课程设计关于医院住院病人“呼喊”器的设计

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电子技术课程设计报告

医院住院病人“呼喊”器的设计

学院：机械与电子工程学院年级专业： 09级电信1 学号： XXXXXXX 姓名： X X 指导教师：郭文川完成时间： 2010.6.24 成绩：

中国陕西杨凌

摘要

病房里不是每时每刻都会有护士，当病人出现危险状况时，应最快的让相关护士得到通知。在病房里安置“呼喊”器，建立病房与护士室间的即时联系，保障病人的安全。病人按下按钮后产生瞬时电平信号，利用74LS273芯片的锁存功能将此信号锁存，再通过74HC148的优先编码输出二进制编码，输入到74LS48，驱动共阴极数码管，显示病房号的信息。同时在74HC的GS输出端设计的发声模块发声报警。护士病房的开关作为系统的主控端具有清零消声的功能，拨动开关先下再上解除锁存，电路继续工作。另一个方面是用市电通过7805芯片模块及相关电路得到直流5V稳压电源给“呼喊”电路供电。

关键词：病房；译码器；报警

1．设计任务................................................................................................................... 1

1.1 设计目的和意义 .................................................................................................. 1

1.1.1 设计的目的.............................................................................................. 1 1.1.2 设计的意义.............................................................................................. 1 1.2 设计任务要求 ..................................................................................................... 1

1.2.1 设计的任务.............................................................................................. 1 1.2.2 设计的功能要求....................................................................................... 1

2．系统设计................................................................................................................... 2

2.1 总体方案设计 ..................................................................................................... 2 2.2 具体电路设计 ..................................................................................................... 2

2.2.1 按钮输入电路的设计................................................................................ 2 2.2.2 锁存器电路的设计 ................................................................................... 3 2.2.3 优先编码电路的设计................................................................................ 3 2.2.4 译码管驱动电路....................................................................................... 4 2.2.5 电源电路设计 .......................................................................................... 5 2.2.6 主控端电路的设计 ................................................................................... 5 2.3 系统总体电路 ..................................................................................................... 5 2.4 系统所用元器件 .................................................................................................. 6 3．系统调试与仿真 ........................................................................................................ 7

3.1 呼喊功能的调试 .................................................................................................. 7 3.2 显示功能的调试 .................................................................................................. 7 3.3 输出5V直流电源功能的调试 .............................................................................. 8 4．总结.......................................................................................................................... 8

4.1 本系统的优缺点 .................................................................................................. 8 4.2 心得体会 ............................................................................................................ 9 参考文献.......................................................................................................................... 9

1．设计任务

1.1 设计目的和意义 1.1.1 设计的目的

病房里不是每时每刻都会有护士。当病人需要帮助时，按下呼叫按钮，护

士办公室里显示模块上显示相应床位编号，同时扬声器发出声音信号提示值班人员，使值班护土能及时的知道哪个床位的病人需要帮助或需要进行抢救，更好的为病人服务，提高医院的服务质量。

1.1.2 设计的意义

衡量一个医院的综合水平高低，不再仅局限于软、硬件的建设上，更要比

服务。临床呼叫求助装置是传送临床信息的重要手段，关系呼病人安危，一个好的“呼喊”系统能够给医院和病人带来积极的意义。 1.2 设计任务要求 1.2.1 设计的任务

设计一种“呼喊”器，供住院病人“呼喊”医护人员时使用。

1.2.2 设计的功能要求

（1）住院病人可通过按动自己的床位按钮开关向医护人员发出“呼喊”信号。

（2）一旦有病人发出“呼喊”信号，医护人员值班室设置的显示器即显示出该病人的床位编号，同时扬声器发出的信号提示值班人员。

（3）设计“呼喊”器所需要的直流稳压电源。

2．系统设计

2.1 总体方案设计

根据系统的要求，确定系统的总体方案如图1所示。

主控端电路解锁寄存器，同时消声清零发生报警模块按钮输入电路锁存电路优先编码电路译码管驱动电路系统供电显示模块电源设计电路

图1 系统总体设计方案

2.2 具体电路设计

2.2.1 按钮输入电路的设计

按钮输入电路如图2所示。按钮一端接地，一段与高电平相接，一旦开

关闭合，74LS273的的输入端就会得到一个高电平，以达到电路输入的功能。

图2 按钮输入电路 2.2.2 锁存器电路的设计

74LS273的输入输出接线如图2所示。本电路采用带有清除端的8D触发器74LS273实现锁存功能。只有在清除端保持高电平时，才具有锁存功能，锁存控制端为11脚CLK，采用上升沿锁存。1D～8D为数据输入端，1Q～8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作8位地址锁存器。按钮按下后相应的输入端就会有一个高电平，且此时清除端MR为高电平，具有锁存功能。 2.2.3 优先编码电路的设计

本电路采用74HC148优先编码器实现电路的优先编码功能。输入输出接线

如图3所示。锁存器的输出信号经过反相器后输入74HC148的输入端，编码后输入到74LS148的输入端。输出端GS同时控制发生报警报警模块。

图3 优先编码电路

2.2.4 译码管驱动电路

译码管驱动电路如图4所示。

图4 译码管驱动电路

由于74HC148是三位编码器，而74LS48是四位数码管驱动器，所以最高

位D默认接地。LT、RBI、BI接高电平，右边七个输出接共阴极数码显示管，数码显示管共阴极接地。 2.2.5 电源电路设计

电源设计模块的电路图如图5所示。

图5 电源设计电路

本电路采用7805稳压电源模块实现得到5V稳压电源的目的。市电220V、50HZ经过线圈降压后再经过单相桥式电路整流输入7805稳压模块，最终可在输出端R1得到5V左右的直流电源。 2.2.6 主控端电路的设计

主控端电路的设计如上图2所示。当病人按下按钮显示模块显示病床号发声模块发声报警后，护士可以将主控端开关下拨，此时74LS273的清零输入端立即变成低电平，实现清零，GS端也会输出高电平使报警器停止报警。实现清零消声功能，再将开关上拨，MR端重新变成高电平，其他病人可以继续使用其功能。