数电课程设计报告病床呼叫系统.docx

《数电课程设计报告——病床呼叫系统》 在本次数字电子技术的课程设计中，学生需要构建一个病床呼叫系统，旨在模拟医院环境中病人与医护人员之间的通讯方式。该系统的核心在于利用中小规模集成电路实现一系列功能，以满足特定的设计要求。 1、设计任务与要求： （1）系统需具备5个病房的呼叫输入，每个病房对应一个开关，呼叫优先级从1到5依次降低。 （2）数码管用于显示当前最高优先级的呼叫号码，无呼叫时显示0。同时，其他呼叫通过指示灯显示。 （3）一旦有呼叫发生，LED灯将以5秒的频率闪烁，模拟呼叫提示。 （4）护士接收到呼叫后，通过复位键清除数码管显示，不影响下次呼叫的接收。 2、方案设计： 病床呼叫系统是医院信息化的重要组成部分，能快速传递病人需求至医护人员。系统主要由病房内的呼叫源（按钮）和护士站的监控机构组成。当病人按下呼叫按钮，系统会进行声光报警并在显示器上显示呼叫位置。本设计采用模拟系统，通过集成芯片组合实现基本功能，包括触发清零、编码与译码、优先级处理、计数及5秒警报等功能模块。 3、单元电路设计与分析： （1）开关控制及指示灯与数码管显示：5个输入开关代表5个病房，一个复位开关负责清零。74LS148优先编码器用于确定最高优先级，74LS00与非门连接到74LS48译码器，驱动数码管显示病床号。5个D触发器接收输入信号，与指示灯相连，高优先级的呼叫通过编码器输出。 （2）优先级编码与计数功能：74LS148编码器根据输入信号产生优先级编码，5个D触发器用于记忆呼叫状态，确保优先级高的呼叫得到响应。 （3）计数器5s警报模块：此部分可能涉及一个定时器，如74LS161，用于生成5秒周期的脉冲，控制LED灯闪烁，模拟呼叫提示。 4、总体电路原理图与元器件清单： 系统电路分为三大部分：病房呼叫输入端、护士站处理端和优先级编码计数模块。每个部分都包含特定的芯片和电路组件，如74LS系列的集成电路，以及开关、指示灯、数码管等硬件。 5、仿真与测试： 电路设计完成后，需要通过电路仿真软件进行功能验证，如Multisim或LTSpice。仿真结果分析有助于找出潜在问题并优化设计。随后进行实际功能测试，确保系统在真实环境下运行正常。 6、结论与心得体会： 设计这样的病床呼叫系统，不仅锻炼了学生的数字电路设计能力，也让他们深入理解了优先编码、译码、计数和显示等电子技术的基本原理。通过实际操作，学生可以更好地掌握理论知识并应用于实践。 7、参考文献： 报告的编写参考了相关教材、技术手册和在线资源，以确保设计方案的科学性和实用性。 这个数电课程设计项目不仅是一个学术任务，更是一个将理论知识转化为实际应用的过程，对提升学生的工程实践技能具有重要意义。