病房呼叫系统课程设计.docx

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病房呼叫系统课程设计

数字电路课程设计

题目：

病房呼叫系统设计

院系：

工学院电气与电子工程系

专业：

电气工程及其自动化

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

烟台南山学院教务处

二〇一七年六月

病房呼叫系统设计

摘要

随着现在医疗机构的发展，病房呼叫系统成为每个医院必须的设备。

本次设计完成的是病房呼叫系统。

该设备含有优先级，监控设备放置在医生值班时内，当病床有请求呼叫时指示灯进行提醒，并显示几号床位。

而当多个请求同时呼叫时，优先级高的病床会显示，并且蜂鸣器连接的计算机扬声器会发声

本设计主要四个模块：

呼叫模块、优先选择模块、译码显示模块。

其中运用了74HC148来实现优先选择模块的主要功能

关键词病房呼叫系统优先级模块

Wardcallsystemdesign

Abstract

Withthedevelopmentofmedicalinstitutions,thewardcallsystembecomesanecessarydeviceforeveryhospital.Thisdesigncompletesthewardcallsystem.Thedevicehasapriority,themonitoringdeviceisplacedinthedoctor'swatch,andwhenthebedhasarequestcall,thelightisalertedandanumberofbedsaredisplayed.Andwhenmultiplerequestsarecalledatthesametime,ahigh-prioritybedwillbedisplayed,andacomputerspeakerconnectedtothebuzzerwillspeak.

Themainfourmodulesofthisdesign:

callmodule,priorityselectionmodule,decoderdisplaymodule.ItUSES74HC148toimplementthemainfunctionofthepreferencemodule.

KeywordsWardcallsystemprioritymodules

目录

第1章绪论........................................................5

1.1研究背景与意义.............................................5

1.2设计内容及要求.............................................5

第2章总体设计设备选型...........................................6

2.1总体电路框架图和结构图.....................................6

2.2呼叫模块系统...............................................7

2.3优先模块设计...............................................8

2.4译码显示模块设计...........................................8

参考文献...........................................................13

第1章绪论

1.1研究背景与意义

病房呼叫系统是病人请求医生或护士进行诊断的紧急呼叫工具，可将病人的请求快速传递给值班室医生或护士。

此设备是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。

呼叫系统的优劣直接关系到了病人的安危，历来受到各大医院的重视，同时，这个设备还具有优先级功能，使病重的患者优先得到治疗。

这个系统是十分实用并且高效的，而且这个题目也是相当有趣的，是值得耗费时间来反复琢磨的。

1.2设计内容及要求

（1）设置开关K1-K4为病房呼叫开关；

（2）用LED指示灯显示病房呼叫；

（3）当多个病房同时呼叫时，护士值班室显示优先级别最高的病房号且蜂鸣器使计算机上的扬声器发声。

第2章总体设计选型

2.1总体电路思路及电路图

数字逻辑电路控制系统主要由各种逻辑元件构成，包括优先编码器、译码器一级各种门电路。

硬件设计思路非常简单，元件少、体积小、稳定性好、可靠性和性价比都比较高。

缺点在于难维护。

图2.1电路总体思路

图2.2总体电路图

2.2呼叫模块设计

根据设计如下图所示，一共4个病房每个病房内都含有一个呼叫器，当病人按下呼叫器后信号就会随着电路传送到译码器上最后显示出来是几号病人，显示模块采用一般开关驱动，高电平有效。

当一名或者多名病人按下呼叫器时，其对应的支路会接通，对应的显示灯会亮。

图2.3呼叫模块电路图

2.3优先模块设计

根据设计要求，数码显示管要显示优先级最高的病房，所以我们要对病房呼叫信号进行优先选择输出，在本设计中4号病床优先级最高，然后依次是3、2、1号病床。

在这里用8线-3线优先编码器（74HC148）进行此功能的实现。

功能表如下：

表2.18线-3线优先编码器功能表

8线-3线优先编码器将输入的低电平有效信号进行有限选择并将选择出来的信号传到译码显示模块，并将E0端的输出信号传到译码器来启动数码显示管来显示电路。

2.4译码显示模块设计

次模块有两小模块构成，译码显示模块和数码显示模块

先由译码模块将8线-3线优先编码器（74HC148）输出的三为二进制编码转换成病房号对应的BCD码，再将该BCD码输入到字形译码器（74LS48D）并显示病房号流程如下：

图2.4译码器设计流程图

A.译码模块的设计

因为优先选择模块输出的三位二进制编码不是所需床号码（在BCD码上相差1），所以要用译码器将8线-3线优先编码器（74HC148）输出的三位二进制编码转换成病床号相对应的BCD码。

模块译码是由基本逻辑门设计而成的小规模逻辑门电路，得出真值表如下：

表2.2输入输出真值表转换表

根据上表还可以列出门电路的逻辑式：

D=AB’C’+A’BC+A’BC’

E=ABC’+AB’C+A’BC’

F=ABC+AB’C+A’BC

化简得：

D=AB’C’+A’B

E=AB’+AB’C

F=BC+AC

设计的译码模块逻辑电路：

图2.5译码模块逻辑电路图

B、数码管显示模块

通过译码器模块处理后的信号成为了病床相对应的BCD码，此时将该BCD码输入到数码显示模块，将正确的床位号显示出来。

电路图如下：

图2.6数码显示管模块功能电路图

数码显示管由字形译码器和些逻辑非门和限流电阻组成，其功能是将输入的BCD码显示在数码管上，电路图如下：

图2.7译码器模块电路图

心得与体会

通过一个周的课程设计中，我们小组协作反复灵活的运用了所学的知识，收获很多，与此同时也发现了我们有很多的不足，找到了需要自己改进的地方。

首先遇到问题是电路仿真过程中，对于软件不熟悉所造成的困扰，也由于没有跟实际联合起来所造成的一系列的问题。

还有就是设计出来以后却运行不起来。

后来多次改进终于得到了比较满意的仿真结果。

在这一过程中，首先对所学的知识更加了解了，其次加强了我们小组的团队协作能力。

也让我们更可能的把所学的知识运用到实际当中去。

参考文献

[1] 欧阳星明. 数字逻辑（第四版）[A]. 华中科技大学出版社, 2009.

[2] 阎石. 数字电子技术基础（第5版）.高等教育出版社,2009

[3] 周巍，数字逻辑电路实验，电子科技大学出版社，2009

[4] 李银华.电子线路设计指导[M].北京：

北京航空航天大学出版社  2005.6

[5]余孟尝.数字电子技术简明教程（第三版）北京.高等教育出版社.2006