-病房呼叫系統(tǒng)的multisim仿真

_病房呼叫系統(tǒng)的multisim仿真_病房呼叫系統(tǒng)的multisim仿真技能訓(xùn)練報告學生姓名學號班級專業(yè)電子信息科學與技術(shù)題目病房呼叫系統(tǒng)的設(shè)計指導(dǎo)教師(姓名)(職稱)2010年X月一、設(shè)計指標本設(shè)計是實現(xiàn)一個具有優(yōu)先級的病房呼叫系統(tǒng)。通過優(yōu)先編碼器對模擬病房編碼，再通過譯碼器譯出模擬的最高級病房號，當有病房呼叫時信號通過譯碼器和邏輯門觸發(fā)，值班室的數(shù)碼管即顯示相對最高優(yōu)先級別的病房號，而且峰鳴器發(fā)聲，從而實現(xiàn)呼叫作用。當相對優(yōu)先級高的病房事情處理結(jié)束，由護士將該病房呼叫開關(guān)打開，再去處理下一個相對最高優(yōu)先級的病房的事務(wù)。全部處理完畢后，即沒有病室呼叫，此時值班室的數(shù)碼管顯示“0”。二、設(shè)計方框圖病房多諧振蕩優(yōu)先顯示模塊復(fù)位按鈕呼叫顯示模塊呼叫模塊三、元器件介紹1、8—3優(yōu)先編碼器74LS148DO?D7為輸入信號，A2、A1、A0為三位二進制編碼輸出信號，IE為使能輸入端，OE為是能輸出端，GS為片優(yōu)先編碼輸出。由真值表可知74LS148的輸出邏輯方程為：A2=(I4+I5+I6+I7)IEA1=(I2I4I5+I3I4I5+I6+I7)IEA0=(I1I2I4I6+I3I4I6+I5I6+I7)IE使能輸出端OE的邏輯方程為：OE=I0???I1?I2?I3?I4?I5?I6?I7擴展片優(yōu)先編碼輸出端GS的邏輯方程為：GS=(I0+I1+I2+I3+I4+I5+I6+I7)?OE圖174LS148管腳排列圖表174LS148真值表由真值表，在=0電路正常工作狀態(tài)下，允許?當中同時有幾個輸入端為低電平，即有編碼輸入信號,的優(yōu)先權(quán)最高的優(yōu)先權(quán)最低。當=0時，無論其他輸入端有無輸入信號(表中以x表示)，輸出端只給出的編碼。2、74LS47譯碼器74LS47是輸出低電平有效的七段字形譯碼器,該電路是由與非門、輸入緩沖器和7個與或非門組成的BCD-7段譯碼器/驅(qū)動器。通常是低電平有效，高的灌入電流的輸出可直接驅(qū)動顯示器。7個與非門和一個驅(qū)動器成對連接，以產(chǎn)生可用的BCD數(shù)據(jù)及其補碼至7個與或非譯碼門。剩下的與非門和3個輸入緩沖器作為試燈輸入（LT）端、滅燈輸入/動態(tài)滅燈輸出（BI/RBO）端及動態(tài)滅燈輸入（RBI）端。圖274LS47譯碼器LTLxxxxxHLLLLLL（5）表274LS47譯碼器真值表注：1、當需要0到15的輸出功能時，滅燈輸入（BI）必須為開路或保持在高邏輯電平，若不要滅掉十進制零，則動態(tài)滅燈輸入（RBI）必須開路或處于高邏輯電平。2、當?shù)瓦壿嬰娖街苯蛹拥綔鐭糨斎耄˙I）時，不管其它任何輸入端的電平如何，所有段的輸出端都關(guān)死。（H二高電平L二低電平x二不定）3、當動態(tài)滅燈輸入（RBI）和輸入端A、B、C、D都處于低電平而試燈輸入（LT）為高時，則所有段的輸出端進入關(guān)閉且動態(tài)滅燈輸出（RBO）處于低電平（響應(yīng)條件）。4、當滅燈輸入/動態(tài)滅燈輸出（BI/RBO）開路或保持在高電平，且將低電平加到試燈輸入（LT）時，所有段的輸出端都得打開。*BI/RBO是用作滅燈輸入（BI）與/或動態(tài)滅燈輸出（RBO）的線與邏輯。3、74LS082輸入端四AND（a）（b）圖374LS08管腳排列表374LS08真值表5、74LS04六位反向器圖474LS04管腳排列圖和內(nèi)部框圖6、七段顯示數(shù)碼管數(shù)碼顯示器有多種，按顯示方式可分為分段式、點陣式和重疊式；按發(fā)光材料可分為輝光顯示器、熒光顯示器、發(fā)光二極管顯示器和液晶顯示器等。目前普遍使用的七段式數(shù)字顯示器主要有發(fā)光二極管和液晶顯示器兩種。這里主要介紹七段發(fā)光二極管組成的數(shù)碼管原理。數(shù)碼管按照其發(fā)光二極管的連接方式不同，可分為共陽極和共陰極兩種。共陰極是指數(shù)碼管中所有發(fā)光二極管的陰極連在一起接低電平，而陽極分別由a、b、c、d、e、f、g輸入信號驅(qū)動，當某個輸入為高電平時，相應(yīng)的發(fā)光二極管點亮；共陽極數(shù)碼管則相反，它的所有發(fā)光二極管的陽極連在一起接高電平，而陰極分別由a、b、c、d、e、f、g輸入信號驅(qū)動，當某個輸入為低電平時，相應(yīng)的發(fā)光二極管點亮。共陽極數(shù)碼管BS201B和共陰極數(shù)碼管BS201A的邏輯符號及引腳圖如圖4311所示。圖中,dp為小數(shù)點，也是一個發(fā)光二極管，但一般顯示譯碼器沒有驅(qū)動輸出，使用時需另加驅(qū)動。三、設(shè)計原理1、各功能模塊電路的設(shè)計（用Multisim仿真）1、呼叫顯示模塊模擬7位病房，將病人依據(jù)病情，從1至7依次排放，當病人按下呼叫按鈕，對應(yīng)病房呼叫燈亮起。病房呼叫顯示模塊2、優(yōu)先顯示模塊優(yōu)先顯示模塊利用74LS148優(yōu)先編碼器，對病房信號進行編碼，將優(yōu)先級相對較高的信號優(yōu)先輸出，對其余信號鎖存。在通過74LS08與門。3、值班室數(shù)字顯示及蜂鳴器報警模塊L1?L7為模擬病房門口的呼叫指示燈，當呼叫開關(guān)K1?K7任何開關(guān)被按下時，相應(yīng)開關(guān)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，而且峰鳴器SP會令計算機上的揚聲器發(fā)聲。2、整體電路圖（用Multisim仿真）此例仿真可在Multisim的主界面下，啟動仿真開關(guān)即可進行電路的仿真。在圖中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。四、電路安裝與調(diào)試過程系統(tǒng)調(diào)試方法介紹：本設(shè)計中調(diào)試過程相對簡單，首先將各個模塊連接到一起后，注意檢查各個部分是否連接正確和連接端是否接好。在測試過程中觀察各管腳電平是否符合理論值，以及各模塊是否正常運作并達到設(shè)計目標。若未能實現(xiàn)，要進行逐一排查，，直到問題解決。各模塊連接好之后就可以對電路進行調(diào)試了。首先觸發(fā)一個病人的信號，看是否產(chǎn)生聲音、光報警。并且聲音響起，數(shù)碼管是否顯示對應(yīng)病床編號。直到完成此功能，則進行下一項調(diào)試。下一項調(diào)試是觸發(fā)多個病人信號，除第一個調(diào)試現(xiàn)象外，是否顯示最優(yōu)先的病人編號，如完成則設(shè)計正確。五、電路測試與使用說明系統(tǒng)功能：在有多個呼叫信號同時產(chǎn)生時，對已有的最高級別信號進行清零觀察系統(tǒng)能否對剩余信號中的最高級別信號進行優(yōu)先呼叫?；蛘咴谠泻艚行盘柕幕A(chǔ)上在輸入一個最好級別的呼叫信號，觀察系統(tǒng)能否將此最好信號優(yōu)先呼叫。使用過程：1、按照病人的病情劃分優(yōu)先級別，有多人同時呼叫時，系統(tǒng)按優(yōu)先等級顯示呼救編號。2、當病人按下呼叫信號按鈕呼叫燈亮，同時值班室顯示病人編號，蜂鳴器發(fā)出5秒呼叫聲，等待醫(yī)護人員。3、當醫(yī)護人員處理完最高級別呼救后，按下復(fù)位鍵，系統(tǒng)顯示下一最優(yōu)先級別的病房編號。六、訓(xùn)練總結(jié)運用Multism仿真對設(shè)計電路分析可知此電路基本符合設(shè)計要求。本設(shè)計是為在病人緊急需要救治時能盡快實施而設(shè)計的呼叫系統(tǒng)。此系優(yōu)點在于對病人優(yōu)先選擇的設(shè)計，避免了多人同時呼救時產(chǎn)生人員不夠，只是病情嚴重病人無法得到治療的缺陷。通過優(yōu)先選擇，等級劃分后，則可避免意外事故，增強醫(yī)療處理效率。當然在設(shè)計過程中也存在些許問題，如模擬規(guī)模較小，不符合現(xiàn)實情況，難以在現(xiàn)實情況中獲得作用。我想如果可以是可以對此進行修繕的。在設(shè)計開始，沒有想到優(yōu)先選擇的作用，覺得值班室應(yīng)該與病房一樣，有相同的顯示燈，在病房呼叫時，相應(yīng)燈也亮起。但是這樣設(shè)計相對簡單，同時沒有優(yōu)先處理的意義。所以后來想到優(yōu)先編碼器的作用，并運