数字逻辑课设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。
测控电路设计专业:测控技术与仪器班级:11050341姓名:学号:五路呼叫器1.设计思路本次课程设计是基于DE2开发板的设计,因此本电路在总体设计的时候考虑了如下几个方面:(1)呼叫源的输入:设计要求用五个输入键代替呼叫源。
对于DE2板上产生触发脉冲的键,它保持原输入状态只是一瞬间。
但在优先级判别过程中必须不断调用原输入状态,所以必须将输入量保存起来。
(2)呼叫源的过程处理:在本设计要求中,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。
这次课程设计中我使用了计数器扫描的方式,从一号呼叫源 (优先级最高) 开始,对各个已经保存的输入量依次进行扫描。
当遇到一个高电平,即有呼叫源呼叫时,便对相应的呼叫源进行编码、译码,送到输出端口显示其相应的呼叫号;延时一定时间后,再扫描下一个呼叫源。
如果某一呼叫源没有呼叫,则跳过该呼叫源,对下一个呼叫源进行扫描。
因此,在呼叫源间的显示不会间隔时间太久,而可以有快速的对应显示。
这样由一号呼叫源到五号呼叫源不断地进行循环扫描,其扫描的个数由计数器进行控制。
即对五个呼叫源都扫描一次后,对计数器清零,进行下一次扫描。
如此不断的循环和显示呼叫源号。
当任何一个呼叫源有输入时,扫描器再次从第一个呼叫源开始扫描,做到优先序扫描。
(3)输出处理:按任务要求和根据DE2板的硬件设置,必须将呼叫源信号编制成对应的BCD码输出。
输出的BCD码经DE2板的硬件设置,实现译码和显示。
2.设计方案2.1 设计原理框图图1 设计原理图2.2主要模块介绍计数扫描:利用74161进行计数扫描,保证呼叫可以插入。
信号保持:利用74112来保存开关量,把各路输入的信号一直保存到下一个呼叫信号到来为止,而且可以随时插入不同优先级别的呼叫信号。
指示灯显示: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。
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优先级别的电路。
用于医院病房需要呼叫具有优先级别的呼叫系统。
当有病人进行呼叫时,系统会自动先处理具有优先级别的病房的编号,同时产生光信号和5秒钟的声音信号。
另外在产生信号的同时系统会显示呼叫病人的病房编号。
这样医护人员可以根据呼叫信号的优先级别及时对每一位呼叫病人进行救治。
其中,医院可以对病人的病情的进行编号,病情最严重者具有最高级别的优先权,依次降低。
此呼叫系统的使用能让医院出现紧急状况时临危不乱,不仅使医护人员能够对病人的病情有一定的了解,还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。
同时,医院可以在有本系统的情况下,更加合理有效的安排值班的医护人员,为医院节省大量人力、物力、财力。
本设计的指导思想是设计一个当病人紧急呼叫时,产生声光提示,并显示病人编号;然后根据病人病情进行优先级别设置,当有多人呼叫时,病情严重优先;医护人员处理完当前最高级别的呼叫后,清除已处理的最高级别的呼叫信号,系统按优先级别显示其他呼叫病人的编号。
由呼叫信号的输入,74LS148优先编码,由74LS48译码显示和逻辑控制清除几部分构成,其核心在74LS148优先编码器。
本题目选择的目的是为了更好的为病人进行护理工作,对病情严重优先处理。
本设计主要是采用数字、模拟电路的一些基础原件来完成,结构简单,安装方便,价格低廉来完成病房紧急呼叫系统,当有多个呼叫时,病情严重的优先。
此设计能让普通的乡村医院使用,价格便宜,节约人力、财力资源,能更好的体现医院的本质---救死扶伤,为人民大众服务。
1 课程设计总思路根据数字电路知识,利用优先编码器、显示译码器和555,74LS48,74LS30等电路元件实现各项1.1 设计题目病房呼叫系统。
1.2 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(附加)。
《数字电子技巧》之五兆芳芳创作课程设计陈述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:病房呼唤系统一、设计目的本课程设计是学习完“数字电子技巧”课程落后行的一次全面的综合训练,通过课程设计,更好地掌握操纵系统的原理及实现办法,加深对操纵系统根本理论和重要算法的理解,增强学生的动手能力.二、设计内容1)概述1.用1~5个开关模拟5个病房的呼唤输入信号,1号优先级最高;1~5优先级依次下降;2.用一个数码管显示呼唤信号的号码;没信号呼唤时显示0;又多个信号呼唤时,显示优先级最高的呼唤号(其它呼唤号用指示灯显示);3.凡是有呼唤收回5秒的呼唤声;4.对低优先级的呼唤进行存储,处理完高优先级的呼唤,再进行低优先级呼唤的处理2)设计原理临床求助呼唤(监护)是传送临床信息的重要手段,病房呼唤系统是病人请求值班医生或护士进行诊断和护理的紧急呼唤东西,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实,是提高医院和病室护理水平的必备设备之一.呼唤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.它要求实时、准确、可靠、简便可行.按照设计要求,我们将设计分为几个模块来设计,辨别为:指示灯显示模块,优先显示模块,呼唤模块.3)设计进程将病房呼唤信号输入到发光二极管中,使发光二极管发光.如图(2):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唤信号,所以我们须得对病房呼唤信号进行选优.出于设计考虑,优先级最高为5,然后为4,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辨别接入译码器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任务.非门74LS04引脚和功效表如图(4)所示:图(4)非门74LS04引脚和功效表利用优先编码器74LS148使电路实现5为最高优先级然后为4,依次到1.优先编码器74LS148的引脚和功效表如图(5)所示:图(5)优先编码器74LS148的引脚和功效表译码器74LS48对输入信号进行译码,驱动数码管任务,并显示所编译的数字.译码器74LS48功效图如图(6)所示.图(6)译码器74LS48功效图数码显示器是用来显示数字、文字或符号的器件,现在已有多种不合类型的产品,普遍应用于各类数字设备中,目前数码显示器件正朝着小型、低功耗、平面化标的目的成长.数码的显示方法一般有三种:第一种是字形重叠式,它是将不合字符的电极重叠起来,要显示某字符,只须使相应的电极发亮便可,如辉光放电管、边鲜明示管等.第二种是分段式,数码是由散布在同一平面上若干段发光的笔划组成,如荧光数码管等.第三种是点阵式,它由一些按一定纪律排列的可发光的点阵所组成,利用光点的不合组合便可显示不合的数码.数字显示方法目前以分段式应用最普遍,图(6)暗示七段式数字显示器利用不合发光段组合方法,显示0~15等阿拉伯数字.在实际应用中,10~15其实不采取,而是用2位数字显示器进行显示.其七段数字显示器发光组合图如下所示,它是通过74LS48对其A.B.C.D.E.F.G段二极管的明暗进行控制,最后使得其显示出一定的数字模式,如图(7)所示:图(7)七段数字显示器显示数字数码管引脚如图(8)所示:图(8)数码管引脚利用74LS30 ,NE555集成时基电路组成脉冲启动型多谐振荡电路,产生一定频率信号驱动蜂鸣器呼唤.电路如图(9)所示:图(9)呼唤模块与非门74LS30当有一个输入0,其输出1,触动NE555任务.与非门74LS30引脚如图(10)所示图(10)74LS30引脚用NE555定时器接成施密特触发器,把施密特触发器的反相输出端经RC积分电路接回到它的输入端,就组成了多谐振荡器.NE555管脚如图(11)所示图(11)NE555管脚与结构图蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采取直流电压供电,普遍应用于计较机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件.我们本次设计就是用这种设备来模拟,它的外形罕有的又以下几种,一般呈圆柱状,下面两针长短不合,长的就为正极,短为负极,我们只要在正负极加上正向电压其便可以收回声响.图(12)罕有蜂鸣器#include <reg51.h>#define uchar unsigned charsbit key5=P3^0;//定义按键位置sbit key4=P3^1;sbit key3=P3^2;sbit key2=P3^3;sbit key1=P3^4;sbit reset=P3^5;//复位sbit BEEP=P1^7;//定义蜂鸣器端口uchar flag1,i;void choice();void clean();void delay();void de();void ring();void main(){while(1){P3=0xff;reset=0;BEEP=0;flag1=0;choice();delay();clean();}}void choice()//确定病人{ while(reset!=1&&flag==0) {if(key1==0)de();if(key1==0){P0=0X86;flag=1;}}else if(key2==0){de();if(key2==0&&key1!=0){P0=0Xdb;flag=1;}}else if(key3==0){de();if(key3==0&&key1!=0&&key2!=0){P0=0Xcf; flag=1;}}else if(key4==0){de();if(key4==0&&key1!=0&&key2!=0&&key3!=0) {P0=0Xe6; flag=1;}else if(key5==0){de();if(key5==0&&key1!=0&&key2!=0&&key3!=0&&key4!= 0){P0=0Xe6; flag=1;}}}}void clean() //RESET 为高的时候复位{if(reset==1){BEEP=0;P0=0x3f;}}void delay() //RESET为低的时候延时{while(!reset){ring();}}void ring(){for(i=0;reset==0;i++)//喇叭发声的时间循环{de();BEEP=!BEEP;if(key1==0||key2==0||key3==0)//第二次呼唤{if( P0==0X86)P0=0X86;else if(P0==0Xdb&&key1==0)P0=0X86;else if(P0==0Xcf&&key1==0)P0=0X86;else if(P0==0Xcf&&key1==1&&key2==0)P0=0Xdb;else if(P0==0Xe6&&key1==0)P0=0X86;else if(P0==0Xe6&&key1==1&&key2==0)P0=0Xdb;elseif(P0==0Xe6&&key1==1&&key2==1&&key3==0)P0=0Xcf;}}}void de(){for(i=300;i>0;i--);}4)运行结果阐发.整体原理图:仿真图:原理图:指示灯显示模块优先显示模块和呼唤模块5)设计小结本次课程设计,我按要求设计出了所有要求的功效.能在数码管上按优先级显示1到5的病房号,蜂鸣器呼唤.当无输入时无显示.当有多路输入时,显示最初级病房号,多路的病房指示灯全亮.本设计是为在病人紧急需要时能很快进行救治的呼唤系统,增强医护人员更好的监护病人.此系统的优点特色在于可以设立呼唤优先等级而不是单纯的病人呼唤,这样避免在有多个病人同时呼唤时,医护人员不知道应该先救治哪个.利用本系统设立呼唤等级后,当有多个呼唤信号时,呼唤系统会自动先显示最初级此外的呼唤,使病情严重的病人得到优先救治.这样让所有病人都能够取得救治,这种由医院按照病人病情设立的具有呼唤等级的系统系统可有效控制因病人突病发情而医护人员却未能实时救治导致病人病情严重甚至死亡的严重结果.同时这种病情严重者优先的呼唤系统也体现了人性的美德和医院救人的精神.本次设计,其实不是一帆风顺的,期间有遇到一些问题:1、在设计初期我不知道当有多个病人同时收回信号呼唤时,当多信号同时呼唤时,对较低等级的呼唤信号不知道怎么处理,才干包管当初级此外信号被清零后,低级此外信号能实时的由系统自动呼出,而不再需要人为的控制输出的问题始终没有能找到适合有效的办法.故对于优先模块,没有依照1到5从高到低的优先级,而是做成1到5从低到高的优先级.因为事先没有注意课设要求.2、在最后的运行时,接上电源后蜂鸣器一直鸣叫,事后发明是制作PCB图时,555芯片与蜂鸣器的管脚接线画错了,更正后发明仍是无法解决这个问题.3、此次设计的电路仍是存在瑕疵的.此设计在布线方面很庞杂,使用了多根跳线,不克不及出现线路断路.一个星期的时间已经过来,通太小组全体成员的努力,对呼唤系统有了更深刻的认识,对于医护人员的护理提出了加倍人性化的理念,直接的支持了医院的医疗变革.病房呼唤系统包含电源电路的设计,呼唤电路的设计,语音电路的设计,显示电路的设计和其它电路的设计.这一实验能够实现语音播报,按键输入,液晶显示等功效.总之,信息时代的医院办理已经从传统的人管模式,向智能化,电子化,信息化,网络化的高科技办理模式的标的目的迅猛成长. “医疗呼唤系统”可实现对医院病房的智能化办理,可实现呼唤、监听、播送、求救报警、信息贮存、显示等功效.为医院和患者都带来便利.这次实验不单使我们掌握很多多少知识点,锻炼了我们的操纵能力,更体现的是我们小组的团体协作精神.经过本次设计,深化了对各类门电路、触发器以及芯片的认识,同时,逻辑思维以及信息检索的能力也得到了很大的提高.在本次论文设计进程中,陈益飞老师对该论文从选题,构想到最后定稿的各个环节赐与细心指引与教导,使我得以最终完成课程设计.在学习中,老师严谨的治学态度、丰厚渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的任务态度以及侮人不倦的师者风采是我终生学习的楷模,导师们的精深精湛的造诣与严谨求实的治学精神,将永远鼓励着我.其中还得到众多老师的关怀支持和帮忙.在此,谨向老师们致以衷心的感激和崇高的敬意!论文的顺利完成,也离不开其它同学和朋友的关怀和帮忙.在整个的论文写作中,同学和朋友积极的帮忙我查资料和提供有利于论文写作的建议和意见,在他们的帮忙下,论文得以不竭的完善,最终帮忙我完整的写完了整个论文. 另外,要感激在大学期间所有传授我知识的老师,是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识,这也是论文得以完成的根本.再次感激陈益飞老师!参考文献[1] 欧阳星明. 数字逻辑(第四版)[A]. 华中科技大学出版社, 2009.[2] 阎石. 数字电子技巧根本(第5版).初等教育出版社,2009[3] 周巍,数字逻辑电路实验,电子科技大学出版社,2009。
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。
课程设计课程名称电子技术综合设计与实践题目名称病房呼叫系统学生学院自动化学院专业班级学号学生姓名指导教师2011年月日****大学课程设计任务书题目名称病房呼叫系统学生学院自动化学院专业班级姓名学号一、课程设计的内容设计一个病房呼叫系统。
二、课程设计的要求与数据假设某医院有7个病房房间,每间病房室内设有呼叫开关,同时在护士值班室设有一个数码显示管,可对应显示病室的呼叫号码。
设计要求包括:1. 用7个开关分别模拟7个病房的呼叫输入信号,开关打上去表示有呼叫,否则无呼叫;2. 当有呼叫时,用1个数码管显示呼叫信号源的编号(编号为1~7);没有呼叫信号时数码管无显示。
3. 当有多个信号源呼叫时,用一个闪烁的指示灯指明多个呼叫源在同时呼叫,并由数码管依次显示多个呼叫源号码。
三、课程设计应完成的工作1. 利用各种电子器件设计病房呼叫系统;2. 利用DE2板对所设计的电路进行验证;3. 总结电路设计结果,撰写课程设计报告。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献1、应收集的资料:Quartus Ⅱ软件的使用方法与技巧;相关门电路、触发器和芯片的功能及使用方法;2、主要参考文献:《数字逻辑》发出任务书日期:2011年月日指导教师签名:计划完成日期: 2011年月日基层教学单位责任人章:主管院长签章:摘要随着科技的发展,数字技术被越来越广泛地应用在各个领域,极大地提高了工作效率,减轻了工作负担。
在医院里,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,最核心的技术,是先通过一个74193器件进行扫描,加上触发器对输入进行锁存,然后通过一个选通电路,再经过74148优先编码器及7447译码器实现对呼叫病房的数字显示。
当有两个以上的病房进行呼叫时,通过相应的门电路及脉冲实现闪烁提示。
关键词:74193扫描、锁存、选通、优先编码目录1 设计任务目的与要求 (5)1.1XXXXXXXX.........................................................................................................................................错误!未定义书签。
吉林建筑大学电气与电子信息工程学院数字电子技术课程设计报告设计题目:病房智能呼叫系统专业班级:信工131班学生姓名:学号:指导老师:设计时间:目录一、设计任务和要求 (3)二、设计原理 (4)三、选择器件 (5)四、功能模块及运行结果 (12)五、总设计电路原理图 (16)六、心得体会总结 (19)一、设计任务和要求1、 1---5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号,1号的优先级最高;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〔其他呼叫号用指示灯显示〕;3、凡有呼叫发出5秒的呼叫声;4、功能扩展:对优先级低的呼叫声进行存储,处理完高优先级的呼叫,再进行低优先级的处理〔发挥局部〕。
二、设计原理1、设计思路:下面对4个要求逐一进行分析。
首先,根据题目要求用5个开关模拟5个病房的呼叫信号,由于1---5优先级依次降低,所以我们用优先编码器来控制其优先级;为了调和显示优先编码的顺序,我们用到了并行加法器;其次,要显示病房号码,就要使用数码管以及能将优先编码器产生的8421码转化为数码管显示的译码器;能够发出呼叫声,在仿真中就需要蜂鸣器来实现这个功能;对于存储呼叫信息,由于使用了优先编码器,当同时闭合两个开关或多个开关时,它会遵循优先级最高的来实现,当优先级高的开关断开后,之后的优先级较高的会进行操作,这个过程是自动的。
2、原理框图图〔1〕原理框图三、器件选择1、所用器件表一:设计所用的器件表2、主要器件的功能介绍(1)单刀开关:设计中用5个单刀开关控制灯的亮与灭,将5个开关由上而下分别设置成从K5--K1,当按下对应键位后,那么相应的灯亮,断开开关后,那么对应的灯灭。
(2) 非门:又称反相器,是实现逻辑“非〞运算的逻辑电路,其逻辑函数式为:F A 。
图〔3〕 非门图〔3〕74LS148: 8线—3线优先编码器74LS148,该编码器的输入输出都是低电平有效。
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。
课程设计报告设计题目:病房呼叫系统摘要本设计完成的是病房呼叫系统的功能。
该设计采用主从结构,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,提示闹铃响起,向值班室呼叫,并点亮相应床位的指示灯。
采用模块设计思想,分为四个主要功能模块:呼叫显示模块,优先选择模块,译码显示模块,以及呼叫模块。
这些模块共同工作完成本电路的功能实现。
本设计分为四个主要功能模块:呼叫显示模块,优先选择模块,译码显示模块,以及呼叫模块。
这些模块共同工作完成本电路的功能实现。
其中运用了8线—3线优先编码器74LS148来实现优先选择模块主要功能,其中运用自己设计的小规模逻辑门电路,7段字形译码器74LS47D和共阴极七段数码管来实现译码显示模块主要功能,运用555定时器来实现呼叫模块。
本论文阐述了如何利用数字电路的思想,以及应用MULTISIM7仿真软件设计病房呼叫系统,测试,并实现其功能。
关键词:病房呼叫系统,主从结构,数字电路目录摘要 (1)第1章概述 (3)第2章课程设计任务及要求 (4)2.1设计任务 (4)2.2设计要求 (4)第3章系统设计 (4)3.1方案论证 (4)3.2系统设计 (5)3.2.1结构框图及说明 (5)3.2.2系统原理图及工作原理 (7)3.3单元电路设计 (9)3.3.1单元电路工作原理 (9)3.3.2元件参数选择 (16)第4章软件仿真 (17)4.2仿真过程 (18)4.3仿真结果 (19)第5章安装调试 (22)5.1安装调试过程 (22)5.2 故障分析 (23)第6章结论 (24)6.1对于病房呼叫系统的仿真设计 (24)6.2对于数字式抢答器的安装调试 (24)第7章使用设备仪器清单 (25)参考文献 (25)收获、体会和建议 (25)第1章概述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,是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。
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。
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3214001550
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。
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
目录
1 设计任务目的与要求 (1)
2 模块及其原理介绍 (2)
2.1选通信号 (2)
2.2信号编码与显示 (2)
2.3多呼叫显示 (3)
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 (6)
6总结与心得体会 (7)
参考文献 (8)
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:
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。
2 模块及其原理介绍
2.1 选通信号
用于信号选通的电路,由5个D触发器串联的移位寄存器构成,触发器的前4个输出一起接入到一个或非门,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。
通过移位寄存器,该输出信号实现了信号的选通。
被选通的信号会被送到优先编码器进行编码。
信号选通电路如下图:
2.2信号编码与显示
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7447接收到0001的信号后再发出相应的号并传输到DE2板上,就能实现1的显示了,其他2N,3N,4N,5N的端口原理相同。
因为74148芯片为优先编码器,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信号优先进行编码,然后再编码优先级较低的,再按顺序送到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。
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图如下:
2.3 多呼叫显示
本模块电路的作用是用于当多路呼叫时控制指示灯的亮灭。
当电路中有两个或两个以上
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。
3 设计方案
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高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,并且实现了信号的选通。
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:
4 实验结果与数据分析
电路加载:
电路设计完成后,要对其进行编译,编译成功后即可加载电路至DE2板上,具体操作参考<<Altera DE2 使用教程>>,下载到DE2后,对程序进行调试,实验完成。
下图是下载前分配管脚的图:
结果分析举例:
(1)呼叫源1(KEY[0])按下时,显示器(HEX0)长时间闪烁显示“1”;
(2)呼叫源2(KEY[1])按下时,指示灯红灯亮,且显示器循环闪烁显示“1”和“2”;
(3)呼叫源3(KEY[2])按下时,指示灯红灯亮,且显示器循环闪烁显示“1”,“2”和“3”;
5 结论与问题讨论
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,一开始是没有考虑到要用移位寄存器,导致通路时优先编码器永远只选择编码1号呼叫器,数码管也只显示1号呼叫器。
为了解决这个问题,经过查阅资料、课本,发现了移位寄存器在此中可以起到很大作用,的确,移位寄存器实现了信号的选通。
还有就是需要考虑到如何能在同时接收到两个及以上呼叫时指示灯亮的情况,在此,我选择了最传统的方法——列真值表以及用卡诺图化简,这里需要注意的一点是,这里有五个变量,需要我仔细耐心地画卡诺图,如不然很容易出错。
此外,这个设计还存在的一个最大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.
6总结与心得体会
在本次课程设计中,经过我大概一周的努力工作和老师的悉心指导,我终于顺利完成了五路呼叫器的设计。
经过了这学期对《数字逻辑》这门课程的学习,初步掌握了一些数字电子技术的基础知识。
了解了编码器,译码器,数据选择器,计数器,锁存器,触发器等一些经典的集成电路。
原以为已经学有所得,但是拿到课程设计的题目时,头脑中还是一时间没有想到一些实际的设计思路,这才知道,原来将所学应用到实践中还是有很大难度的。
还好在这一学期的电子技术实验课中,我已经基本掌握了QUARTUS II软件的基本使用方法,并学会了利用它进行逻辑设计。
所以在刚开始,我立即将精力转移到逻辑电路的功能设计上。
对照任务的功能要求,我首先将其总体功能分割成几个简单的,易于实现的逻辑功能,最后再将各部分电路汇合,以达到总体要求。
在对电路设计的过程中,我学到了很多书本上学不到的知识。
譬如,在书本上我们只学到了一些逻辑器件输入输出的逻辑关系,但是在这次课设中我懂得了一个逻辑器件只要经过一些灵活的设计便可以实现各种各样的功能,远远不止书本上所介绍的内容。
这还使我明白到,对于一个问题可以从很多角度去思考,使得我在以后处理问题时学会发散思路,从多个方面寻找解决问题的方法。
当然,巧妙的设计是建立在对基础知识的扎实理解上的。
在这次为期一周的课程设计中,我受益匪浅,深刻体会到原来日常生活中一些看似很复杂的电路功能其实只要通过对逻辑器件进行一些灵活的设计便可以实现。
这次课程设计使我充分领略到将所学应用到实际中的无穷乐趣,极大地激发了我对这门课程的学习兴趣,在今后的学习中我除了认真掌握书本的理论知识,还会更加注重实践的重要性。
我认为,作为一个物联网专业的学生,应该具有扎实的理论知识和经得起考验的独立动手能力,学校在课程上安排更多的实验设计项目对大学生综合素质的提高有很大的帮助。
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。