数字电子技术 病房呼叫系统

《数字电子技术》课程设计报告

专业

学生姓名

班级

学号

指导教师

完成日期

信息工程学院

题目：病房呼叫系统

课程设计目的

通过本课程设计，能够综合运用所学理论知识，拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。

课程设计要求

本课程设计分为实际设计与虚拟仿真两个环节。

实际设计应使学生学会电子系统设计的基本设计方法，包括：方案的选择、框图的绘制、单元电路的设计、元器件的选择等方面。

虚拟仿真环节应使学生学会使用电路仿真分析软件（Multisim）在计算机上进行电路设计与分析的方法。要求学生所选课题必须在计算机上通过虚拟设计确定设计方案，通过虚拟仿真建立系统，完成设计要求。

课程设计内容

病房呼叫系统

要求：

设置开关K1-K7为病房呼叫开关。

用LED指示灯显示病房的呼叫。

当多个病房同时呼叫时，护士值班室中显示优先级别最高的病房号。

1） 设计过程

将病房呼叫信号输入到灯泡中，使灯泡发光。如图（2

）：

用七个开关进行信

号保持 优先编码 译码 显示呼叫的病房号

灯选通

电路 七个病房

灯

呼

叫

图（2）指示灯显示模块

由设计要求，数码管要显示优先级最高的病房的呼叫信号，所以我们须得对病房呼叫信号进行选优。出于设计考虑，优先级最高为7，然后为5，依次到1。如

图（3）所示：

图（3）优先显示模块

此电路由模拟开关、优先编码器74LS148，译码器74LS48、非门74LS04和数码管等组成。模拟开关初始状态为全高电平。将模拟开关的所有输入端,EI接高电平Vcc.74LS148的输出A0、A1、A2分别接入译码器74LS48的A,B,C；D接地。译码器74LS48的输出A---G对应接共阴数码管的a---g。

非门74LS04当输入0输出1，当输入1输出0，以此来触动优先编码器

74LS148工作。非门74LS04引脚和功能表如图（4）所示：

图（4）非门74LS04引脚和功能表

利用优先编码器74LS148使电路实现5为最高优先级然后为4，依次到1。优先编码器74LS148的引脚和功能表如图（5）所示：

图（5）优先编码器74LS148的引脚和功能表译码器74LS48对输入信号进行译码，驱动数码管工作，并显示所编译的数字。译码器74LS48功能图如图（6）所示。

图（6）译码器74LS48功能图

数码显示器是用来显示数字、文字或符号的器件，现在已有多种不同类型的产品，广泛应用于各种数字设备中，目前数码显示器件正朝着小型、低功耗、平面化方向发展。

数码的显示方式一般有三种：第一种是字形重叠式，它是将不同字符的电极重叠起来，要显示某字符，只须使相应的电极发亮即可，如辉光放电管、边光显示管等。第二种是分段式，数码是由分布在同一平面上若干段发光的笔划组成，如荧光数码管等。第三种是点阵式，它由一些按一定规律排列的可发光的点阵所组成，利用光点的不同组合便可显示不同的数码。数字显示方式目前以分段式应用最普遍，图（6）表示七段式数字显示器利用不同发光段组合方式，显示

0～15等阿拉伯数字。在实际应用中，10～15并不采用，而是用2位数字显示器进行显示。其七段数字显示器发光组合图如下所示，它是通过74LS48对其

A.B.C.D.E.F.G段二极管的明暗进行控制，最后使得其显示出一定的数字模式，如图(7)所示：

图(7)七段数字显示器显示数字

数码管引脚如图（8）所示：

图（8）数码管引脚2）运行结果分析

。

整体原理图：

3）

设计小结

本次课程设计，我按要求设计出了所有要求的功能。能在数码管上按优先级显示1到7的病房号。当无输入时显示0。当有多路输入时，显示最高级病房号，多路的病房指示灯全亮。

本设计是为在病人紧急需要时能很快进行救治的呼叫系统,增强医护人员更好的监护病人。此系统的优点特色在于可以设立呼叫优先等级而不是单纯的病人呼叫，这样避免在有多个病人同时呼叫时，医护人员不知道应该先救治哪个。利用本系统设立呼叫等级后，当有多个呼叫信号时，呼叫系统会自动先显示最高级别的的呼叫，使病情严重的病人得到优先救治。这样让所有病人都能够获得救治，这种由医院根据病人病情设立的具有呼叫等级的系统系统可有效控制因病人突发病情而医护人员却未能及时救治导致病人病情严重甚至死亡的严重后果。同时这种病情严重者优先的呼叫系统也体现了人性的美德和医院救人的精神。

本次设计，并不是一帆风顺的，期间有遇到一些问题：

1、在设计初期我不知道当有多个病人同时发出信号呼叫时，当多信号同时呼叫时，对较低等级的呼叫信号不知道怎么处理，才能保证当高级别的信号被清零后，低级别的信号能及时的由系统自动呼出，而不再需要人为的控制输出的问题始终没有能找到合适有效的方法。故对于优先模块，没有按照1到7从高到低的优先级，而是做成1到7从低到高的优先级。因为事先没有注意课设要求。

2、在最后的运行时，七段数码显示管不能正常显示，经过一番折腾终于发现是ck端和ca端没有弄清楚它们的区别一个接阴极一个接阳极。

3、此次设计的电路还是存在瑕疵的。此设计在布线方面很复杂，使用了多

根跳线，不能出现线路断路。

一个星期的时间已经过去，通过小组全体成员的努力，对呼叫系统有了更深刻的认识，对于医护人员的护理提出了更加人性化的理念，间接的支持了医院的医疗改革。

病房呼叫系统包括电源电路的设计，优先级电路的设计，显示电路的设计和其它电路的设计。这一实验能够实现，按键输入，液晶显示等功能。

总之，信息时代的医院管理已经从传统的人管模式，向智能化，电子化，信息化，网络化的高科技管理模式的方向迅猛发展。“医疗呼叫系统”可实现对医院病房的智能化管理，可实现呼叫、监听、广播、求救报警、信息贮存、显示等功能。为医院和患者都带来方便。

这次实验不但使我们掌握好多知识点，锻炼了我们的操作能力，更体现的是我们小组的团体合作精神。