EDA課程設計 病房呼叫系統(tǒng)

. EDA課程設計報告 ——病房呼叫系統(tǒng)的設計 一、 設計說明：假設某醫(yī)院有7個病房房間，每間病房門口設有呼叫顯示燈，室內設有緊急呼叫開關，同時在護士值班室設有一個數(shù)碼顯示管，可對應顯示病室的呼叫。 當病人按下緊急呼叫開關時，護士值班室的數(shù)碼顯示管可對應顯示病室的呼叫，并且蜂鳴器發(fā)出警報聲音一提醒醫(yī)務工作人員。 總電路圖： 并且要求當“l(fā)〞號病房的按鈕按下時，無論其他病室的按鈕是否按下，護士值班室的數(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7個病房中有假設干個請求呼叫開關合上時，護士值班室的數(shù)碼管所顯示的即為當前相對優(yōu)先級別最高的病室呼叫的，同時在有呼叫的病房門口的指示燈閃爍。待護士按優(yōu)先級處理完后，將該病房的呼叫開關翻開，再去處理下一個相對最高優(yōu)先級的病房的事務。全部處理完畢后，即沒有病室呼叫，此時值班室的數(shù)碼管熄滅。 例如 ： 〔1〕閉合開關2，數(shù)碼管顯示“2”， 并且蜂嗚器SP令計算機上的揚聲器發(fā)聲。 〔2〕閉合開關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、 設計原理分析: 〔1〕圖中K1～K7為病房呼叫開關，在其下方的“Key=1，…，Key=7”分別表示按下鍵盤上1～7數(shù)字鍵即可控制相應開關的通道。L1～L7為模擬病房門口的呼叫指示燈，當呼叫開關K1～K7任何開關被按下時，相應開關上的指示燈即閃爍發(fā)光，同時護士值班室的數(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會令計算機上的揚聲器發(fā)聲。 為了在沒有病室呼叫時使值班室的數(shù)碼管熄滅，設置雙刀雙制開關，使數(shù)碼管接地線與實際接地信號線同開同關。 〔2〕本設計中采用了8/3優(yōu)先編碼器74LS148N，74LS148N有8個數(shù)據(jù)端(0---7)，3個數(shù)據(jù)輸出端(A0---A1)，1個使能輸入端(EI：低電平有效)，兩個輸出端(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---7二進制碼，經邏輯組合電路與74LS47D七段譯碼器／驅動器的數(shù)據(jù)輸入端(A---C)相連，最終實現(xiàn)設計要求的電路功能，電路如下列圖。電路中異或門74LS86D的輸出端與74LS47D七段譯碼器／驅動器的數(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OE輸入IE=1時，制止編碼、輸出(反碼)： A2,A1,A0為全1。 當OE輸入IE=0時，允許編碼，在I0～I7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 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 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。它將編碼時賦予代碼的含義“翻譯〞過來。實現(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關系。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)碼管之間的關系。 表1<74LS47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 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)光而設置的。當LT(——)=0時，無論輸入A3 ，A2 ，A1 ，A0為何種狀態(tài)，譯碼器輸出均為低電平，假設驅動的數(shù)碼管正常，是顯示8。2)BI(—)：滅燈輸入，是為控制多位數(shù)碼顯示的滅燈所設置的。BI(—)=0時。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熄滅而設定的。當對每一位A3= A2 =A1 =A0=0時，本應顯示0，但是在RBI(——-)=0作用下，使譯碼器輸出全1。其結果和參加滅燈信號的結果一樣，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，可以實現(xiàn)多位數(shù)碼顯示的滅零控制 〔4〕 555定時器功能表 用555定時器接成多諧振蕩器，使揚聲器發(fā)出 三、 總結 通過對電路圖通過Multisim仿真的結果的分析可知道此電路根本符合此次課程設計的設計要求。 本設計是為在病人緊急需要時能很快進展救治的呼叫系統(tǒng),增強醫(yī)護人員更好的監(jiān)護病人。此系統(tǒng)的優(yōu)點特色在于可以設立呼叫優(yōu)先等級而不是單純的病人呼叫，這樣防止在有多個病人同時呼叫時，醫(yī)護人員不知道應該先救治哪個。利用本系統(tǒng)設立呼叫等級后，當有多個呼叫信號時，呼叫系統(tǒng)會自動先顯示最高級別的的呼叫，使病情嚴重的病人得到優(yōu)先救治。同時系統(tǒng)自動鎖存其它的呼叫信號，在高級別呼叫清零后自動對其它信號進展顯示呼叫。這樣讓所有病人都能夠獲得救治，這種由醫(yī)院根據(jù)病人病情設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)護人員卻未能及時救治導致病人病情嚴重甚至死亡的嚴重后果。同時這種病情嚴重者優(yōu)先的呼叫系統(tǒng)也表達了人性的美德和醫(yī)院救人的精神。 但是本設計也存在一些缺點。此設計在布線方便有點復雜，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有進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雜和斷線的困擾了。 在設計初期我不知道當有多個病人同時發(fā)出信號呼叫時，優(yōu)先信號被優(yōu)先編碼器編碼后，再經過譯碼顯示后，醫(yī)護人員處理完高級別信號，按下清零鍵；怎么樣認其他病人的信號按照優(yōu)先級別先后顯示？當多信號同時呼叫時，對較低等級的呼叫信號不知道怎么處理，才能保證當高級別的信號被清零后，低級別的信號能及時的由系統(tǒng)自動呼出，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。還有就是如何實現(xiàn)在醫(yī)護人員已處理完畢當前呼叫的病人后，系統(tǒng)對當前呼叫信號的清零以保證其他呼叫信號能夠及時的呼出以便醫(yī)護人員能及時的對其他病人進展救治，從而防止因系統(tǒng)對病人呼叫信號的延遲導致病人不能及時承受護理而產生的嚴重后果。特別是控制清零這個問題苦惱了我很長的時間，后來才在我翻閱相關書籍和瀏覽相關時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。這也使我對學習的認識有了更深入的了解，對理論聯(lián)系實際有了更加深刻的體會。 . v