住院病人传呼医务人员系统课程设计报告

模电/数电课程设计报告题目住院病人传呼医务人员系统姓名院系专业通信工程指导教师职称模电/数电课程设计评阅表评分项评价内容满分得分设计过程1.任务分工的合理性和对待课程设计的态度52.团队协作能力和分析解决问题的能力5软件仿真3.系统仿真电路设计的合理性与可行性104．软件编程与仿真结果的正确性15系统制作5.系统板制作的难度106.元器件布局的合理性及焊接的规范性15验收答辩7.系统功能演示、完成程度及创新性158.知识掌握程度与回答问题的正确性5设计报告9.系统设计的合理性与内容的科学性、创新性1010.文字表达水平、文章的逻辑性与写作规范10合计100一、指导教师评语：指导教师签名：年月日二、课程设计等级指导教师签名：年月日注：课程设计等级：优秀（90-100），良好（80-89），中等（70-79），及格（60-69），不及格（60分以下）毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期：年月日导师签名：日期：年月日

注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日

评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日住院病人传呼医务人员系统摘要：以555构成的单稳触发器为核心，用5秒蜂鸣器呼叫模块，优先选择模块，数码管显示模块、计数模块来设计的病房呼叫系统。该系统具有优先级，造价低廉，能准确接受信息，及时显示呼叫地址，声音报警，合计呼叫次数等功能。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74LS48和共阴极七段数码管来实现译码显示模块主要功能。关键词：优先级、编码、译码Abstract：ThewardcallingsystemusedinhospitaliStheessentialequipmentofthecommunicationbetweenthehealthcareworkersandthepatients．Atpresentthecallingsystemusedinmajorhospitalshassomemoreorlessshortageonthestability,theaccuracyofthedataandvoicetransmissionandthecomplexityoftheequipment．Itisnecessarytodesignasimple，practical，secureandstablewardcallingsystemwiththegoodratiooftheperformanceandtheprice．Keywords：priority、encode、decode1课程设计任务及要求1.1设计任务设计一个住院病人传呼医务人员系统。1.2设计要求1.病人拉动床头开关，医务人员的值班室内将按病人拉动开关的先后，显示病床号和床位号，同时用蜂呜声提醒医务人员注意；2.蜂呜声在医人员按下应答按钮后停止；3.系统能对一天内病号的呼叫次数按人统计次数，以利医务室人员了解病员情况。2系统设计方案选择2.1总方案设计图2-1设计总思路框图2.2方案选择方案一：病房呼叫系统的逻辑门电路如图1.1所示。它由模拟开关、优先编码器、锁存器、计数器、数码管、逻辑门、单稳态触发器、蜂鸣器组成。模拟病房号通过优先编码器显示优先级最高的病床号。并且通过锁存器储存起来，按R键将清除已处理的信号，多次累计显示总呼叫次数。当有病床呼叫时，信号通过单稳态触发使蜂鸣器响5秒钟。数码管显示优先级高的病房号，同时报警灯亮，等待人员处理。图2-2病房呼叫系统的逻辑方框图（方案一）方案二：病房呼叫系统的逻辑门电路如图1.2所示。它所用的元件和模块与方案一相同，只是先通过呼叫显示模块、优先显示模块、5秒呼叫模块，再锁存。图2-3病房呼叫系统的逻辑方框图（方案二）对两方案比较过程后，发现两种方案都能够对最优先级别的呼叫信号进行处理，编码和译码，最后显示出来。在完成最优先级呼叫信号的处理之后，方案一可以通过医护人员手动复位，从而对其他信号的处理，而方案二在处理完最高级别信号后，不能再对其他信号进行处理。很明显方案二不满足本设计的要求。因此，本设计选取方案一。3系统组成及工作原理3.1蜂鸣器呼叫模块电路3.1.1NE555集成电路芯片图3-1NE555芯片引脚图表3-1555定时器的功能表3.1.2蜂鸣器呼叫模块图3-2蜂鸣器呼叫模块电路图当无病房呼叫时，555的4端口时依旧是高电平，由于由555构成的单稳态触发器是低电平触发，且无触发时输出低电平。所以此时蜂鸣器无声。只要有病房呼叫时，555的4端口将接入低电平，触发器被触发，进入暂稳态状态中，其输出端3输出5秒的高电平，则蜂鸣器呼叫5秒钟。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。3.2优先显示模块电路3.2.1数码管介绍本系统采用共阴式LED数码管。使用时，公共阴极接地，7个阳极a~g由相应的BCD七段译码器来驱动，如图所示：图3-3共阴式LED数码管BCD七段译码器的输入是一位BCD码，输出是数码管各段的驱动信号，也成4-7译码器。若用它驱动公阴LED数码管，则输出应为高有效，即输出为高（1），相应显示段发光。根据0~9这十个字形的要求可以列出8421BCD七段译码器的真值表，见表如下：表3-28421BCD七段译码器的真值表3.2.274LS148集成电路芯片图3-474LS148芯片引脚图表3-38线-3线优先编码器（74LS148）功能表3.2.374HC273集成电路芯片图3-574HC273芯片引脚图表3-374HC273的功能表3.2.4CD4511集成电路芯片图3-6CD4511芯片引脚图表3-4CD4511的功能表3.2.5CD4093集成电路芯片图3-7CD4093芯片引脚图表3-5CD4093的功能表3.2.674HC76集成电路芯片图3-874HC76芯片引脚图表3-674HC76的功能表3.2.7优先显示模块图3-9优先显示模块电路图根据设计要求，数码管要显示优先级别最高病房的呼叫信号，所以我们要对病房呼叫信号进行优先选择并输出。在本设计中，7号病床为优先级最高，然后依次是6,5,4,3,2,1，0号病床。在这里，应用了8线-3线优先编码器（74LS148）进行此功能的实现。其输入为低电平有效，输出编码为反码形式。3.3计数模块电路3.3.174LS160集成电路芯片图3-1074LS160芯片引脚图表3-7CT74LS160的功能表3.3.274LS48集成电路芯片图3-1174LS48芯片引脚图表3-874LS48的功能表74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器，常用在各种数字电路显示系统中。3.3.3计数模块图3-12计数模块电路图用74ls160构成十进制计数器来计数，通过74LS48译码显示在数码管上，统计一天内病号的呼叫次数。3.45V电源模块本系统设计了电源电路，输入220V，输出为5V，电路如图所示：图3-135V电源电路仿真图4.器件选择序号器件数量1CD451112CD40932374HC1481474HC2731574HC761674HC301774LS482874LS16029七段数码管310555定时器111蜂鸣器112排阻113电容(1000n、10nF、0.1uF)314电阻(10kΩ)315按钮式开关9表4-1器件选择清单5.软件仿真与实物图5.1电路仿真总电路图图5-1电路仿真总电路图5.2仿真结果1.当无人呼叫时，数码管显示0，仿真结果如图所示：图5-2无呼叫时电路仿真结果图2.当5号呼叫时，数码管显示5，同时计数数码管示数增加1，显示“01”仿真结果如图所示：图5-35号呼叫时电路仿真结果图3.按下Reset开关按钮后，数码管显示0，同时计数数码管示数继续保持“01”，仿真结果如图所示：图5-4复位后电路仿真结果图5.3实物图图5-5实物图6.电路实际焊接，调试过程中发生的问题以及解决方法我们在译码器的管脚接法上出现了错误，我们原先的6管脚一开始因为没用，是悬空的，结果导致我们的数码管输出加了8，然后我们把6管脚接地后，就一切正常，符合预期了。7.分析和总结本次课程设计持续了二个星期的时间，在设计之前我们小组根据系统设计的要求，先对每个模块都仔细的设计分析，再对每个模块进行耦合，排除相互干扰，得到整体的系统的电路图，本次课程设计可以总结为以下的几点收获：1、进一步巩固数字电子技术知识这次课程设计主要是运用数字电路逻辑设计的一些相关知识，在整个设计过