下载文档原格式
数字电子课程设计题目医院呼叫系统设计姓名XXX学号XXXXXXX学院信息学院摘要随着科技的进步，人性化，智能化的医疗服务体系越来越接近人们的生活，为了满足医院各个病房的病人的需要，有必要设计并制作一个医院呼叫系统来满足这个需求。
本文研究的目的是在利用自己所学的数字电路及模拟电路的知识，设计一个电路系统来满足要求，并在设计和具体的实践过程中提高自己数字电路的学习水平。
该系统设计的技术指标是要实现对病人请求的声与数码管显示的转换，同事在实际操作中，根据病人病情的轻重缓急，加以区分优先级，所以，在以八路的病房呼叫系统为例时，由八个开关组成呼叫系统的呼叫电路，八个开关分别对应八个病房。
在八个病房中八号病房的病人病情最为严重，依次向下病人病情逐渐减轻，一号病房病人病情最轻。
该呼叫系统具有优先编码的功能，即当八号病房的病人呼叫时不管其他病房的病人有没有呼叫都只显示八号病房的号码请求，然后再依次显示其他病房的号码请求。
关键字：医院呼叫系统、数字电路、优先级电路、目录1.方案论证-----------------------------------------------------------------------32.电路设计-----------------------------------------------------------------------43.性能的测试--------------------------------------------------------------------84.结论-----------------------------------------------------------------------------95.性价比--------------------------------------------------------------------------96.课设体会-----------------------------------------------------------------------97.参考文献-----------------------------------------------------------------------98.附录1---------------------------------------------------------------------------109.附录2---------------------------------------------------------------------------1010.附录3---------------------------------------------------------------------------11方案论证利用数字逻辑电路设计一个八路医院呼叫系统，实现将病人的请求及时传递给医院值班的医生和护士，并对病情严重的病人呼叫实现优先编码的过程，提醒值班人员做好抢救工作和服务。
医院住院病人呼叫器的设计（1）设计一个8 床位的无线呼叫器，供医院住院病人（或静脉点滴病人）呼叫医护人员时使用；（2）病人可通过按动自己床边的按钮，向医护人员发出呼叫信号；（3）当有病人呼叫信号时，医护人员值班室设置的显示器可显示出该病人的床位编号，同时扬声器发出声音信号，提示值班的医护人员。
程序：#include<reg52.h> //大力学习倡导规范的模块化程序设计#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#defineN 100#defineb 1sbit SCE=P0^0;sbit RST=P0^1;sbit DC=P0^2;sbit DIN=P0^3;sbit SCLK=P0^4;sbit ALARM=P0^7;bitsituation=0,wa1=0,wa2=0,wa3=0,wa4=0,wa5=0,wa6=0,wa7=0,wa8=0; uchar key1=0;uint second=0;uint i;char code Letter[26][6]={{0x00,0x24,0x54,0x54,0x78,0x40},//a 0{0x00,0x01,0x7F,0x44,0x44,0x38},//b 1{0x00,0x38,0x44,0x44,0x4C,0x00},//c 2{0x00,0x38,0x44,0x45,0x7F,0x40},//d 3{0x00,0x38,0x54,0x54,0x58,0x00},//e 4{0x00,0x48,0x7E,0x49,0x09,0x00},//f 5{0x00,0x74,0xAA,0xAA,0xA6,0x40},//g 6{0x41,0x7F,0x48,0x08,0x70,0x40},//h 7{0x00,0x48,0x7A,0x40,0x00,0x00},//i 8{0x00,0x40,0x88,0x7A,0x00,0x00},//j 9{0x42,0x7E,0x50,0x28,0x44,0x00},//k 10{0x00,0x00,0x42,0x7E,0x40,0x00},//l 11{0x04,0x7C,0x04,0x7C,0x04,0x78},//m 12{0x44,0x7C,0x44,0x04,0x78,0x40},//n 13{0x00,0x38,0x44,0x44,0x38,0x00},//o 14{0x00,0x84,0xFC,0xA4,0x24,0x18},//p 15{0x00,0x18,0x24,0xA4,0xFC,0x80},//q 16{0x00,0x44,0x7C,0x48,0x04,0x04},//r 17{0x00,0x48,0x54,0x54,0x24,0x00},//s 18{0x00,0x04,0x3E,0x44,0x20,0x00},//t 19{0x04,0x3C,0x40,0x44,0x7C,0x40},//u 20{0x04,0x1C,0x60,0x30,0x0C,0x04},//v 21{0x00,0x0C,0x70,0x1C,0x70,0x0C},//w 22{0x00,0x44,0x6C,0x10,0x6C,0x44},//x 23{0x84,0x9C,0x60,0x10,0x0C,0x04},//y 24{0x00,0x64,0x54,0x4C,0x44,0x00},//z 25};char code Number[10][6]={{0x00,0x7C,0x82,0x82,0x7C,0x00}, //0 小二字6*7{0x00,0x00,0x84,0xFE,0x80,0x00}, //1{0x00,0xC4,0xA2,0x92,0x8C,0x00}, //2{0x00,0x44,0x92,0x92,0x6C,0x00}, //3{0x00,0x30,0x28,0x24,0xFE,0x20}, //4{0x00,0x4E,0x8A,0x8A,0x72,0x00}, //5{0x00,0x7C,0x92,0x92,0x64,0x00}, //6{0x00,0x02,0xF2,0x0A,0x06,0x00}, //7{0x00,0x6C,0x92,0x92,0x6C,0x00}, //8{0x00,0x4C,0x92,0x92,0x7C,0x00} //9};static void delay(uint z){uint x, y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void lcd5110_write_byte(uchar dat,uchar model) //向5110写入一个字节model=1写数据model=0写命令{uchar i;SCE=0;DC=model;for(i=0;i<8;i++){if(dat&0x80) DIN=1;else DIN=0;dat=dat<<1;SCLK=0;SCLK=1;}DC=1;SCE=1;DIN=1;}void lcd5110_write_point(uchar *dat,uint n) //向5110写入指定一维数组的n个字节{uchar i;SCE=0;DC=1;for(i=0;i<n;i++){delay(2);lcd5110_write_byte(*(dat+i),1);}}void lcd5110_write_point2(uchar *dat,uint n) //向5110写入指定的二维数组，这个二维数组的每个元素都是一个n个数字的一维数组{uchar i;DC=1;for(i=0;i<n;i++){delay(2);lcd5110_write_byte(*(dat+i),1);}}void lcd5110_write_address(uchar x,uchar y) //设置5110写数据的指针x指列《1-->84》y指行《1-->6》{uchar add_y=0x40,add_x=0x80;lcd5110_write_byte(0x20,0);x-=1;y-=1;add_x+=x;add_y+=y;lcd5110_write_byte(add_y,0);lcd5110_write_byte(add_x,0);}void lcd5110_init(void){RST=1; //复位可有可无/*===============================使用扩展指令==================================================== ============*/lcd5110_write_byte(0x21,0); /*功能设置“0010 0pdVH”pd=0 芯片工作V=0 DDRAM水平寻址H=0 使用基本指令pd=1 芯片处于掉电模式V=1 DDRAM垂直寻址H=1 使用扩展指令*/lcd5110_write_byte(0x04,0);//-->《0x04-->0x07》温度控制（类似与亮度度反比）“0000 01T1T2”对应着相应的温度系数lcd5110_write_byte(0x10,0);//-->《0x10-->0x17》设置偏置系统（类似与对比度反比）“0001 0 BS2 BS1 BS0”lcd5110_write_byte(0xC0,0);//-->《0x80-->0xff》写V op 到寄存器“1 V op6 V op5 V op4 V op3 V op2 V op1 V op0”/*===============================使用基本指令==================================================== ============*/lcd5110_write_byte(0x20,0);lcd5110_write_byte(0x0c,0); //《0x08》00显示空白设置显示配置“0000 1D0E”//《0x0c》10普通模式//《0x09》01开所有显示段//《0x0d》11反转印象模式lcd5110_write_byte(0x40,0); //《0x40-->0x45》6 设置RAM Y的地址“0100 0 Y2 Y1 Y0”第几行开始写lcd5110_write_byte(0x80,0); //《0x00-->0x53》84 设置RAM X的地址“1X6X5X4 X3X2X1X0”第几列开始写}void timer_init(){TMOD=0X01;TL1=0XFf;TH1=0Xdf;TR1=1;ET1=1;EA=1;}key_scan(){ uchar temp,num;/********************************************************** **************/P2=0xfe; //扫描第一行temp=P2;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P2;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xfe){temp=P2;switch(temp){case 0xee:num=1; break;case 0xde:num=2; break;case 0xbe:num=3; break;}} temp=0xf0;}P2=0xfd; //扫描第二行temp=P2;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P2;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xfd){temp=P2;switch(temp){case 0xed:num=4; break;case 0xdd:num=5; break;case 0xbd:num=6; break;}} temp=0xf0;}P2=0xfb; //扫描第三行temp=P2;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P2;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xfb){temp=P2;switch(temp){case 0xeb:num=7; break;case 0xdb:num=8; break;case 0xbb:num=9; break;}} temp=0xf0;}return num;}void blank_space(){lcd5110_write_byte(0x00,1); //空格lcd5110_write_byte(0x00,1);lcd5110_write_byte(0x00,1);lcd5110_write_byte(0x00,1);}void emergency(){blank_space();blank_space();blank_space();blank_space();blank_space();blank_space();blank_space();blank_space();}void write_ward(){lcd5110_write_point2(Letter[22],6); //ward lcd5110_write_point2(Letter[0],6);lcd5110_write_point2(Letter[17],6);lcd5110_write_point2(Letter[3],6);}void title(){if(situation==0){lcd5110_write_address(4,1);blank_space();lcd5110_write_point2(Letter[0],6); //alllcd5110_write_point2(Letter[11],6);lcd5110_write_point2(Letter[11],6);blank_space();lcd5110_write_point2(Letter[13],6); //normallcd5110_write_point2(Letter[14],6);lcd5110_write_point2(Letter[17],6);lcd5110_write_point2(Letter[12],6);lcd5110_write_point2(Letter[0],6);lcd5110_write_point2(Letter[11],6);blank_space(); blank_space(); blank_space();}else{ lcd5110_write_address(1,6);lcd5110_write_point2(Letter[18],6); //soslcd5110_write_point2(Letter[14],6);lcd5110_write_point2(Letter[18],6);lcd5110_write_byte(0xa0,1);lcd5110_write_address(4,1);blank_space();write_ward();blank_space();lcd5110_write_point2(Letter[2],6); //callinglcd5110_write_point2(Letter[0],6);lcd5110_write_point2(Letter[11],6);lcd5110_write_point2(Letter[11],6);lcd5110_write_point2(Letter[8],6);lcd5110_write_point2(Letter[13],6);lcd5110_write_point2(Letter[6],6);if(wa1==1){lcd5110_write_address(22,6);lcd5110_write_point2(Number[1],6);}if(wa2==1){lcd5110_write_address(28,6);lcd5110_write_point2(Number[2],6);}if(wa3==1){lcd5110_write_address(34,6);lcd5110_write_point2(Number[3],6);}if(wa4==1){lcd5110_write_address(40,6);lcd5110_write_point2(Number[4],6);}if(wa5==1){lcd5110_write_address(46,6);lcd5110_write_point2(Number[5],6);}if(wa6==1){lcd5110_write_address(52,6);lcd5110_write_point2(Number[6],6);}if(wa7==1){lcd5110_write_address(58,6);lcd5110_write_point2(Number[7],6);}if(wa8==1){lcd5110_write_address(64,6);lcd5110_write_point2(Number[8],6);}}}void ward1(){lcd5110_write_address(4,2);if(situation==1&wa1==1&second>0&second<200)emergency();else{write_ward();lcd5110_write_point2(Number[1],6); //显示ward1}}void ward2(){lcd5110_write_address(4,3);if(situation==1&wa2==1&second>200&second<400)emergency();else{write_ward();lcd5110_write_point2(Number[2],6); //显示ward2}}void ward3(){lcd5110_write_address(4,4);if(situation==1&wa3==1&second>0&second<200)emergency();else{write_ward();lcd5110_write_point2(Number[3],6); //显示ward3 }void ward4(){lcd5110_write_address(4,5);if(situation==1&wa4==1&second>200&second<400) emergency();else{write_ward();lcd5110_write_point2(Number[4],6); //显示ward4}}void ward5(){lcd5110_write_address(44,2);if(situation==1&wa5==1&second>200&second<400) emergency();else{write_ward();lcd5110_write_point2(Number[5],6); //显示ward5 }void ward6(){lcd5110_write_address(44,3);if(situation==1&wa6==1&second>0&second<200) emergency();else{write_ward();lcd5110_write_point2(Number[6],6); //显示ward6}}void ward7(){lcd5110_write_address(44,4);if(situation==1&wa7==1&second>200&second<400) emergency();else{write_ward();lcd5110_write_point2(Number[7],6); //显示ward7}}void ward8()lcd5110_write_address(44,5);if(situation==1&wa8==1&second>0&second<200) emergency();else{write_ward(); lcd5110_write_point2(Number[8],6); //显示ward8}}void state()//病情{if(key1==1) wa1=1;else if(key1==2)wa2=1;else if(key1==3)wa3=1;else if(key1==4)wa4=1;else if(key1==5)wa5=1;else if(key1==6)wa6=1;else if(key1==7)wa7=1;else if(key1==8)wa8=1;}void genxin(){ uint i;lcd5110_write_address(1,6);for(i=40;i--;i>1)blank_space();}void main(){timer_init(); //定时器初始化lcd5110_init();genxin();ALARM=1;while(1){if(key1!=0){ if(second>200) ALARM=0;if(second<200) ALARM=1;situation=1;state();}else situation=0;title();ward1();ward2();ward3();ward4();ward5();ward6();ward7();ward8();}}void timer1_int() interrupt 3 { second++;if(second==400)second=0;TL1=0XFf;TH1=0Xdf;key1=key_scan();}// all normal 病房一切正常// Ward1 Ward5// Ward2 Ward6// Ward3 Ward7// Ward4 Ward8//Ward calling 病房呼叫。
任务目的要求一、设计目的1、运用数字电子技术、模拟电子技术的知识进行电路设计。
2、提高识读中小规模集成芯片的能力，能够熟练地、合理地选用集成电路器件。
3、掌握74LS148、74LS374 、CD4511、数码管、555、74LS30 或74LD686、74LS00、7805、等单元电路的综合应用。
4、掌握稳压电源的整流、滤波、稳压工作原理。
5、熟悉八路呼叫器的工作原理。
6、掌握用Multisim软件对该系统进行仿真的方法。
7、提高电路布局、布线与检查和排除故障的能力，培养书写综合实验报告的能力。
二、设计内容设计一个八路呼叫器。
三、设计要求1、当某一路由呼叫时，显示该路编号；2、同时声光报警，报警时间2秒；3、报警状态可手动通过按键切除；4、设计出实现电路；5、用Multisim软件对该系统进行仿真；6、用万用板焊接器件，制作电路，完成调试、撰写设计报告；四、预习内容1、查阅74LS148、74LS374 、CD4511、共阴极数码管、555、74LS30 或74LD686、74LS00、7805等集成芯片的功能表与相关参数和引脚图；2、熟悉掌握稳压电源的整流、滤波、稳压工作原理；3、学习Multisim仿真软件。
五、设计参考电路六、报告要求1、根据设计任务要求，从选择设计方案开始，首先按单元电路进行设计，选择合适的元器件，最后画出总的原理图；2、对电路布局要求合理、走线清楚、工作可靠；3、要求使用A4纸手写，必须有封面、任务书与教师评语表；4、课程设计报告一般应包含：问题分析、方案的提出、设计思路、硬件原理框图、电路图与说明、集成芯片简介、设计过程中遇到的主要难点、解决的办法与体会。
系统工作原理一、概述当某一路有呼叫信号输入时，该信号会被送到编码器〔74LS148〕中进行编码，编码器信号经过反相器〔74LS04〕，经驱动芯片〔CD4511〕输出到显示电路，显示这一路的编码。
同时触发单稳态电路，产生2s的高电平，使多谐振荡器工作，使LED 和蜂鸣器产生2S警报信号，报警状态可以通过手动按键消除。
项目报告内容：一、八路呼叫器设计的原理框图如果某一路有呼叫请求，则该呼叫信号被送入优先编码器进行编码，编码器输出经锁存后，送入显示电路，显示这一路的编号。
同时锁存控制信号触发单稳态电路，产生脉宽为2秒的脉冲信号控制多谐振荡器，多谐振荡器输出2秒的报警信号，报警状态可以用手动按键消除。
二、根据电路的大概框图查阅资料选择芯片：（1）编码器：74LS148 （2）锁存器：74LS373 （3）驱动/译码器：74LS248（4）共阴极数码管（5）555芯片（6）74LS30八输入与非门（7）蜂鸣器，电阻，电容。
三、查阅芯片相关资料：（1）编码器：74LS148为8线—3线优先编码器，0~7编码输入端（高电平有效），EI选通输入端（低电平有效），A0、A1、A2编码输出端口（低电平有效），GS宽展（低电平有效）；EO选通道输出。
逻辑及其工作电压：电源电压：7V，输入电压：7V。
其余引脚的作用和脚号如图中所标：功能表如下：H-高电平 L-低电平⨯-任意（2）锁存器：74LS373为三态输出的八透明锁存器，当三态允许控制端 OE 为低电平时，O0~O7 为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。
当 OE 为高电平时，O0~O7 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。
当锁存允许端 LE 为高电平时，O 随数据 D 而变。
当 LE 为低电平时，O 被锁存在已建立的数据电平。
当 LE 端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善 400mV。
引脚图：引脚符号：D0～D7 数据输入端 OE 三态允许控制端（低电平有效）LE 锁存允许端 O0~O7 输出端真值表：（3）555多谐振荡器：555的内部结构可等效成23个晶体三极管，17个电阻，两个二极管，组成了比较器，RS 触发器，等多组单元电路。
特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器，为上下比较器提供基准电压，所以称之为555。
八路呼叫器课程设计答辩一、教学目标本课程的教学目标是让学生了解八路呼叫器的基本原理、结构和使用方法，掌握相关的电路知识和实践技能。
具体来说，知识目标包括：1.了解八路呼叫器的基本原理和结构。
2.掌握呼叫器的工作原理和电路组成。
3.了解各种常见的八路呼叫器及其应用。
技能目标包括：1.能够分析八路呼叫器的电路图和工作原理。
2.能够独立完成八路呼叫器的组装和调试。
3.能够运用八路呼叫器解决实际问题。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.增强学生对电子技术的兴趣和热情。
3.培养学生对科学研究的敬畏之心和持续学习的动力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括八路呼叫器的基本原理、结构和使用方法。
具体的教学大纲如下：1.八路呼叫器的基本原理：介绍八路呼叫器的工作原理和电路组成。
2.八路呼叫器的结构：介绍八路呼叫器的各个部分及其功能。
3.八路呼叫器的使用方法：讲解如何正确使用八路呼叫器及其注意事项。
4.常见八路呼叫器及其应用：介绍各种常见的八路呼叫器及其在不同场景下的应用。
5.八路呼叫器的设计与制作：讲解如何设计和制作一个八路呼叫器。
6.八路呼叫器的调试与优化：介绍如何对八路呼叫器进行调试和优化。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体的教学方法如下：1.讲授法：通过讲解和演示，使学生了解八路呼叫器的基本原理和结构。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和经验，提高学生的合作能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解八路呼叫器在不同场景下的应用。
4.实验法：引导学生亲自动手进行实验，培养学生的实践能力和创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：八路呼叫器相关教材，用于引导学生学习基本知识和理论。
2.参考书：提供相关的参考书籍，帮助学生深入了解八路呼叫器的相关内容。
八路呼叫器目录摘要 (3)第一章八路呼叫器设计任务、要求和方案 (4)1.1设计题目 (4)1.2设计任务与要求 (4)1.2.1设计任务 (4)1.2.2典型模块与主要元件 (4)1.3设计方案 (4)1.3.1设计要求 (4)1.3.2工作原理 (4)第二章单元电路设计 (6)2.1输入回路 (6)2.2锁存器控制电路 (8)2.3七段LED数码管显示电路 (10)第三章总电路图及其原理说明 (16)3.1输入锁存 (16)3.2编码和译码显示 (16)3.3报警系统 (16)第四章仿真和电路调试及其分析 (17)4.1仿真结果及分析 (17)4.2调试电路及其分析 (17)第五章八路呼叫器总电路原理图和仿真图 (18)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录 (23)摘要本文的八路呼叫器电路由四大部分组成：输入回路、锁存器控制电路、七段LED数码管显示电路和声光报警系统。
八路呼叫器是利用以74LS系列集成芯片组成电路各个部分，实现对八路呼叫的电子控制。
通过采用74LS373锁存器和74LS148编码器构成八路呼叫器的核心组成部分，形成对信号的锁存。
采用74LS48译码器对二进制数进行译码再发送到七段显示器，形成对路组的显示，其中加入74LS83四位全加器对输入的二进制数加一使显示路组符合按键的数码。
采用发光二极管、三极管和喇叭组成声光报警系统，其中三极管用来对信号进行功率放大。
八路呼叫器由按键S1---S8来进行呼叫，它是利用每一路按键的通断来达到呼叫的目的。
八路呼叫器的电源只有5V，使电路实现了低耗和方便。
电路其中有的元件因为本身问题，为了防止电流过大对元件造成烧坏，要在元件前面加上限流电阻。
这样对保证电路能够安全的工作。
借助Multisim软件对单元电路以及总体电路进行了仿真分析，设计中运用Multisim软件绘制了单元电路，Protel 99SE软件绘制了总体电路图，圆满的实现了电路对八路呼叫器的功能。
8路呼叫器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解8路呼叫器的基本原理和功能。
2. 掌握8路呼叫器的电路组成和各部分作用。
3. 了解8路呼叫器在现实生活中的应用。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能正确组装和调试8路呼叫器。
2. 提高学生问题解决能力，能分析并解决8路呼叫器使用过程中出现的问题。
3. 培养学生团队协作能力，能在小组合作中共同完成8路呼叫器的制作和调试。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生尊重事实、严谨求实的科学态度。
3. 增强学生的环保意识，使其认识到电子设备在使用过程中应遵循节能环保的原则。
课程性质分析：本课程属于电子技术领域，以实践操作为主，注重培养学生的动手能力和问题解决能力。
学生特点分析：八年级学生具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，但注意力容易分散，需要结合实际操作和趣味性来提高学习兴趣。
教学要求：1. 结合教材内容，确保课程目标的实现。
2. 注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力。
3. 创设情境，激发学生兴趣，引导学生主动参与课堂活动。
4. 分层次教学，关注个体差异，使每个学生都能在原有基础上得到提高。
二、教学内容本节课教学内容主要包括以下三个方面：1. 8路呼叫器原理与功能- 介绍8路呼叫器的基本原理，如信号传输、编码解码等。
- 分析8路呼叫器的功能，如呼叫、应答、挂断等。
2. 8路呼叫器电路组成与作用- 深入讲解8路呼叫器的电路组成，包括电源、信号处理、放大、驱动等部分。
- 介绍各部分的作用，如电源为整个系统提供能量，信号处理实现信号的编码解码等。
3. 8路呼叫器制作与调试- 按照教材指导，学生动手组装8路呼叫器。
- 教师示范调试方法，学生学会如何检测和排除故障。
教学大纲安排如下：第1课时：8路呼叫器原理与功能第2课时：8路呼叫器电路组成与作用第3课时：8路呼叫器制作与调试教材章节关联：本教学内容与教材中“电子技术应用”章节相关，涉及8路呼叫器的原理、电路组成、制作与调试等部分。
任务目的要求一、设计目的1、运用数字电子技术、模拟电子技术的知识进行电路设计。
2、提高识读中小规模集成芯片的能力，能够熟练地、合理地选用集成电路器件。
3、掌握74LS148、74LS374 、CD4511、数码管、555、74LS30 或74LD686、74LS00、7805、等单元电路的综合应用。
4、掌握稳压电源的整流、滤波、稳压工作原理。
5、熟悉八路呼叫器的工作原理。
6、掌握用Multisim软件对该系统进行仿真的方法。
7、提高电路布局、布线及检查和排除故障的能力，培养书写综合实验报告的能力。
二、设计内容设计一个八路呼叫器。
三、设计要求1、当某一路由呼叫时，显示该路编号；2、同时声光报警，报警时间2秒；3、报警状态可手动通过按键切除；4、设计出实现电路；5、用Multisim软件对该系统进行仿真；6、用万用板焊接器件，制作电路，完成调试、撰写设计报告；四、预习内容1、查阅74LS148、74LS374 、CD4511、共阴极数码管、555、74LS30 或74LD686、74LS00、7805等集成芯片的功能表及相关参数和引脚图；2、熟悉掌握稳压电源的整流、滤波、稳压工作原理；3、学习Multisim仿真软件。
五、设计参考电路六、报告要求1、根据设计任务要求，从选择设计方案开始，首先按单元电路进行设计，选择合适的元器件，最后画出总的原理图；2、对电路布局要求合理、走线清楚、工作可靠；3、要求使用A4纸手写，必须有封面、任务书及教师评语表；4、课程设计报告一般应包含：问题分析、方案的提出、设计思路、硬件原理框图、电路图及说明、集成芯片简介、设计过程中遇到的主要难点、解决的办法及体会。
系统工作原理一、概述当某一路有呼叫信号输入时，该信号会被送到编码器（74LS148）中进行编码，编码器信号经过反相器（74LS04），经驱动芯片（CD4511）输出到显示电路，显示这一路的编码。
同时触发单稳态电路，产生2s的高电平，使多谐振荡器工作，使LED 和蜂鸣器产生2S警报信号，报警状态可以通过手动按键消除。
八路呼叫器的电路主要由编码/锁存/译码/显示电路、单稳态电路、报警电路/手动控制电路组成。
其中，CD4511是自带锁存功能的七段数码管驱动芯片。
二、系统仿真电路单元电路设计1.编码/锁存/译码/显示电路电路结构及工作原理：电路由按键、8-3线优先编码器74LS148、反相器74LS04、驱动器CD4511、七段数码管及保护电阻构成。
当J1至J8中某一个按键按下时，表明该路有呼叫。
在74LS148的输出端有相应的编码（反码）输出。
通过反相器输入CD4511译码驱动数码管显示相应的按键数。
例如，当J3按键按下时，表明J3所在的这一路有呼叫，这时J3的低电平输入74LS148进行编码。
经反相器74LS04反相后输入CD4511译码驱动，数码显示器显示数码2.显示电路只需要将CD4511锁存端EL连接到单稳态触发器输出端，即可实现显示电路显示相应时间（EL高电平锁存）。
注释：因为74LS148只能编码0—7，而使用74LS30（8与非）经反相器连接CD4511 A4引脚，可将输出的“0”的以“8”显示在数码管上。
2.延时2S报警电路电路结构及工作原理：电路由按键、8与非门74LS30、单稳态电路、与非门74LS04、反相器、多谐振荡器、LED和蜂鸣器组成。
当J1至J8中某一个按键按下时，表明该路有呼叫。
使得74LS30输出高电平，经反相器，产生低电平触发单稳态电路，产生2S高电平延时，经两个反相触发多谐振荡器4 RST引脚，使其振荡，从而控制LED和蜂鸣器工作，产生警报。
其中，手动消除警报电路，由锁存器74LS374，与非门74LS00构成，在2S期间可手动使多谐振荡器4 RST引脚置低，从而不工作，即消除警报。
注释：图中①线连接CD4511消隐引脚BI和锁存引脚EL实现无呼叫时数码管灭，有呼叫时锁存。
3.报警电路/手动控制电路电路结构及工作原理电路由按键、2输入四与门74LS00、六反相器74LS04、三极管、LED发光二级管以及保护电阻构成。
此处LED灯极为模拟的简要报警装置。
当按键按下时低电平输入经反相器使其清零，LED灯熄灭。
其中J9、R17、VCC、GND实际中被74LS374等效代替，实现2S期间手动消除警报功能。
仿真时出现的问题1.multisim中ＣD4511功能与实际芯片不符合，所以仿真时电路与实际电路图不符合。
2.开始对multisim软件不熟悉，许多芯片找不到；3.由于仿真软件仿真时时间不是1:1，为了现象明显，我们适当按比例缩小了电阻、电容等的参数。
集成芯片介绍1.优先编码器74LS14874LS148优先编码器有八个输入端和三个输出端。
当某一输入端有低电平输入，且比它优先级别高的输入端没有低电平输入时，输出端才输出相应该输入端的代码。
例如：D5=0且D6=D7=1(D6、D7优先级别高于D5) 则此时输出代码010。
当OE输入EI=1时，禁止编码、输出(反码)： A2,A1,A0为全1。
当OE输入EI=0时，允许编码，在D0～D7输入中，输入D7优先级最高，其余依次为：D6,D5,D4,D3,D2,D1，D0等级排列。
74LS148优先编码器输出为反码。
2.六反相器74LS0474LS04是六非门（反相器），其工作电压为5V，其内部含有6个CMOS反相器，74LS04的作用就是反相把1变成0，或0变成1。
逻辑关系为Q=~Q3.驱动芯片CD4511CD4511是一片CMOS BCD—锁存/七段译码/驱动器，引脚排列如图所示。
其中A1、A2 、A3、A4为BCD码输入，A1为最低位。
BI：消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。
LT：测试输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“8”。
它主要用来检测数码管是否损坏。
LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。
LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。
另外 CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。
LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。
a～g是 7 段输出，可驱动共阴LED数码管。
另外，CD4511显示数“6”时，a段消隐；显示数“9”时，d段消隐，所以显示6、9这两个数时，字形不太美观。
所谓共阴 LED 数码管是指7段LED的阴极是连在一起的，在应用中应接地。
限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300Ω的限流电阻。
4.八与非门74LS30A-H为输入端，Y为输出端，逻辑关系为Y=ABCDEFGH。
5.四与非门74LS00逻辑关系：Y=~(AB)6. 555定时器555定时器内部电路：555定时器可构成单稳态触发器和多谐振荡器，电路图如下：单稳态触发器多谐振荡器其中，单稳态延时时间 Tw=RCln3=1.1RC；多谐振荡器振荡周期 T=（R1+2R2）Cln2占空比q=R1/（R1+R2）注释：具体推导过程参考《数字电子技术基础》-第十章。
7.锁存器74LS374OE为使能端，低电平使能，高电平输出端为高阻态；CP（CLK）为控制脉冲输入端，当CP由低变高（上升沿）时，输出跟随输入，即 Q=D; CP其他情况输出Q都不会变化，成保持状态。
电路图如下电路安装、调试与测试1．电路安装购买适当的元器件（见附录），还应备直流稳压电源和万用表，搭建电路进行试验。
1.布局。
按照原理图并依整体布局情况摆放器件。
2.连线。
根据器件的摆放先手绘各个管脚的连线，有利于焊接实验的顺利进行。
3.焊接。
（期间应严格按规定操作，注意安全，防止烫伤。
）4.接入电源，进行实验。
（不要在带电的情况下插、拔或焊接集成电路，以防损坏器件或造成电路故障。
）2. 电路调试该步是实验的关键环节，是理论与实践相结合的关键阶段。
1.检查电路。
焊接完成后，对照电路图，按信号的流向逐级检查电路的安装是否准确无误。
2.通电观察。
电源接通，先观察电路是否有异常情况，如冒烟、异常气味、放电、发光、元器件不正常的发烫、电源电压是否掉下来等现象。
若有，排除故障后重新接通电源，然后测量电路的电源电压是否正常，每个集成电路的电源引脚电压是否正常，以确信集成电路是否已通电工作。
3.静态调试。
不加输入信号，测量电路关键点的电位是否正常。
4.动态调试。
加上输入信号，观测电路输出信号是否符合要求。
5.指标测试。
对课题要求的技术指标进行测试，做出测试结论，确定电路的技术指标是否符合技术指标。
调试时出现的错误在实际调试中，我组焊接的电路板起初无法正常运行，按键后，数码管只能显示0,2,4,6,8,这四个数字，其他按键时数码管不显示，确定不是焊接质量问题后，在陈老师的提示下，明白了原因，即我用了CD4511的高三位，而且最低位接地，因此只显示偶数，并且会输入超过9的数字，时CD45 11消隐。
结论本次课设的目的是设计一个八路呼叫器，主要目的是实现当医院发生紧急情况是，病房之中又有多个病人需要护理的一个优先级别电路应用于医院病房呼叫具有优先级别的呼叫系统，当病人需要呼救时系统自动处理具有优先级别的编号，同时产生2秒的声音信号，另外在产生信号的同时，系统会显示呼叫病人病房编号。
这样医护人员可根据系统的优先级别对每个病人进行救治。
当有多个病人同时呼救时，系统会会根据优先级别呼出当前最高信号，按下清零键后，声音信号停止。
本设计的主导思想是设计一个当病人紧急呼叫时，产生声音信号提示，并显示病房编号，然后根据病人病情优先级别处理，当多人呼叫时，病情严重者优先。
通过此电路的设计，让我明白如何将理论与实践相结合，对Multisim软件的应用更为灵活；通过电路板的焊接，增强了自己的实际动手能力，同时对各器件的工作原理有了更进一步的理解。
在现实生活中，此设计可得到进一步的改善。
例如，在每个按键旁安装反馈信号（声光信号），使病人明确得知医护人员已接受呼叫信号，可有效防止重复呼叫等。
总结及体会通过这两周的课程设计训练，意识到理论成功与实践成功的距离，我认识到要运用自己的专业知识解决实际问题，理论知识必须扎实，理论是时间的强大后盾，但是这只是必要条件，实践中个人的动手能力也是必要的，它需要自己的严谨、细心的操作，善于捕捉操作中问题，并积极思考寻找解决办法。
特别是这次的实习，所需芯片很多，芯片引脚也非常多，所以提前掌握好芯片的特性，并且在操作中区分好引脚分布尤为重要。
开始仿真时，很容易就实现了电路功能，因为软件非常人性化，感觉这次任务完成一半了，可接下来的过程让我认识到，仿真成功之时验证了设计思路的可行性，但是最后的电路“行不行”还是未知数的，所以仿真只算是设计的准备阶段。
