紧急呼叫系统.docx
- 文档编号:30563404
- 上传时间:2023-08-16
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:96.38KB
紧急呼叫系统.docx
《紧急呼叫系统.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《紧急呼叫系统.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
紧急呼叫系统
一、设计要求-----------------------------1
二、设计提示------------------------------1
三、设计思路------------------------------2
四、单元电路设计-------------------------2
五、总体电路设计(总电路图)----------------8
六、安装及调试步骤-----------------------8
七、故障分析与电路改进-------------------10
八、总结和体会----------------------------12
九、评分表------------------------------13
十、附录参考文献-------------------------14
十一、参考文献--------------------------14
1.设计要求
设计要求:
1.当病人紧急呼叫时显示病人的编号。
(在此设定为6—7号两个病人)
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。
(7号优先级最高)
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。
2.设计提示:
1.系统由呼叫信号锁存、优先编码、进制译码、示及逻辑控制清除等几部分组成。
2.电路的核心部分为优先编码器。
当有信号输入时,用触发器锁存相应的按键信号,由优先编码器完成信号优先级的判别,并提供相关的显示输出编码。
3.二进制译码电路译出当前最高级别的呼叫,待医护人员处理完后,清除该呼叫的触发器信号,转而对其他呼叫输入进行判别处理。
4.信号的锁存及清除可采用如下所示的D触发器实现。
8路优先编码器型号为74148、3/8二进制译码器可选74138,D触发器可选7474。
设计框图如下:
3.设计思路
接到设计要求,首先考虑的是优先权得问题,这个可以用优先编码器解决。
信号需要反馈又涉及到了信号得锁存问题,可以用触发器解决,同时可以解决逻辑清0问题。
大体思路如下:
系统由呼叫信号锁存,优先编码,二进制译码,显示及逻辑控制清除等几部分组成,电路核心部分为优先编码器,当有信号输入时,用触发器锁存相应的按键信号,由优先编码器完成信号优先级的送别,并提供相关的显示输出编码。
呼出信号由信号锁存(触发器)进入,再进入优先编码(优先编码器)。
同时信号回馈给信号锁存区,循环运作,直至呼叫信号完全提示。
同时加入逻辑控制(清0)。
在这里信号锁存用到D触发器7474,优先编码用8-3优先编码器74148,二进制译码用3-8二进制译码器74138,信号呼入用到六反相器74LS04.
(设计图中的声光提示不做要求)
4.单元电路设计
1)信号锁存
信号锁存用74LS74正边双D触发器.
输入
输出
预置
清除
时钟
D
QQ’
SD’
RD’
CP
0
1
x
x
1
0
1
0
x
x
0
1
0
0
x
x
1
1
1
1
↑
1
1
0
1
1
↑
0
0
1
1
1
0
x
Q0
Q0’
(2)7474功能表
74LS74正边沿触发双D触发器的动作特点是输出端状态的转换发生在CP的上升沿,而且触发器所保存下来的所保存的状态仅仅取决于CP上升沿到达是的输入状态。
假设Q的初始状态为低电平,当给SD’一个高电平时,输入一个时钟信号是,D触发器被强制翻转,是Q输出变成高电平,Q’输出为低电平。
触发器可以保持信号,同时接受反馈信号,最后还可以实现逻辑清0.
2)优先编码
在优先编码器电路中,允许同时输入两个以上编码信号。
而优先编码器已经将输入的信号优先的顺序进行了排除,当同时有几个信号输入时,只对其中优先级最高的那个进行编码。
在此设计电路中,优先编码器可以用8-3线优先编码器74LS148.。
真值表如下:
E1|01234567|A2A1A0|GSEO
---|-----------------|----------|-------
1|XXXXXXXX|111|11
0|11111111|111|10
0|XXXXXXX0|000|01
0|XXXXXX01|001|01
0|XXXXX011|010|01
0|XXXX0111|011|01
0|XXX01111|100|01
0|XX011111|101|01
0|X0111111|110|01
0|01111111|111|01
由表中可以看出,在E1=0电路正常工作状态下,允许0-7当中同时有几个输入端为低电平,即有编码输入信号。
其中7的优先权最高,0的优先权最低,当7=0时,无论其它输入端有无信号输入,输出端只给出7的编码,其余的类同。
而在本试验中给出的四路信号中7号位的优先给最高,所以把7号的信号至于最高位。
3)进制转换
二进制译码器的输入是一组二进制代码,输出是一组与输入代码一一对应的高,低电平信号。
由于需要反馈信号,需要2进制进行转换,由此用到3-8二进制译码器74138.。
输入
输出
S1
A2
A1
A0
×
1
×
×
×
1
1
1
1
1
1
1
1
0
×
×
×
×
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
真值表如下:
从功能表中我们都可以看到74LS138的八个输出引脚,任何时刻要么全为高电平1—芯片处于不工作状态,要么只有一个为低电平0,其余7个输出引脚全为高电平1。
如果出现两个输出引脚同时为0的情况,说明该芯片已经损坏。
4)其他元件
信号呼入要用到CT74LS04反相器:
真值表:
A|Y
-------
1|0
0|1
5.电路设计(总电路图)
6.安装步骤
数字电路系统设计是自上而下的,但在电路的安装、调试时,都是自下而上的。
首先,安装并调试每个子系统对应的单元电路;然后,逐渐扩大将几个单元电路进行联调;最后,进行整机调试。
电子电路的安装:
根据设计好的总体电路图,把各种元器件按照电路图组装起来,现分别介绍如下:
整体结构布局:
整体结构布局应从全局出发,决定电子装置各部分的空间位置。
电路板结构布局:
在一块板子上按电路图把元件组装成电路。
必须考虑的是元器件在电路板上结构布局问题。
布局的优劣不仅影响电路板的走线、调试、维修以及外观,对电路板的电气特性也有一定的影响。
元器件的插接:
插接方式是把组成电路的所有元器件插在面板上。
7.调试步骤
调试就是对安装后的电路进行参数和工作状态测试。
通常,调试工作是按信号的流程逐级进行的,可以从输入端向输出端推进,也可以从输出端向输入端倒推。
第一步:
不通电检查
电路安装完毕后,不要急于通电,应首先认真检查线是否正确,包括多线、少线、错线等,尤其是电源线不能接错或接反,以免通电后烧坏电路或元器件。
第二步:
直接检查
连线检查完毕后,直接检查电源、底线、信号线、元器件接线端之间有无短路,连线间有无接触不良,二极管、三极管、电解电容等有极性元件引线端有无错接、反接,集成块是否插接正确。
第三步:
通电检查
把经过准确测量的电源电压接入电路,但暂时不接入信号源,首先观察有无异常现象,如冒烟、异味、触摸器件有无过热,电源是否短路等,如有异常现象应立即切断电源,排除故障后方可通电。
第四步:
分块测试
分块调试是把电路按功能分成不同的部分,把每个部分看成一个模块进行调试。
比较理想的调试程序是按信号的流向进行,这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号,为最后的联调创造条件。
此电路大致可以分以下几个模块测试,首先测试从3个D触发器出来的信号是否正常(清零也要测量),然后信号通过74148和74LS04后出来的信号可以直接接到数码管上测量,然后测试信号经过74138后是否正确,最后测量通过3个7474的信号,如果正确就可以把信号接回到模拟2个病人的D触发器的清零端。
第五步:
整机联调
对于复杂的电子系统,在分块调试的过程中,由于是逐步扩大范围,故实际上已经完成某些局部联调工作,只要做好各功能模块之间接口电路的调试工作,再把全部电路连同,就可以实现整机联调。
8.故障分析与电路改进
接线之前应该把器件和导线全部测量一遍,确定都是好的才可以开始接线。
第一次接线缺乏经验,我先把器件全部安装好以后就开始接线,由于器件安装的位置不太好,接的乱七八糟,根本看不清,掉了一根线都要找好久才知道是哪个口掉出来的,接好以后便直接测量,发现根本不行,错误也找不出在哪,只好全部拆了重新接线,这样不仅浪费时间,还浪费精力,打击自信心,后来就一个模块一个模块的接,接好一和模块就开始测试,确保万无一失才开始接下一个模块。
我的电路大致出现了以下几种状况:
首先是3个D触发器出来的信号不一样,其中有2个一样是对的信号,另外一个是错误的信号,仔细检查是D端接地了(本应该接高电平)。
然后就是数码管显示的信号不是我所希望看到的信号,比如我按下7号开关,显示的不是7而是5,那就说明有个端口本该出1现在出0了,就可以继续往上一级检查,可能是148出现错误。
再次就是检查138出来的信号,如果跟预想的不一样(该出0的端口出的是1)那就可能是A、B、C的位置没接对。
最后检查通过3个7474出来的信号,每次也只有1个Q出0。
改进:
我想如果把最后那2个7474该成1个160或者192接到138的前面,即信号先经过160或192再经过138可能更好点,最直观看到的就是节省了7474。
总结与体会
经两周的绘图和调试,在老师的精心指导下,我们终于完成了本次设计课题的基本要求。
在这次课程设计中我深刻的体会到实践可以发现理论上的很多问题,虽然说这样的课程设计是繁琐的,但通过这两个星期的思考与练习,我摸索出一些检查器件和排除故障的简便方法,这是让我最为所获的。
我的这个课题所用到的芯片都是我所熟悉的,所以在设计上思路比较明确。
完成了EWB仿真紧接着就是接线了,在这次课程设计中,这项工作是比较繁琐,也是最难的。
最开始是测试器件的好坏和导线的好坏,验证器件没问题后就按图纸接线,在接的时候才发现困难重重,在一块小小的接线板上要接上6个芯片,每个器件有十多个引脚,线多得让人眼花缭乱,而且线与插槽接触的很松,一不小心就会把线弄出来,然后再找是哪个槽掉的,十分麻烦,这正是考验一个人的细心和耐心的时候了,不过我们像很多组一样,将线的脚用镊子拐弯,使其牢固一些。
虽然我有点禁不住这方面的考验,但在搭档的陪同下我们还是很快把线接完了。
但结果是失望的,我们必须开始排除故障,刚开始我们感觉特吃力,不知从和下手。
在反复的接线和拆线后,我们发现问题的所在原因是74LS138的Y6引脚坏了。
找到了问题的所在让我们兴奋不以。
最后我们终于成功的完成了本次课题。
经过本次设计,我受益非浅,不仅使我弄懂了数电的很多知识,而且锻炼了我理论与实践相结合的能力。
但也发现了自己的一些不足,在今后的学习过程中将更加努力,提高自己的创新能力和实践能力,以适应社会和时代发展要求。
最后还要谢谢我们的指导老师老师。
电气与信息工程系课程设计评分表
项目
评价
设计方案的合理性与创造性
硬件制作或软件编程完成情况*
硬件制作测试或软件调试结果*
设计说明书质量
设计图纸质量
答辩汇报的条理性和独立见解
答辩中对所提问题的回答情况
完成任务的情况
独立工作能力
组织纪律性(出勤率)
综合评分
指导教师签名:
_____________
日期:
_____________
注:
表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填类容;
此表装订在课程设计说明书的最后一页。
课程设计说明书装订顺序:
封面、任务书、目录、正文、平分表、附件(非16K大小的图纸及程序清单)。
附录(元器件清单)
CT74LS041片
CT74LS744片
CT74LS1481片
CT74LS1381片
参考文献
«数字电子技术基础»周良权编
«电子技术课程设计指导»彭介华编
«电子技术基础实验»陈大钦编
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 紧急 呼叫 系统
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)