示呼叫源号码
3(当有多个呼叫同时发生时,用指示灯指明多个呼叫源在同时呼叫,并按优先级顺序由
数码管显示多个呼叫源号码。
1号呼叫源优先级最高,按顺序5号呼叫源优先级最低。
2 模块及其原理介绍
2.1锁存电路
B
锁存电路由5个锁存器并联构成,对呼叫信号进行保存,直到复位信号的到来.上图为一个锁存器,由两个与非门构成,有效信号为低电平.当输入端A为有效,即输入低电平时,输出
即为高电平),即使输入端A状态消失,B端依然为1. 端B就会置1(
当需要复位时,将锁存器的另一端口置0即可,复位端在电路正常工作时应为高电平.为了简化端口可以把5个锁存器的复位端连起来形成5个锁存器的并联,复位时无论对应锁存器是否有信号,都是统一复位的.
2.2 选通信号
VI
上图是一个用于信号选通的电路,由5个D触发器串联的以移位寄存器构成,触发器的5个输出一起接上一个或非门,或非门的输出再接到第一个D触发器的输入端.这个结构能实现信号10000->01000->00100->00010->00001->10000的不断循环,该输出信号和锁存器的输出信号一起实现信号的选通。
被选通的信号会被送到优先编码器进行编码。
2.3 信号编码与显示
2
上图为由优先编码器74148和七段译码器7448构成的信号编码和显示的电路。
优先编码器的编码范围为2n到6n实现七段译码器1到5的显示。
当6N端为低电平时,编码器会将信号0001传给七段译码器7448,当7448接收到0001的信号后会输出0110000,因为DE2的显示板是低电平有效的,所以要经过反相器变成1001111再接到DE2上,就能实现1的显示了,其他2,3,4,5的端口原理相同。
因为74148为优先编码器,优先级高的信号会先进行编码,所以当多个信号同时作用时,74148会将优先级高的输入先编码,然后再编码低的,在按顺序送到7448上进行译码,所以当多个信号同时呼叫时,会按优先级的高低显示呼叫的信号,在扫描信号的作用下实现信号从高到低的循环显示。
2.4 多呼叫显示
当电路中有两个或两个以上面这个电路的作用是用于当多路呼叫时控制指示灯的亮灭.
上信号输入时,指示灯发亮.当其中一个或门输出为0时,指示灯LAMD就会置1,从而发亮.
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3 设计方案设计思想:
本实验的设计中最突出的一点是利用了循环的移位寄存器的做选通的计数扫描.通过移位寄存器向74148优先编码器的不断扫描,使得显示数码管能够不断地从优先级到低级的循环显示.
这个结构能实现信号10000->01000->00100->00010->00001->10000的不断循环,该输出信号和锁存器的输出信号一起实现信号的选通。
被选通的信号会被送到优先编码器进行编码。
当触发器的输出端为全0的时候,通过或非门,又可以把触发器的输入置1,一直维持这个循环.
设计框图:
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其中和移位寄存器相连的还要有一个74292分频器用于对DE2上的高速脉冲的分频,使得实验者能用肉眼分辨出指示板的变化.
4 实验结果与数据分析
仿真及加载:
电路设计完成后,要对其进行编译,编译成功后即可进行仿真,具体操作参考
<<Altera DE2 使用教程>>
仿真结果如下:
(1)下图是当没有任何输入(输入全部为高电平)时,数码管没有显示任何输出.
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(2)下图是A端有信号输入时,七段译码器的输出.此时数码管显示1.
(3)下图是A,B端同时又信号时,仿真的结果,数码管会循环扫描1,2两个数字.且此时灯lamp被点亮了.
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(4)当复位信号来时,数码管输出全部变为低电平.
还有就是下载前对管脚的分配图如下:
下载到DE2后,对程序进行调试,实验完成
5 结论与问题讨论
(完成设计要求的程度、遇到的问题及解决办法、存在的不足及改进思路) 本设计已经基本完成了任务书的基本要求了,中间是遇到了不少的问题,一开始是锁存器的选择上,是选择高电平有效还是低电平有效呢,考虑到一般复位键都处在高电平,低电平时复位,所以最后还是选择了两个与非门构成的低电平有效的锁存器.
还有就是仿真时波形总是出现很多不定状态,最后才发现是锁存器的问题,锁存器初始状态不确定,必须要给它一个触
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发它才能自启动完成预想的目标等等.特别注意的是仿真时不需要用到分频器,要把分频器在电路中断开再进行编译仿真,因为仿真时能自己设定时钟信号.
我这个设计的问题是扫描的速度比较慢,周期较长,改进的方法是调整好分频器的分频数,缩短扫描周期,这样调试起来会看的舒服一些.
参考文献
1.<<数字电子技术基础>> (第五版) 主编:阎石高等教育出版社
2.<<现代电子技术实践课程指导>> 主编:谢云易波刘冰茹王春茹
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