1、<p><b>　　模電/數(shù)電</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　201x年xx月xx日</p><p>　題 目住院病人傳呼醫(yī)務(wù)人員系統(tǒng) </p><p>

2、;　姓 名</p><p>　院 系</p><p>　專 業(yè)通信工程 </p><p>　指導(dǎo)教師職 稱</p><p>　　模電/數(shù)電課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　模電/數(shù)電課程設(shè)計(jì)評(píng)閱表</p><p>

3、;　　注：課程設(shè)計(jì)等級(jí)：優(yōu)秀（90-100），良好（80-89），中等（70-79），及格（60-69），不及格（60分以下）</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　關(guān)鍵詞1</b></p><p&

4、gt;　　Abstract1</p><p>　　Key words1</p><p>　　1 課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)任務(wù)1</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)要求1</b></p><p>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案選擇

5、1</p><p>　　2.1 總方案設(shè)計(jì)1</p><p>　　2.2 方案選擇1</p><p>　　3 系統(tǒng)組成及工作原理3</p><p>　　3.1 蜂鳴器呼叫模塊電路3</p><p>　　3.1.1 NE555集成電路芯片3</p><p>　　3.1.2 蜂鳴器呼叫模

6、塊4</p><p>　　3.2 優(yōu)先顯示模塊電路4</p><p>　　3.2.1數(shù)碼管介紹4</p><p>　　3.2.2 74LS148集成電路芯片6</p><p>　　3.2.3 74HC273集成電路芯片6</p><p>　　3.2.4 CD4511集成電路芯片7</p>&l

7、t;p>　　3.2.5 CD4093集成電路芯片8</p><p>　　3.2.6 74HC76集成電路芯片8</p><p>　　3.2.7優(yōu)先顯示模塊9</p><p>　　3.3計(jì)數(shù)模塊電路10</p><p>　　3.3.1 74LS160集成電路芯片10</p><p>　　3.3.2 74L

8、S48集成電路芯片10</p><p>　　3.3.3計(jì)數(shù)模塊11</p><p>　　3.4 5V電源模塊12</p><p><b>　　4.器件選擇12</b></p><p>　　5.軟件仿真與實(shí)物圖12</p><p>　　5.1 電路仿真總電路圖12</p>

9、<p>　　5.2仿真結(jié)果13</p><p>　　5.3 實(shí)物圖15</p><p>　　6.電路實(shí)際焊接，調(diào)試過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題以及解決方法15</p><p>　　7.分析和總結(jié)15</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)16</b></p><p>　　住院病人傳呼醫(yī)務(wù)人

10、員系統(tǒng)</p><p>　　摘要：以555構(gòu)成的單穩(wěn)觸發(fā)器為核心，用5秒蜂鳴器呼叫模塊，優(yōu)先選擇模塊，數(shù)碼管顯示模塊、計(jì)數(shù)模塊來(lái)設(shè)計(jì)的病房呼叫系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有優(yōu)先級(jí)，造價(jià)低廉，能準(zhǔn)確接受信息，及時(shí)顯示呼叫地址，聲音報(bào)警，合計(jì)呼叫次數(shù)等功能。 </p><p>　　這些模塊共同工作完成本電路的功能實(shí)現(xiàn)。其中運(yùn)用了8線—3線優(yōu)先編碼器74LS148來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)先選擇模塊主要功能，其中運(yùn)用自己設(shè)計(jì)的

11、小規(guī)模邏輯門電路，7段字形譯碼器74LS48和共陰極七段數(shù)碼管來(lái)實(shí)現(xiàn)譯碼顯示模塊主要功能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：優(yōu)先級(jí)、編碼、譯碼</p><p>　　Abstract：The ward calling system used in hospital iS the essential equipment ofthe commun ication between the health

12、care workers and the patients．Atpresent the calling system used in major hospitals has some more or lessshortage on the stabil ity,the accuracy of the data and voice transmission and the complexity of the equipment．It is

13、 necessary to design a simple，practical，secure and stable ward calling system with the good ratio of the performance and the price．</p><p>　　Key words：priority、encode、decode</p><p>　　1 課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求

14、</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)住院病人傳呼醫(yī)務(wù)人員系統(tǒng)。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1.病人拉動(dòng)床頭開(kāi)關(guān)，醫(yī)務(wù)人員的值班室內(nèi)將按病人拉動(dòng)開(kāi)關(guān)的先后，顯示病床號(hào)和床位號(hào)，同時(shí)用蜂嗚聲提醒醫(yī)務(wù)人員注意；&l

15、t;/p><p>　　2.蜂嗚聲在醫(yī)人員按下應(yīng)答按鈕后停止；</p><p>　　3.系統(tǒng)能對(duì)一天內(nèi)病號(hào)的呼叫次數(shù)按人統(tǒng)計(jì)次數(shù)，以利醫(yī)務(wù)室人員了解病員情況。</p><p>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案選擇</p><p><b>　　2.1 總方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　圖2-1 設(shè)計(jì)總思路框圖&

16、lt;/p><p><b>　　2.2 方案選擇</b></p><p>　　方案一：病房呼叫系統(tǒng)的邏輯門電路如圖1.1所示。它由模擬開(kāi)關(guān)、優(yōu)先編碼器、鎖存器、計(jì)數(shù)器、數(shù)碼管、邏輯門、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、蜂鳴器組成。模擬病房號(hào)通過(guò)優(yōu)先編碼器顯示優(yōu)先級(jí)最高的病床號(hào)。并且通過(guò)鎖存器儲(chǔ)存起來(lái)，按R鍵將清除已處理的信號(hào)，多次累計(jì)顯示總呼叫次數(shù)。當(dāng)有病床呼叫時(shí)，信號(hào)通過(guò)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)使蜂鳴器

17、響5秒鐘。數(shù)碼管顯示優(yōu)先級(jí)高的病房號(hào)，同時(shí)報(bào)警燈亮，等待人員處理。</p><p>　　圖2-2 病房呼叫系統(tǒng)的邏輯方框圖（方案一）</p><p>　　方案二：病房呼叫系統(tǒng)的邏輯門電路如圖1.2所示。它所用的元件和模塊與方案一相同，只是先通過(guò)呼叫顯示模塊、優(yōu)先顯示模塊、5秒呼叫模塊，再鎖存。</p><p>　　圖2-3 病房呼叫系統(tǒng)的邏輯方框圖（方案二）<

18、/p><p>　　對(duì)兩方案比較過(guò)程后，發(fā)現(xiàn)兩種方案都能夠?qū)ψ顑?yōu)先級(jí)別的呼叫信號(hào)進(jìn)行處理，編碼和譯碼，最后顯示出來(lái)。在完成最優(yōu)先級(jí)呼叫信號(hào)的處理之后，方案一可以通過(guò)醫(yī)護(hù)人員手動(dòng)復(fù)位，從而對(duì)其他信號(hào)的處理，而方案二在處理完最高級(jí)別信號(hào)后，不能再對(duì)其他信號(hào)進(jìn)行處理。很明顯方案二不滿足本設(shè)計(jì)的要求。</p><p>　　因此，本設(shè)計(jì)選取方案一。</p><p>　　3 系統(tǒng)組成

19、及工作原理</p><p>　　3.1 蜂鳴器呼叫模塊電路</p><p>　　3.1.1 NE555集成電路芯片</p><p>　　圖3-1 NE555芯片引腳圖</p><p>　　表3-1 555定時(shí)器的功能表</p><p>　　3.1.2 蜂鳴器呼叫模塊</p><p>　　圖3-2

20、 蜂鳴器呼叫模塊電路圖</p><p>　　當(dāng)無(wú)病房呼叫時(shí)，555的4端口時(shí)依舊是高電平，由于由555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是低電平觸發(fā)，且無(wú)觸發(fā)時(shí)輸出低電平。所以此時(shí)蜂鳴器無(wú)聲。</p><p>　　只要有病房呼叫時(shí)，555的4端口將接入低電平，觸發(fā)器被觸發(fā)，進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)狀態(tài)中，其輸出端3輸出5秒的高電平，則蜂鳴器呼叫5秒鐘。</p><p>　　蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)

21、的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。我們本次設(shè)計(jì)就是用這種設(shè)備來(lái)模擬，它的外形常見(jiàn)一般呈圓柱狀，下面兩針長(zhǎng)短不同，長(zhǎng)的就為正極，短為負(fù)極，我們只要在正負(fù)極加上正向電壓其便可以發(fā)出聲響。</p><p>　　3.2 優(yōu)先顯示模塊電路</p><p>　　3.2.1數(shù)碼管介紹</p>

22、<p>　　本系統(tǒng)采用共陰式LED數(shù)碼管。使用時(shí)，公共陰極接地，7個(gè)陽(yáng)極a~g由相應(yīng)的BCD七段譯碼器來(lái)驅(qū)動(dòng)，如圖所示：</p><p>　　圖3-3 共陰式LED數(shù)碼管</p><p>　　BCD七段譯碼器的輸入是一位BCD碼，輸出是數(shù)碼管各段的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，也成4-7譯碼器。若用它驅(qū)動(dòng)公陰LED數(shù)碼管，則輸出應(yīng)為高有效，即輸出為高（1），相應(yīng)顯示段發(fā)光。根據(jù)0~9這十個(gè)字形的

23、要求可以列出8421BCD七段譯碼器的真值表，見(jiàn)表如下：</p><p>　　表3-2 8421BCD七段譯碼器的真值表</p><p>　　3.2.2 74LS148集成電路芯片</p><p>　　圖3-4 74LS148芯片引腳圖</p><p>　　表3-3 8線-3線優(yōu)先編碼器（74LS148）功能表</p><

24、p>　　3.2.3 74HC273集成電路芯片</p><p>　　圖3-5 74HC273芯片引腳圖</p><p>　　表3-3 74HC273的功能表</p><p>　　3.2.4 CD4511集成電路芯片</p><p>　　圖3-6 CD4511芯片引腳圖</p><p>　　表3-4 CD4511的

25、功能表</p><p>　　3.2.5 CD4093集成電路芯片</p><p>　　圖3-7 CD4093芯片引腳圖</p><p>　　表3-5 CD4093的功能表</p><p>　　3.2.6 74HC76集成電路芯片</p><p>　　圖3-8 74HC76芯片引腳圖</p><p&g

26、t;　　表3-6 74HC76的功能表</p><p>　　3.2.7優(yōu)先顯示模塊</p><p>　　圖3-9 優(yōu)先顯示模塊電路圖</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，數(shù)碼管要顯示優(yōu)先級(jí)別最高病房的呼叫信號(hào)，所以我們要對(duì)病房呼叫信號(hào)進(jìn)行優(yōu)先選擇并輸出。在本設(shè)計(jì)中，7號(hào)病床為優(yōu)先級(jí)最高，然后依次是6,5,4,3,2,1，0號(hào)病床。在這里，應(yīng)用了8線-3線優(yōu)先編碼器（7

27、4LS148）進(jìn)行此功能的實(shí)現(xiàn)。其輸入為低電平有效，輸出編碼為反碼形式。</p><p><b>　　3.3計(jì)數(shù)模塊電路</b></p><p>　　3.3.1 74LS160集成電路芯片</p><p>　　圖3-10 74LS160芯片引腳圖</p><p>　　表3-7 CT74LS160的功能表</p>

28、;<p>　　3.3.2 74LS48集成電路芯片</p><p>　　圖3-11 74LS48芯片引腳圖</p><p>　　表3-8 74LS48的功能表</p><p>　　74LS48芯片是一種常用的七段數(shù)碼管譯碼器驅(qū)動(dòng)器，常用在各種數(shù)字電路顯示系統(tǒng)中。</p><p><b>　　3.3.3計(jì)數(shù)模塊</

29、b></p><p>　　圖3-12 計(jì)數(shù)模塊電路圖</p><p>　　用74ls160構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器來(lái)計(jì)數(shù)，通過(guò)74LS48譯碼顯示在數(shù)碼管上，統(tǒng)計(jì)一天內(nèi)病號(hào)的呼叫次數(shù)。</p><p>　　3.4 5V電源模塊</p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了電源電路，輸入220V，輸出為5V，電路如圖所示：</p><p

30、>　　圖3-13 5V電源電路仿真圖</p><p><b>　　4.器件選擇</b></p><p>　　表4-1 器件選擇清單</p><p>　　5.軟件仿真與實(shí)物圖</p><p>　　5.1 電路仿真總電路圖</p><p>　　圖5-1 電路仿真總電路圖</p>&

31、lt;p><b>　　5.2仿真結(jié)果</b></p><p>　　1.當(dāng)無(wú)人呼叫時(shí)，數(shù)碼管顯示0，仿真結(jié)果如圖所示：</p><p>　　圖5-2 無(wú)呼叫時(shí)電路仿真結(jié)果圖</p><p>　　2.當(dāng)5號(hào)呼叫時(shí)，數(shù)碼管顯示5，同時(shí)計(jì)數(shù)數(shù)碼管示數(shù)增加1，顯示“01”</p><p><b>　　仿真結(jié)果如圖所

32、示：</b></p><p>　　圖5-3 5號(hào)呼叫時(shí)電路仿真結(jié)果圖</p><p>　　3.按下Reset開(kāi)關(guān)按鈕后，數(shù)碼管顯示0，同時(shí)計(jì)數(shù)數(shù)碼管示數(shù)繼續(xù)保持“01”，仿真結(jié)果如圖所示：</p><p>　　圖5-4 復(fù)位后電路仿真結(jié)果圖</p><p><b>　　5.3 實(shí)物圖</b></p>

33、;<p><b>　　圖5-5 實(shí)物圖</b></p><p>　　6.電路實(shí)際焊接，調(diào)試過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題以及解決方法</p><p>　　我們?cè)谧g碼器的管腳接法上出現(xiàn)了錯(cuò)誤，我們?cè)鹊?管腳一開(kāi)始因?yàn)闆](méi)用，是懸空的，結(jié)果導(dǎo)致我們的數(shù)碼管輸出加了8，然后我們把6管腳接地后，就一切正常，符合預(yù)期了。</p><p><b>

34、;　　7.分析和總結(jié)</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)持續(xù)了二個(gè)星期的時(shí)間，在設(shè)計(jì)之前我們小組根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，先對(duì)每個(gè)模塊都仔細(xì)的設(shè)計(jì)分析，再對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行耦合，排除相互干擾，得到整體的系統(tǒng)的電路圖，本次課程設(shè)計(jì)可以總結(jié)為以下的幾點(diǎn)收獲： </p><p>　　1、進(jìn)一步鞏固數(shù)字電子技術(shù)知識(shí) </p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)主要是運(yùn)用數(shù)字

35、電路邏輯設(shè)計(jì)的一些相關(guān)知識(shí)，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，都離不開(kāi)對(duì)數(shù)字電路課程知識(shí)的再學(xué)習(xí)。在開(kāi)始設(shè)計(jì)初，我將數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程相關(guān)部分仔仔細(xì)細(xì)復(fù)習(xí)了，并且自學(xué)了一些元件的使用，這樣深入的了解，讓我對(duì)系設(shè)計(jì)的理解更加透徹，對(duì)后來(lái)的快速設(shè)計(jì)起了很好的鋪墊作用。 </p><p>　　2、大大地提高了實(shí)踐動(dòng)手操作能力 </p><p>　　課程設(shè)計(jì)，通過(guò)選擇的題目，根據(jù)要求，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)將其付諸

36、實(shí)踐來(lái)完成。這次課程設(shè)計(jì)雖然沒(méi)有實(shí)際操作制作實(shí)物，但通過(guò)仿真，大大擴(kuò)展了我們的思維，提高了用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，最關(guān)鍵的是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法。這并不是在課堂上的單純聽(tīng)懂，或者課后看書過(guò)程中的深入理解，這需要的是一種理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。理論知識(shí)往往都是在一些理想狀態(tài)下的假設(shè)論，而實(shí)際的動(dòng)手操作則完全不同，需要考慮實(shí)際中的很多問(wèn)題。有些知識(shí)在理論上可能完全沒(méi)錯(cuò)但到了實(shí)際中則不然。 </p><p&

37、gt;　　3、團(tuán)隊(duì)合作、互相學(xué)習(xí)、共同研發(fā) </p><p>　　在設(shè)計(jì)時(shí)和同學(xué)相互交流各自的想法也是很重要的，不同的人對(duì)問(wèn)題的看法總有差異，我們可以從交流中獲得不同的思路，他人的設(shè)計(jì)也可能有比你出色的地方，很好的借鑒，并在同伴的商討中選擇最優(yōu)方案最終一定會(huì)得到最好的設(shè)計(jì)方法。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　

38、　1.《現(xiàn)代電子學(xué)及應(yīng)用》，童詩(shī)白、徐振英編，高等教育出版社，1994年</p><p>　　2.《電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，何小艇等編，浙江大學(xué)出版社，2000年</p><p>　　3.《集成電子技術(shù)基礎(chǔ)教程》，鄭家龍、王小海、章安元編，高教出版社，2002年5月</p><p>　　4.《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》, 彭介華編，高等教育出版社，1997年10月</p&