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(bào)告學(xué)生姓名學(xué)號(hào)班級(jí)專業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù)題目病房呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師2021年X月一、設(shè)計(jì)指標(biāo)本設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有優(yōu)先級(jí)的病房呼叫系統(tǒng)。通過優(yōu)先編碼器對(duì)模擬病房編碼，再通過譯碼器譯出模擬的最高級(jí)病房號(hào)，當(dāng)有病房呼叫時(shí)信號(hào)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(duì)最高優(yōu)先級(jí)別的病房號(hào)，而且峰鳴器發(fā)聲，從而實(shí)現(xiàn)呼叫作用。當(dāng)相對(duì)優(yōu)先級(jí)高的病房事情處理結(jié)束，由護(hù)士將該病房呼叫開關(guān)打開，再去處理下一個(gè)相對(duì)最高優(yōu)先級(jí)的病房的事務(wù)。全部處理完畢后，即沒有病室呼叫，此時(shí)值班室的數(shù)碼管顯示“0”。

二、設(shè)計(jì)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74LS148D0~D7為輸入信號(hào)，A2、A1、A0為三位二進(jìn)制編碼輸出信號(hào)，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=IEA1=IEA0=IE使能輸出端OE的邏輯方程為：

OE=I0???I1?I2?I3?I4?I5?I6?I7擴(kuò)展片優(yōu)先編碼輸出端GS的邏輯方程為：

GS=?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(dāng)中同時(shí)有幾個(gè)輸入端為低電平，即有編碼輸入信號(hào),的優(yōu)先權(quán)最高的優(yōu)先權(quán)最低。當(dāng)=0時(shí)，無論其他輸入端有無輸入信號(hào)，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(gè)與或非門組成的BCD-7段譯碼器/驅(qū)動(dòng)器。

通常是低電平有效，高的灌入電流的輸出可直接驅(qū)動(dòng)顯示器。7個(gè)與非門和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器成對(duì)連接，以產(chǎn)生可用的BCD數(shù)據(jù)及其補(bǔ)碼至7個(gè)與或非譯碼門。剩下的與非門和3個(gè)輸入緩沖器作為試燈輸入端、滅燈輸入/動(dòng)態(tài)滅燈輸出端及動(dòng)態(tài)滅燈輸入端。

圖274LS47譯碼器LTL×××××HLLLLLLL表274LS47譯碼器真值表注：1、當(dāng)需要0到15的輸出功能時(shí)，滅燈輸入必須為開路或保持在高邏輯電平，若不要滅掉十進(jìn)制零，則動(dòng)態(tài)滅燈輸入必須開路或處于高邏輯電平。2、當(dāng)?shù)瓦壿嬰娖街苯蛹拥綔鐭糨斎霑r(shí)，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。3、當(dāng)動(dòng)態(tài)滅燈輸入和輸入端A、B、C、D都處于低電平而試燈輸入為高時(shí)，則所有段的輸出端進(jìn)入關(guān)閉且動(dòng)態(tài)滅燈輸出處于低電平。4、當(dāng)滅燈輸入/動(dòng)態(tài)滅燈輸出開路或保持在高電平，且將低電平加到試燈輸入時(shí)，所有段的輸出端都得打開。

*BI/RBO是用作滅燈輸入與/或動(dòng)態(tài)滅燈輸出的線與邏輯。

3、74LS082輸入端四AND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(diǎn)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(hào)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)某個(gè)輸入為高電平時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)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(hào)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)某個(gè)輸入為低電平時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。共陽極數(shù)碼管BS201B和共陰極數(shù)碼管BS201A的邏輯符號(hào)及引腳圖如圖4.3.11所示。圖中,dp為小數(shù)點(diǎn)，也是一個(gè)發(fā)光二極管，但一般顯示譯碼器沒有驅(qū)動(dòng)輸出，使用時(shí)需另加驅(qū)動(dòng)。

三、設(shè)計(jì)原理1、各功能模塊電路的設(shè)計(jì)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(dāng)病人按下呼叫按鈕，對(duì)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(duì)病房信號(hào)進(jìn)行編碼，將優(yōu)先級(jí)相對(duì)較高的信號(hào)優(yōu)先輸出，對(duì)其余信號(hào)鎖存。在通過74LS08與門。

3、值班室數(shù)字顯示及蜂鳴器報(bào)警模塊L1～L7為模擬病房門口的呼叫指示燈，當(dāng)呼叫開關(guān)K1～K7任何開關(guān)被按下時(shí)，相應(yīng)開關(guān)上的指示燈即閃爍發(fā)光，同時(shí)護(hù)士值班室的數(shù)碼管即顯示相對(duì)最高優(yōu)先級(jí)別的病房號(hào)，而且峰鳴器SP會(huì)令計(jì)算機(jī)上的揚(yáng)聲器發(fā)聲。

2、整體電路圖此例仿真可在Multisim的主界面下，啟動(dòng)仿真開關(guān)即可進(jìn)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(jì)中調(diào)試過程相對(duì)簡(jiǎn)單，首先將各個(gè)模塊連接到一起后，注意檢查各個(gè)部分是否連接正確和連接端是否接好。在測(cè)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(yùn)作并達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。若未能實(shí)現(xiàn)，要進(jìn)行逐一排查，，直到問題解決。

各模塊連接好之后就可以對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試了。首先觸發(fā)一個(gè)病人的信號(hào)，看是否產(chǎn)生聲音、光報(bào)警。并且聲音響起，數(shù)碼管是否顯示對(duì)應(yīng)病床編號(hào)。直到完成此功能，則進(jìn)行下一項(xiàng)調(diào)試。下一項(xiàng)調(diào)試是觸發(fā)多個(gè)病人信號(hào)，除第一個(gè)調(diào)試現(xiàn)象外，是否顯示最優(yōu)先的病人編號(hào)，如完成則設(shè)計(jì)正確。

五、電路測(cè)試與使用說明系統(tǒng)功能：在有多個(gè)呼叫信號(hào)同時(shí)產(chǎn)生時(shí)，對(duì)已有的最高級(jí)別信號(hào)進(jìn)行清零觀察系統(tǒng)能否對(duì)剩余信號(hào)中的最高級(jí)別信號(hào)進(jìn)行優(yōu)先呼叫?；蛘咴谠泻艚行盘?hào)的基礎(chǔ)上在輸入一個(gè)最好級(jí)別的呼叫信號(hào)，觀察系統(tǒng)能否將此最好信號(hào)優(yōu)先呼叫。

使用過程：

1、按照病人的病情劃分優(yōu)先級(jí)別，有多人同時(shí)呼叫時(shí)，系統(tǒng)按優(yōu)先等級(jí)顯示呼救編號(hào)。

2、當(dāng)病人按下呼叫信號(hào)按鈕呼叫燈亮，同時(shí)值班室顯示病人編號(hào)，蜂鳴器發(fā)出5秒呼叫聲，等待醫(yī)護(hù)人員。

3、當(dāng)醫(yī)護(hù)人員處理完最高級(jí)別呼救后，按下復(fù)位鍵，系統(tǒng)顯示下一最優(yōu)先級(jí)別的病房編號(hào)。

六、訓(xùn)練總結(jié)運(yùn)用Multism仿真對(duì)設(shè)計(jì)電路分析可知此電路基本符合設(shè)計(jì)要求。

本設(shè)計(jì)是為在病人緊急需要救治時(shí)能盡快實(shí)施而設(shè)計(jì)的呼叫系統(tǒng)。此系優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)病人優(yōu)先選擇的設(shè)計(jì)，避免了多人同時(shí)呼救時(shí)產(chǎn)生人員不夠，只是病情嚴(yán)重病人無法得到治療的缺陷。通過優(yōu)先選擇，等級(jí)劃分后，則可避免意外事故，增強(qiáng)醫(yī)療處理效率。

當(dāng)然在設(shè)計(jì)過程中也存在些許問題，如模擬規(guī)模較小，不符合現(xiàn)實(shí)情況，難以在現(xiàn)實(shí)情況中獲得作用。我想如果可以是可以對(duì)此進(jìn)行修繕的。

在設(shè)計(jì)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(shí)，相應(yīng)燈也亮起。但是這樣設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，同時(shí)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(yùn)用到其中使其達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。