等级:
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课程设计
课程名称
数字电子技术
课题名称
医院病人紧急呼叫电路
专业
自动化
班级
学号
姓名
指导老师
2023年12月22日
电气与信息工程学院
课程设计任务书
课题名称
医院病人紧急呼叫电路
姓名
专业
班级
2203
学号
指导老师
课程设计时间
15周-16周
一、任务及要求
任务：设计并制作一个医院病人紧急呼叫电路，功能要求如下：
当病人紧急呼叫时，显示病人编号。；
2．根据病人病情设置优先级别。当有多人呼叫时，病情严重者优先
3.医护人员处理完当前最高级别的呼叫后，系统按优先级别显示其它呼叫病人的编号。
4.用EWB进行仿真
要求：1．思路清晰，给出整体设计框图和总电路图；
2．单元电路设计，给出具体设计思路和电路；
3．安装、调试电路并写出设计报告。
二、进度安排
第一周：
周一：课题内容介绍和查找资料；
周二～周三：方案设计，电路仿真，周三上午检查设计方案及仿真结果；
周四～周日：周四上午领元器件；安装、调试电路；
第二周：
周一～周三：安装、调试电路；
周四：验收电路，收元器件，整理实验室，撰写设计报告，打印相关图纸；
周五：答辩，提交设计报告。
三、参考文献
[1]贾立新，王涌.电子系统设计与实践(第2版).清华大学出版社.2011.2
[2]谢自美.电子线路设计、实验、测试(第3版).华中科技大学出版社.2013.8
[3]汤山俊夫.数字电路设计与制作.科学出版社.2005.4
目录
TOC\o1-3\h\z\u1课程设计的任务与要求 1
2方案设计 1
2.1方案设计思路 1
2.2方案设计图 1
3单元电路设计 2
3.1信号锁存单元电路设计 2
3.2优先编码单元电路设计 2
3.3显示单元电路设计 3
3.4存数复位单元电路设计 4
3.5二进制译码单元电路设计 5
4电路仿真与调试 6
4.1仿真和调试 6
4.2调试分析 6
5电路安装与调试 7
5.1电路安装 7
5.2实验调试与结果分析 7
6元件清单 7
7总结 8
参考文献 11
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一、课程设计的任务与要求
任务：设计并制作一个医院病人紧急呼叫电路，功能要求如下：
1.当病人紧急呼叫时，显示病人编号。；
2．根据病人病情设置优先级别。当有多人呼叫时，病情严重者优先
3.医护人员处理完当前最高级别的呼叫后，系统按优先级别显示其它呼叫病人的编号。
4.用EWB进行仿真
要求：1．思路清晰，给出整体设计框图和总电路图；
2．单元电路设计，给出具体设计思路和电路；
3．安装、调试电路并写出设计报告。
方案设计
2.1方案设计思路
本电路是要设计一个病人紧急呼叫电路，系统可由呼叫锁存、优先编码、显示电路及逻辑控制清除等几部分组成。
首先设置开关接受不同的时钟呼叫信号，并将它们对应信号锁存在相对应的D触发器中，之后将这些信号传递给优先编码器，编码器根据触发器中优先级别的高低进行编码，根据高低依此显示。
处理人员会对优先级病人进行处理，处理完一个即可按下控制开关清除当前处理的病人并显示下个次要优先级病人。这里的清除原理是：每次按下复位按钮就会产生一个上升沿脉冲，使计数器置数，并将当前显示的数通过计数器输到译码器中，与之对应输出一个低电平信号为触发器清零信号。此时显示次级优先级信号，如此到零。
2.2方案设计图
图1系统工作原理图
三、单元电路设
3.1信号锁存单元电路设计
这里我们用的D触发器为74LS74，根据该芯片的逻辑功能表，我们将预置端和清零端输入高电平，D锁存Q中的功能，Q=D。当CLK上升沿的时候将输入时钟信号。我们这里需要使用Q’端输出，Q’为高电平，当有一个上升沿脉冲时，Q’则会变为低电平。
74LS74所存电路如下：
图2信号锁存单元电路
我们的实验设计电路使用了两个74LS74芯片，四个输入端分别代表四个病床号，我们要把D端置高电平1，当CLK端口给了CP时钟信号后，Q端出现高电平，Q’端出现低电平0，这里我们用Q’输出直接输入到优先编码器的输入端，使之输出对应的二进制数据。当译码器给了清除端CLK信号低电平0后，信号结束Q’端出现1，利用这点对信号进行清零，显示其他信号。
3.2优先编码单元电路设计
此部分我们用的编码器是74LS148优先编码器，优先编码根据D触发器传递的信号进行编码产生地址码，在经过反相器(74LS04),就可以显示病床呼叫号。
在ST=0时，芯片会处于正常工作状态，其中2、4、6、7为低电平输入信号，除D?外其余全都接高电平，D?接低电平，使无病人给信号是，