医院住院病人呼喊器

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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 52.174LS148优先编码器2.374LS472.4（1）555单稳态定时器（2）蜂鸣器2.474LS302.45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

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。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.各单元模块功能介绍及电路设计2.174LS148优先编码器其逻辑图和功能表1所示。74LS48逻辑图表274LS148功能表71LS138有三个附加的控制端、和。当、时，输出为高电平（S＝1），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74LS138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(——-)A3A2A1A0BI(—)/RBO(———)a(—)b(—)c(—)d(—)e(—)f(—)g(—)1100001000000101X00011100111111X00101001001021X00111000011031X01001100110041X01011010010051X01101110000061X01111000111171X10001000000081X1001100011009XXXXXX01111111熄灭10000001111111熄灭0XXXXX100000008(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。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4.5V~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，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）74LS3074LS30八输入与非门，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、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5.3.6表示七段式数字显示器利用不同发光段组合方式，显示0～15等阿拉伯数字。在实际应用中，10～15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，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，