医院住院病人呼喊器

1、目录  前 言21.设计要求32.设计硬件电路图及其说明52.1 各单元模块功能介绍及电路设计52.1 74LS148优先编码器2.3 74LS472.4 （1）555单稳态定时器（2） 蜂鸣器2.4 74LS302.45 数码显示器3. 电路仿真及测试114. 实习总结12参考文献13前言 l 随着社会的发展，科技的发展也非常快，特别在电子的时代，各种电子电路的知识运用得十分广泛。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，在医院已经运用的很好，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

2、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，能确保呼叫信息不失终端数码管显示呼叫地址，声音报警等功能。l 护呼叫系统已经成为医院提高医护服务质量、提高医护人员工作效率和减少医疗事故的一种必不可少的基础设备。 目前，用于病床呼叫的系统有很多，它们多数都是有线通信，通过声光报警和LED屏显示告知呼叫求援的床位号码，一般由有线的床头分机、走廊显示屏和护士台的由发光二极管组成的病床一览表（板）组成。1任务与要求：1. 1设计一种呼喊器，供医院住院病人“呼喊”医护人员时使用。1.2住院病人可通过按动

3、自己的床位按钮开关向医护人员发出“呼喊”信号。1.3一旦有病人“呼喊”，医护人员值班室设置的显示器即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病人“呼喊”器原理框图及其说明本设计采用74LS138 为3 线8 线译码器，74LS47,74LS30，和555单稳态，74LS138/按钮开关电路采用低电平有效。该电路总共采用7路，分别代表7个病床，如果想要扩展，可在该基础上进行扩展。此处为了便于设计，采用7路按钮开关.2. 各单元模块功能介绍及电路设计2.1 74LS148优先编码器其逻辑图和功能表1所示。 74LS48逻辑图表2 74LS148功能表71LS138有三个附加的

4、控制端、和。当、时，输出为高电平（S1），译码器处于工作状态。否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平，如表3.3.5所示。这三个控制端也叫做“片选”输入端，利用片选的作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能。带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。在图3.3.8电路中如果把作为“数据”输入端（同时），而将作为“地址”输入端，那么从送来的数据只能通过所指定的一根输出线送出去。这就不难理解为什么把叫做地址输入了。例如当101时，门的输入端除了接至输出端的一个以外全是高电平，因此的数据以反码的形式从输出，而不会被送到其他任何一个输出端上。无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到74LS13

5、8的八个输出引脚，任何时刻要么全为高电平1芯片处于不工作状态，要么只有一个为低电平0，其余7个输出引脚全为高电平1。如果出现两个输出引脚同时为0的情况，说明该芯片已经损坏2.2 74LS47译码为编码的逆过程。它将编码时赋予代码的含义“翻译”过来。实现译码的逻辑电路成为译码器。译码器输出与输入代码有唯一的对应关系。74LS47是输出低电平有效的七段字形译码器，它在这里与数码管配合使用，表2列出了74LS47的真值表，表示出了它与数码管之间的关系。 表2 输 入 输 出 显示数字符号 LT() RBI(-) A3 A2 A1 A0 BI()/RBO() a() b() c() d() e() f

6、() g() 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 X 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 X 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 2 1 X 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 3 1 X 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 4 1 X 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 5 1 X 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 6 1 X 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 7 1 X 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 8 1 X 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1

7、 0 0 9 X X X X X X 0 1 1 1 1 1 1 1 熄灭 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 熄灭 0 X X X X X 1 0 0 0 0 0 0 0 8 (1)LT()：试灯输入，是为了检查数码管各段是否能正常发光而设置的。当LT()=0时，无论输入A3 ，A2 ，A1 ，A0为何种状态，译码器输出均为低电平，若驱动的数码管正常，是显示8。 (2)BI()：灭灯输入，是为控制多位数码显示的灭灯所设置的。BI()=0时。不论LT()和输入A3 ，A2 ，A1，A0为何种状态，译码器输出均为高电平，使共阳极数码管熄灭。 (3)RBI(-)：灭零输入，它是

8、为使不希望显示的0熄灭而设定的。当对每一位A3= A2 =A1 =A0=0时，本应显示0，但是在RBI(-)=0作用下，使译码器输出全为高电平。其结果和加入灭灯信号的结果一样，将0熄灭。 (4)RBO()：灭零输出，它和灭灯输入BI()共用一端，两者配合使用，可以实现多位数码显示的灭零控制。2.3 555单稳态定时器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，其电路原理图如下图。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 4.5V16V 工作，755

9、5 可在 318V 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 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。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压

10、，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。（2） 蜂鸣器蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、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

11、就是用这种设备来模拟，它的外形常见的有以下几种，如图5所示。一般呈圆柱状，下面两针长短不同，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发出声响。图5 常见蜂鸣器外形（3）74LS30 74LS30八输入与非门，管脚图如附图图 74LS30管脚图2.4 数码显示器在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观地显示出来，一方面供人们直接读取测量和运算的结果；另一方 面用于监视数字系统的工作情况。因此，数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。数码显示器是用来显示数字、文字或符号的器件，现在已有多种不同类型的产品，广泛应用于各种数字设备中，目前数码显示器件正朝着小型、低功耗、

12、平面化方向发展。数码的显示方式一般有三种：第一种是字形重叠式，它是将不同字符的电极重叠起来，要显示某字符，只须使相应的电极发 亮即可，如辉光放电管、边光显示管等。第二种是分段式，数码是由分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，它由一些按一定规律排列的可发光的点阵所组成，利用光点的不同组合便可显示不同的数码。数字显示方式目前以分段式应用最普遍，图表示七段式数字显示器利用不同发光段组合方式，显示015等阿拉伯数字。在实际应用中，1015并不采用，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，它是通过译码器对其段二极管的明暗进行控制，最后使得其显示出

13、一定的数字模式，如图11所示。图11 七段数字显示器显示数字3. 电路仿真及测试此电路我们需要调试的东西不多，首先将各个模块连接到一起后,注意检查各个部分是否连接正确和连接端是否连接好。 注意我们所需要的芯片参数是否正确，电解电容的极性是否连接正确，在测试看看各管脚的电平是否符合我们理论上达到的值，同时观察各个集成器件的各个管脚的电平变化情况，以及数码显示器的显示是否正确.如有不正确的就将其逐个问题解决了再进行后面的调试，直到所有问题都解决了为止。各模块连接好之后就可以对电路进行调试了。首先触发一个病人信号，看是否产生声、光报警，并且声音响5秒，数码管是否显示对应的病人编号；直到完成了此功能，

14、进行下一向调试。 （当按第2号键，显示2，报警器、定时器作发声器件。工作正常）（当按第5号键，显示5，报警器、定时器作发声器件，工作正常。）4. 实习总结“电子技术课程设计”是电子技术课程的实践性教学环节，是对我学习电子技术的综合性训练。我非常珍惜这次做课程设计的机会.本设计是为在病人紧急需要时能很快进行救治的呼叫系统,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，呼叫系统会自动先显示最高级别的呼叫，使病情严重的病人得到优先救治。同时系统自动锁

15、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。这样让所有病人都能够获得救治，这种由医院根据病人病情设立的具有呼叫等级的控制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导致病人病情严重甚至死亡的严重后果。同时这种病情严重者优先的呼叫系统也体现了人性的美德和医院救人的精神。在设计初期我遇到了很多困难，感觉对课题无从下手，不知道从何开始，当我查阅了大量资料和询问了老师同学后，才开始有些眉目。起初我不知道怎样区分病人的优先级；当多信号同时呼叫时，对较低等级的呼叫信号不知道怎么处理，才能保证当高级别的信号被清零后，低级别的信号能及时的由系统自动呼出等等。这些问题苦恼了我很长的时间，后来才在我翻阅相关书籍和浏览相关网站时找到了解决问题的办法，才知道这些问题的解决方法。这也使我对学习的认识有了更深入的了解，对理论联系实际有了更加深刻的体会。参考文献1 臧春华.电子线路设计与应用.北京：高等教育出版社，2005.62 高平.电子线路设计基础.北京：化学工业出版社，2007.13 谢自美.电子线路设计实验与测试.武汉：华中科技大学出版社，2005.94 彭军.电子线路设计与制作.北京：科学出版社，2005.45 徐敏.电子线路实习指导教程.北京：机械工业出版社，2005.86 安真菊.电子技术课程设计.北京：机械工业出版社，2007.17 阎石.