數(shù)字電路設(shè)計(jì)報(bào)告——病房呼叫系統(tǒng)

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1、數(shù)字電路程設(shè)計(jì)姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：時(shí)間：10病房呼叫系統(tǒng)數(shù)字電路程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求用1~5個(gè)開關(guān)模擬5個(gè)病房的呼叫輸入信號(hào)，1號(hào)優(yōu)先級(jí)最高；1~5優(yōu)先級(jí)依次降低；用一個(gè)數(shù)碼管顯示呼叫信號(hào)的號(hào)碼；沒信號(hào)呼叫時(shí)顯示0；又多個(gè)信號(hào)呼叫時(shí)，顯示優(yōu)先級(jí)最高的呼叫號(hào)（其它呼叫號(hào)用指示燈顯示）；凡有呼叫發(fā)出5秒的呼叫聲；對(duì)低優(yōu)先級(jí)的呼叫進(jìn)行存儲(chǔ)，處理完高優(yōu)先級(jí)的呼叫，再進(jìn)行低優(yōu)先級(jí)呼叫的處理。設(shè)計(jì)介紹病房呼叫系統(tǒng)其主要的設(shè)計(jì)理念是對(duì)病房呼叫的信號(hào)通過數(shù)顯管進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。在此實(shí)驗(yàn)中首先使用的是優(yōu)先編碼

2、器，對(duì)整個(gè)信號(hào)的優(yōu)先權(quán)最高的進(jìn)行處理。編碼器將優(yōu)先權(quán)最高的輸出。對(duì)應(yīng)的產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)應(yīng)的編碼，難后對(duì)編碼進(jìn)行譯碼和顯示的過程。呼叫系統(tǒng)中還有一個(gè)必要的環(huán)節(jié)就是對(duì)病房按鍵者的呼叫，進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的燈顯示。這一設(shè)計(jì)過程需要對(duì)剛開始輸入的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。剛開始輸入的是低電平有效果。那么在剛開始的時(shí)候需要一個(gè)非門將呼叫的信號(hào)變成高電平。高電平對(duì)應(yīng)的小燈發(fā)出對(duì)應(yīng)的光，顯示出哪個(gè)病房的按鍵。當(dāng)有信號(hào)（也就是病房呼叫的時(shí)候）對(duì)應(yīng)的喇叭也應(yīng)該發(fā)出相應(yīng)的設(shè)定時(shí)間的聲音，這就需要555定時(shí)器和喇叭來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的。成績(jī)?cè)u(píng)定(包括：指

3、導(dǎo)教師評(píng)語和課程設(shè)計(jì)等級(jí))一、方案論證1、通過74LS147優(yōu)先編碼器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這個(gè)芯片產(chǎn)生的是一個(gè)BCD反碼，需要一個(gè)非門將轉(zhuǎn)換成BCD碼。也就是需要多花費(fèi)一些非門來實(shí)現(xiàn)。這對(duì)材料的需求將增多。2、通過改換成74LS148優(yōu)先編碼器后。產(chǎn)生的是一個(gè)對(duì)應(yīng)的正碼可直接連進(jìn)譯碼顯示管中，減少了非門的使用。經(jīng)過以上兩個(gè)方案論證的比較，我們小組選定-----------病房呼叫系統(tǒng)2.10病房呼叫系統(tǒng)數(shù)字電路程設(shè)計(jì)二．系統(tǒng)的框圖編碼器鎖存控制單穩(wěn)態(tài)電路多諧振蕩器呼叫輸入鎖存器譯碼/驅(qū)動(dòng)顯示電路手動(dòng)控制揚(yáng)聲器呼

4、叫器原理框圖三．各單元電路的設(shè)計(jì)病房按鍵部分10病房呼叫系統(tǒng)數(shù)字電路程設(shè)計(jì)編碼器部分?jǐn)?shù)碼管顯示10病房呼叫系統(tǒng)數(shù)字電路程設(shè)計(jì)指示燈部分振蕩電路&報(bào)警部10病房呼叫系統(tǒng)數(shù)字電路程設(shè)計(jì)芯片介紹10病房呼叫系統(tǒng)數(shù)字電路程設(shè)計(jì)四．整體電路10病房呼叫系統(tǒng)數(shù)字電路程設(shè)計(jì)五．調(diào)試出現(xiàn)的問題及解決方法1.在本次實(shí)驗(yàn)中，優(yōu)先編碼器本來使用的是74LS147,此芯片對(duì)應(yīng)的是十輸入四輸出的BCD反碼，當(dāng)接入到數(shù)碼顯示管時(shí)，需要將BCD反碼改成BCD正碼。對(duì)應(yīng)的就要在輸出的時(shí)候加入非門，由于實(shí)驗(yàn)器材的有限，所以使用74LS

5、148編碼器，此芯片的特點(diǎn)是八輸入三輸出，因此在對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管中，本來是輸入的BCD碼，但現(xiàn)在只有三個(gè)端口輸入，因此最高位應(yīng)接低電平，其余端口依次接入。2.當(dāng)沒有任何人按鍵時(shí)，數(shù)碼管顯示所產(chǎn)生的數(shù)字是7，對(duì)應(yīng)的數(shù)字是0111，這與實(shí)驗(yàn)要求所產(chǎn)生的數(shù)字0也就是對(duì)應(yīng)的BCD碼0000相矛盾。3.由555定時(shí)器構(gòu)成的門鈴中，第一個(gè)555定時(shí)器即實(shí)現(xiàn)單穩(wěn)態(tài)的輸出的時(shí)間是5秒，那就對(duì)應(yīng)的時(shí)間T=0.7RC.在第二個(gè)555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器中要想實(shí)驗(yàn)頻率不同的聲響就必須改變其周期，多諧振蕩器所產(chǎn)生的周期T是0.

6、7（R2+2R3）所對(duì)應(yīng)的頻率就是1/T,多諧振蕩器C5的電容應(yīng)選較大。實(shí)現(xiàn)一種耦合的作用。關(guān)于對(duì)555定時(shí)器使用的體會(huì)：555定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱為555，用CMOS工藝制作的稱為7555，除單定時(shí)器外，還有對(duì)應(yīng)的雙定時(shí)器556/7556。555定時(shí)器的電源電壓范圍寬，可在4.5V~16V工作，7555可在3~18V工作，輸出驅(qū)動(dòng)電流約為200mA，因而其輸出可與TTL、CMOS或者模擬電路電平兼容。　　555定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾

7、個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測(cè)量及自動(dòng)控制等方面。555定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖分別如圖2.9.1和圖2.9.2所示。它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè)RS觸發(fā)器，一個(gè)放電管T及功率輸出級(jí)。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓VCC/3和2/3VCC。555定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制RS觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng)5腳懸空時(shí)，則電壓比較器A

8、1的反相輸入端的電壓為2VCC/3，A2的同相輸入端的電壓為VCC/3。若觸發(fā)輸入端TR的電壓小于VCC/3，則比較器A2的輸出為1，可使RS觸發(fā)器置1，使輸出端OUT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3，同時(shí)TR端的電壓大于VCC/3，則A1的輸出為1，A2的輸出為0，可將RS觸發(fā)器置0，使輸出為0電平?！?55的應(yīng)用：　?。?）構(gòu)成施密特觸發(fā)器，用于TTL系統(tǒng)的接口，整形電路或脈沖鑒幅等；（2）構(gòu)成多諧振蕩器，組成信號(hào)產(chǎn)生電路；（3）構(gòu)成單