EDA課程設(shè)計(jì) 病房呼叫系統(tǒng)

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1、. EDA課程設(shè)計(jì)報(bào)告 ——病房呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 一、 設(shè)計(jì)說明：假設(shè)某醫(yī)院有7個(gè)病房房間，每間病房門口設(shè)有呼叫顯示燈，室內(nèi)設(shè)有緊急呼叫開關(guān)，同時(shí)在護(hù)士值班室設(shè)有一個(gè)數(shù)碼顯示管，可對應(yīng)顯示病室的呼叫。 當(dāng)病人按下緊急呼叫開關(guān)時(shí)，護(hù)士值班室的數(shù)碼顯示管可對應(yīng)顯示病室的呼叫，并且蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲音一提醒醫(yī)務(wù)工作人員。 總電路圖： 并且要求當(dāng)“l(fā)〞號病房的按鈕按下時(shí)，無論其他病室的按鈕是否按下，護(hù)士值班室的數(shù)碼顯示“1”，即l號病室的優(yōu)先級別最高，其他病室的級別依次遞減，7號病室最低，當(dāng)7個(gè)病房中有假設(shè)干個(gè)請求呼叫開關(guān)合上時(shí)，護(hù)士值班室的數(shù)碼管所顯示的即為當(dāng)前相對優(yōu)先級別最高的病室呼叫的

2、，同時(shí)在有呼叫的病房門口的指示燈閃爍。待護(hù)士按優(yōu)先級處理完后，將該病房的呼叫開關(guān)翻開，再去處理下一個(gè)相對最高優(yōu)先級的病房的事務(wù)。全部處理完畢后，即沒有病室呼叫，此時(shí)值班室的數(shù)碼管熄滅。 例如 ： 〔1〕閉合開關(guān)2，數(shù)碼管顯示“2”， 并且蜂嗚器SP令計(jì)算機(jī)上的揚(yáng)聲器發(fā)聲。 〔2〕閉合開關(guān)2、4、7，由于病房的優(yōu)先級從高到低依次為1、2、3、4、5、6、7，所以數(shù)碼管顯示2. 二、 設(shè)計(jì)原理分析: 〔1〕圖中K1～K7為病房呼叫開關(guān)，在其下方的“Key=1，…，Key=7”分別表示按下鍵盤上1～7數(shù)字鍵即可控制相應(yīng)開關(guān)的通道。L1～L7為模擬病房門口的呼叫指示燈，當(dāng)呼叫開關(guān)K1～K7

3、任何開關(guān)被按下時(shí)，相應(yīng)開關(guān)上的指示燈即閃爍發(fā)光，同時(shí)護(hù)士值班室的數(shù)碼管即顯示相對最高優(yōu)先級別的病房號，而且蜂嗚器SP會(huì)令計(jì)算機(jī)上的揚(yáng)聲器發(fā)聲。 為了在沒有病室呼叫時(shí)使值班室的數(shù)碼管熄滅，設(shè)置雙刀雙制開關(guān)，使數(shù)碼管接地線與實(shí)際接地信號線同開同關(guān)。 〔2〕本設(shè)計(jì)中采用了8/3優(yōu)先編碼器74LS148N，74LS148N有8個(gè)數(shù)據(jù)端(0---7)，3個(gè)數(shù)據(jù)輸出端(A0---A1)，1個(gè)使能輸入端(EI：低電平有效)，兩個(gè)輸出端(GS、EO)。數(shù)據(jù)輸出端A---C根據(jù)輸入端的選通變化，分別輸出000---111這0---7二進(jìn)制碼，經(jīng)邏輯組合電路與74LS47D七段譯碼器／驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)輸入端(A-

4、--C)相連，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的電路功能，電路如下列圖。電路中異或門74LS86D的輸出端與74LS47D七段譯碼器／驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)輸入端的數(shù)據(jù)端(A、B、C)連接。 優(yōu)先編碼器74ls148功能表> 使能端OE(芯片是否啟用)的邏輯方程： OE =I0·I1·I2·I3·I4·I5·67·IE 當(dāng)OE輸入IE=1時(shí)，制止編碼、輸出(反碼)： A2,A1,A0為全1。 當(dāng)OE輸入IE=0時(shí)，允許編碼，在I0～I(xiàn)7輸入中，輸入I7優(yōu)先級最高，其余依次為：I6,I5,I4,I3,I2,I0，I0等級排列。 輸入 輸出 EI I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6

5、 I7 A2 A1 A0 GS EO 1 x x x x x x x x 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 x x x x x x x 0 0 0 0 0 1 0 x x x x x x 0 1 0 0 1 1 0 0 x x x x x 0 1 1 0 1 0 1 0 0 x x x x 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 x x x 0 1 1 1

6、 1 1 0 0 1 0 0 x x 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 x 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 〔3〕74LS47譯碼器原理： 譯碼為編碼的逆過程。它將編碼時(shí)賦予代碼的含義“翻譯〞過來。實(shí)現(xiàn)譯碼的邏輯電路成為譯碼器。譯碼器輸出與輸入代碼有唯一的對應(yīng)關(guān)系。74LS47是輸出低電平有效的七段字形譯碼器，它在這里與數(shù)碼管配合使用，表2列出了74LS47的真值表，表示出了它與數(shù)碼管之間的關(guān)系。 表1<74

7、LS47功能表> 輸 入 輸 出 顯示數(shù)字符號 LT(——) RBI(——-) A3 A2 A1 A0 BI(—)/RBO(———) a(—) b(—) c(—) d(—) e(—) f(—) 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

8、 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 0 0 9 X X X X X X 0 1 1 1 1 1 1 1 熄滅 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 熄滅 0 X X X X X 1 0 0 0 0 0 0 0 8 1)LT(——)：試燈輸入，是為了檢查數(shù)碼管各段是否能正常發(fā)光而設(shè)置的。當(dāng)LT(——)=0時(shí)，無論輸入A3 ，A2 ，A1 ，A0為何種狀態(tài)，譯

9、碼器輸出均為低電平，假設(shè)驅(qū)動(dòng)的數(shù)碼管正常，是顯示8。2)BI(—)：滅燈輸入，是為控制多位數(shù)碼顯示的滅燈所設(shè)置的。BI(—)=0時(shí)。不管LT(——)和輸入A3 ，A2 ，A1，A0為何種狀態(tài)，譯碼器輸出均為高電平，使共陽極7段數(shù)碼管熄滅。3)RBI(——-)：滅零輸入，它是為使不希望顯示的0熄滅而設(shè)定的。當(dāng)對每一位A3= A2 =A1 =A0=0時(shí)，本應(yīng)顯示0，但是在RBI(——-)=0作用下，使譯碼器輸出全1。其結(jié)果和參加滅燈信號的結(jié)果一樣，將0熄滅。4)RBO(———)：滅零輸出，它和滅燈輸入BI(—)共用一端，兩者配合使用，可以實(shí)現(xiàn)多位數(shù)碼顯示的滅零控制 〔4〕 55

10、5定時(shí)器功能表 用555定時(shí)器接成多諧振蕩器，使揚(yáng)聲器發(fā)出 三、 總結(jié) 通過對電路圖通過Multisim仿真的結(jié)果的分析可知道此電路根本符合此次課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求。 本設(shè)計(jì)是為在病人緊急需要時(shí)能很快進(jìn)展救治的呼叫系統(tǒng),增強(qiáng)醫(yī)護(hù)人員更好的監(jiān)護(hù)病人。此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)特色在于可以設(shè)立呼叫優(yōu)先等級而不是單純的病人呼叫，這樣防止在有多個(gè)病人同時(shí)呼叫時(shí)，醫(yī)護(hù)人員不知道應(yīng)該先救治哪個(gè)。利用本系統(tǒng)設(shè)立呼叫等級后，當(dāng)有多個(gè)呼叫信號時(shí)，呼叫系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)先顯示最高級別的的呼叫，使病情嚴(yán)重的病人得到優(yōu)先救治。同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)鎖存其它的呼叫信號，在高級別呼叫清零后自動(dòng)對其它信號進(jìn)展顯示呼叫。這樣讓所有病人都能夠獲得救治，

11、這種由醫(yī)院根據(jù)病人病情設(shè)立的具有呼叫等級的系統(tǒng)系統(tǒng)可有效控制因病人突發(fā)病情而醫(yī)護(hù)人員卻未能及時(shí)救治導(dǎo)致病人病情嚴(yán)重甚至死亡的嚴(yán)重后果。同時(shí)這種病情嚴(yán)重者優(yōu)先的呼叫系統(tǒng)也表達(dá)了人性的美德和醫(yī)院救人的精神。 但是本設(shè)計(jì)也存在一些缺點(diǎn)。此設(shè)計(jì)在布線方便有點(diǎn)復(fù)雜，還要把其好好的隱藏，不能出現(xiàn)線路斷路?？梢园哑涓倪M(jìn)為無線發(fā)送，無線接收，這樣處理后發(fā)生故障的可能性會(huì)大大降低。因此，為了抑制以上的不利因素，本人覺得如果此課題會(huì)有進(jìn)一步的研究的可能的話，可以向無線方便開展，防止布線的麻煩和斷線的困擾，這樣就可以輕松解決布線的復(fù)雜和斷線的困擾了。 在設(shè)計(jì)初期我不知道當(dāng)有多個(gè)病人同時(shí)發(fā)出信號呼

12、叫時(shí)，優(yōu)先信號被優(yōu)先編碼器編碼后，再經(jīng)過譯碼顯示后，醫(yī)護(hù)人員處理完高級別信號，按下清零鍵；怎么樣認(rèn)其他病人的信號按照優(yōu)先級別先后顯示？當(dāng)多信號同時(shí)呼叫時(shí)，對較低等級的呼叫信號不知道怎么處理，才能保證當(dāng)高級別的信號被清零后，低級別的信號能及時(shí)的由系統(tǒng)自動(dòng)呼出，而不再需要人為的控制輸出的問題始終沒有能找到適宜有效的方法。還有就是如何實(shí)現(xiàn)在醫(yī)護(hù)人員已處理完畢當(dāng)前呼叫的病人后，系統(tǒng)對當(dāng)前呼叫信號的清零以保證其他呼叫信號能夠及時(shí)的呼出以便醫(yī)護(hù)人員能及時(shí)的對其他病人進(jìn)展救治，從而防止因系統(tǒng)對病人呼叫信號的延遲導(dǎo)致病人不能及時(shí)承受護(hù)理而產(chǎn)生的嚴(yán)重后果。特別是控制清零這個(gè)問題苦惱了我很長的時(shí)間，后來才在我翻閱相關(guān)書籍和瀏覽相關(guān)時(shí)找到了解決問題的方法，才知道這些問題可以通過對鎖存器的合理使用來一一解決。這也使我對學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)有了更深入的了解，對理論聯(lián)系實(shí)際有了更加深刻的體會(huì)。 . v