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1、滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系2015屆應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文姓 名： 李袁園 班 級： 12應(yīng)用電子（2）班 設(shè)計課題： 病房呼叫系統(tǒng) 指導(dǎo)教師： 尹 禮 博 二零一二年十一月 滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子專業(yè)畢業(yè)論文目錄摘 要3第一章 病房呼叫系統(tǒng)的設(shè)計要求41.1研究目的41.2病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計要求41.3電路軟件簡介4第二章 病房呼叫系統(tǒng)電路設(shè)計62.3 總原理圖7第三章 單元電路的設(shè)計92.1 編碼電路92.2 555定時器12第四章 電路板的制作及調(diào)試1341電路板的調(diào)試過程及所遇問題的解決方案13第五章 系統(tǒng)電路及原理15總結(jié)16致謝17參考文獻173滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子專業(yè)畢業(yè)論
2、文摘 要 隨著科技的發(fā)展，社會的進步，越來越多的設(shè)施都趨向于科技化，當前，人類對健康的關(guān)注越來越多，醫(yī)療行業(yè)正快速膨脹，患者也希望能得到最佳的護理和服務(wù)，傳統(tǒng)的繼電器控制門鈴式呼叫系統(tǒng)，由于外觀粗糙、噪聲大、功能單一，在醫(yī)院達標定級中已不能適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)院的要求。 病房呼叫系統(tǒng)是病人請求值班人員或護士進行診斷護理的緊急呼叫工具，可將病人的請求快速傳送給值班醫(yī)生或護士，是提高醫(yī)院和護理水平的必備設(shè)備之一。實現(xiàn)了醫(yī)院醫(yī)療人員值班室和病人病房之間的通信呼叫聯(lián)系，具有使用方便、操作簡單等特點。關(guān)鍵詞:脈沖器 計數(shù)器 譯碼器滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子專業(yè)畢業(yè)論文第1章 病房呼叫系統(tǒng)的設(shè)計要求1.1研究目的隨著
3、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)也有了長足性的進步。人類對生的渴求是與生俱來的，對于病人來說治療時間的早晚，也決定了他們的命運。在醫(yī)院里醫(yī)生護士不能每時每刻都在你身邊，一旦發(fā)生意外是很危險的。如果有一種機器，像是把病人和醫(yī)生連著一根線，你這邊拽一拽，他那邊就有反映。這樣就可以及時治療，并可保證始終是同一醫(yī)生（其對病人較為了解便于治療）。所設(shè)計的這款病房呼叫器就是這個作用。當病人感覺不舒服，就可以按下床頭上的按鈕，在醫(yī)生那端就會有相應(yīng)的病人的房間、床位號碼。大大提高搶救速度和搶救成功率，也為病人家屬提供了方便(不必二十四小時陪護)?？紤]到醫(yī)院的房間比較多，緊急情況也時常發(fā)生。要想將此機器做成帶線
4、裝置會比較麻煩，不便于管理，所以如有可能將此機器做成無線傳呼裝置會更方便。本次設(shè)計的就是此類的無線呼叫裝置，這樣不會受到是否有電的影響和其它因素的干擾。此機器還可以與危重病人的監(jiān)測儀器相連，當有某項數(shù)據(jù)有異常時就可發(fā)出呼叫，也可顯示其房間號、病床號。對于某些病房還可以將按鈕做成觸摸式按鈕，以方便病人的呼叫。1.2病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計要求（1）用開關(guān)模擬病房的呼叫輸入信號，并分有優(yōu)先等級；（2）用一個數(shù)碼管顯示呼叫信號的號碼，沒信號呼叫時顯示0；（3） 有多個信號呼叫時，顯示優(yōu)先級最高的呼叫號（其它呼叫號用指示燈顯示）；（4）凡有呼叫發(fā)出5秒的呼叫聲；（5）用中、小規(guī)模集成電路設(shè)計電路, 用PROT
5、EL畫出電路原理圖和PCB板圖；(6) 畫出各單元電路圖、整機框圖和邏輯電路圖（7） 焊接電路板，并進行組裝和調(diào)試，寫出畢業(yè)設(shè)計論文。1.3電路軟件簡介（1）PCB技術(shù)及其發(fā)展電子設(shè)備要求高性能化、高速化和輕薄短小化,而作為多學(xué)科行業(yè)-PCB是高端電子設(shè)備最關(guān)鍵技術(shù)。PCB產(chǎn)品中無論剛性、撓性、剛-撓結(jié)合多層板,以及用于IC封裝基板的模組基板,為高端電子設(shè)備做出巨大貢獻。PCB行業(yè)在電子互連技術(shù)中占有重要地位。（2）單片機技術(shù)及其發(fā)展單片機發(fā)展極為迅速,當前世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機,從8位、16位到32位等,但它們各具特色,互成互補,為單片機的應(yīng)用提供廣闊的天地。單片機,亦稱
6、單片微電腦或單片微型計算機。它是把中央處理器(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、輸入/輸出端口(I/0)等主要計算機功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。現(xiàn)在可以說單片機是百花齊放的時期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機,從8位、16位到32位,數(shù)不勝數(shù),應(yīng)有盡有,它們各具特色,互成互補,為單片機的應(yīng)用提供廣闊的天地?？v觀單片機的發(fā)展過程,可以預(yù)示單片機的發(fā)展趨勢。第二章 病房呼叫系統(tǒng)電路設(shè)計2.1 功能說明本次項目設(shè)計的是病房呼叫系統(tǒng)電路，能夠模擬病房的呼叫輸入信號，并分有優(yōu)先等級，顯示呼叫信號的號碼，沒信號呼叫時顯示0，有多個信號呼叫時，顯示優(yōu)先
7、級最高的呼叫號（其它呼叫號用指示燈顯示），凡有呼叫發(fā)出5秒的呼叫聲2.2功能劃分及芯片描述1、 編碼電路 74ls148優(yōu)先編碼器管腳功能介紹:為16腳的集成芯片，電源是VCC(16) GND(8),I0I7為輸入信號，A2,A1,A0為三位二進制編碼輸出信號，IE是使能輸入端，OE是使能輸出端，GS為片優(yōu)先編碼輸出端。使能端OE(芯片是否啟用)的邏輯方程：OE =I0I1I2I3I4I5I6I7IE 當OE輸入IE=1時，禁止編碼、輸出(反碼)： A2,A1,A0為全1。當OE輸入IE=0時，允許編碼，在I0I7輸入中，輸入I7優(yōu)先級最高，其余依次為：I6,I5,I4,I3,I2,I0，I0
8、等級排列。輸入輸出EII0I1I2I3I4I5I6I7A2A1A0GSEO1xxxxxxxx11111011111111111100xxxxxxx0000010xxxxxx01001100xxxxx011010100xxxx0111011100xxx01111100100xx011111101100x01111111101000111111111110 從以上的的功能表中可以得出，74ls148輸入端優(yōu)先級別的次序依次為I7，I6，I0 。當某一輸入端有低電平輸入，且比它優(yōu)先級別高的輸入端沒有低電平輸入時，輸出端才輸出相應(yīng)該輸入端的代碼。例如：I5=0且I6=I7=1(I6、I7優(yōu)先級別高于I
9、5) 則此時輸出代碼010 (為(5)10=(101)2的反碼)這就是優(yōu)先編碼器的工作原理。2、 555定時器 引腳功能1腳：外接電源負端VSS或接地，一般情況下接地。8腳：外接電源VCC，雙極型時基電路VCC的范圍是4.516V，CMOS型時基電路VCC的范圍為318V。一般用5V。3腳：輸出端Vo2腳：低觸發(fā)端6腳：TH高觸發(fā)端4腳：是直接清零端。當此端接低電平，則時基電路不工作，此時不論TR、TH處于何電平，時基電路輸出為“0”，該端不用時應(yīng)接高電平。5腳：VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個比較器的基準電壓，當該端不用時，應(yīng)將該端串入一只0.01F電容接地，以防引入干擾。
10、7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。在1腳接地，5腳未外接電壓，兩個比較器A1、A2基準電壓分別為的情況下，555時基電路的功能表 2.3 總原理圖2-2 單片機總原理圖第三章 單元電路的設(shè)計2.1 編碼電路設(shè)計要求用五個開關(guān)模擬五個病房輸入信號，74LS148是一塊83優(yōu)先編碼器，具有8個輸入端，則五個開關(guān)依次接11、12、13、1、2、3號管腳，其它3個管腳接高電平。74LS148的管腳排列圖和邏輯符號如圖A和圖B所示：圖3-1 74LS148芯片模型圖3-2 74LS148芯片模型引腳解釋：74ls148優(yōu)先編碼器管腳功能介紹:為16腳的集成芯片，電源是VCC(
11、16) GND(8),I0I7為輸入信號，A2,A1,A0為三位二進制編碼輸出信號，IE是使能輸入端，OE是使能輸出端，GS為片優(yōu)先編碼輸出端。使能端OE(芯片是否啟用)的邏輯方程：OE =I0I1I2I3I4I5I6I7IE 當OE輸入IE=1時，禁止編碼、輸出(反碼)： A2,A1,A0為全1。當OE輸入IE=0時，允許編碼，在I0I7輸入中，輸入I7優(yōu)先級最高，其余依次為：I6,I5,I4,I3,I2,I0，I0等級排列。 2.2 555定時器圖3-3 PCB 555定時器單片機圖 如圖3-4所示圖3-4 單片機555定時器第四章 電路板的制作及調(diào)試41電路板的調(diào)試過程及所遇問題的解決方
12、案電路所設(shè)計的功能能否實現(xiàn)，電路板制作的好壞也起了很大的作用。在接通電源前，我先測試所有器件的好壞，然后對電路中的功能進行檢測。接通5V電源后，首先觀察所以等是否都亮，如果不亮，一一看電路板是否虛焊了。還有燈如果亮，這樣檢查焊錫是否多了，焊錫多了也容易出現(xiàn)問題，因為焊接時，焊錫會空隙焊接，實際上并沒有焊接好電路。在這次的調(diào)試過程中，從最開始的制作到后來的電路板進行實物檢測，我都遇到了很多的問題，以下是我對這些問題的解決過程以及從中獲得的心得體會4.2 斷線和虛焊在做完電路板，焊接好元件之后就要對線路進行全面的檢查，用萬用表對著原理圖來測量，不能光憑肉眼判斷。在這次的課設(shè)中，在焊好元件后我已經(jīng)對
13、線路進行了檢查，在做PCB板子時 ，沒有發(fā)現(xiàn)問題。在焊接的技術(shù)不是很熟練的時候，虛焊很容易出現(xiàn)，而且與斷線相比，它不容易被發(fā)現(xiàn)，特別是對于多管腳的芯片,芯片插進去的時候就會很困難，很容易出現(xiàn)一些管腳沒有完全穿過去的情況，這個時候就最容易出現(xiàn)虛焊，在這次課設(shè)的過程中，就是有一個芯片的管腳沒有插好導(dǎo)致電路沒有實現(xiàn)功能。還有，管腳特別多的時候，不能把管腳焊接在一起，這樣會造成電路短路，元器件會容易燒壞，所以，在接電源之前要注意檢查虛焊和焊接是否會造成短路。還有注意芯片的保護，由于芯片管腳很多，而且芯片管腳比較小，所以在芯片的安放和拿出過程中必須要小心，不能把芯片管腳弄壞，建議使用工具把管腳取出。4.
14、3萬用表的使用使用萬用表，可以檢查電路是否虛焊了，這樣有助于保證電路板成功實它的功能。萬用表的種數(shù)碼和結(jié)構(gòu)是多種多樣的，使用時，只有掌握正確的方法，才能確保測試結(jié)果的準確性，才能保證人身與設(shè)備的安全！（1）插孔和轉(zhuǎn)換開關(guān)的使用首先要根據(jù)測試目的選擇插孔或轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置，由于使用時測量電壓，電流和電阻等交替的進行，一定不要忘記換檔。切不可用測量電流或測量電阻的檔位去商量電壓。如果用直流電流或電阻去測量220的交流電壓，萬用表則會立馬燒壞（2）測試表筆的使用萬用表有紅，黑筆，別看它就有兩根，使用中能不能運用自如，也是大有學(xué)問的，如果位置接反，接錯，將會帶來測測試錯誤或燒壞表頭的可能性。一般紅表筆為
15、“+”，黑筆為“-”。表筆插放萬用表插孔時一定要嚴格按顏色和正負插入。測直流電壓或直流電流時，一定要注意正負極性沒電流時，表筆與電路串聯(lián)，測電壓時，表筆與電路并聯(lián)，不能搞錯萬用表使用前應(yīng)檢查指針是否在零七八碎位上，如不指零位，可調(diào)正表蓋上的機械調(diào)節(jié)器，調(diào)至零位萬用表有多條標尺，一定要認清對應(yīng)的讀數(shù)標尺，不能圖省事面而把交流和直流標尺任意混用，更不能看錯萬用表同一測量項目有多個量程，例如直流電壓量程有1V，10V，15V，25V，100V，500V等，量程選擇應(yīng)使指針滿刻度的2/3附近。測電阻時，應(yīng)將指多云指向該檔中心電陰值附近，這樣才能使測量準確萬用表有多條標尺，一定要認清對應(yīng)的讀數(shù)標尺，不能
16、圖省事面而把交流和直流標尺任意混用，更不能看錯第五章 系統(tǒng)電路及原理原理：首先由病人按下呼叫器開關(guān)，即邏輯數(shù)據(jù)開關(guān)，通過LED指示燈顯示病人呼叫的病房，傳輸?shù)揭粋€編碼器進行編碼，我這里選用的是74LS148,8線3線優(yōu)先編碼器，其低電平為有效輸入；然后再進行譯碼輸出。通過一個與非門對信號進行處理，連接周期T為10秒，占空比為50%的方波發(fā)生器與信號一同通過與門，控制輸出信號可以持續(xù)5秒，使蜂鳴器呼叫5秒。圖5-1 PCB總原理圖圖5-2 實物圖總結(jié)本設(shè)計的主要目的是實現(xiàn)一個當醫(yī)院發(fā)生緊急情況時，病房之中又有多個病人需要護理的一個優(yōu)先級別的電路。用于醫(yī)院病房需要呼叫具有優(yōu)先級別的呼叫系統(tǒng)。當有病
17、人進行呼叫時，系統(tǒng)會自動先處理具有優(yōu)先級別的病房的編號，同時產(chǎn)生光信號和5秒鐘的聲音信號。另外在產(chǎn)生信號的同時系統(tǒng)會顯示呼叫病人的病房編號。這樣醫(yī)護人員可以根據(jù)呼叫信號的優(yōu)先級別及時對每一位呼叫病人進行救治。其中，醫(yī)院可以對病人的病情的進行編號，病情最嚴重者具有最高級別的優(yōu)先權(quán)，依次降低。此呼叫系統(tǒng)的使用能讓醫(yī)院出現(xiàn)緊急狀況時臨危不亂，不僅使醫(yī)護人員能夠?qū)Σ∪说牟∏橛幸欢ǖ牧私?，還能對病人的突發(fā)情況進行及時有效治療，讓救護工作緊張有序的進行。同時，醫(yī)院可以在有本系統(tǒng)的情況下，更加合理有效的安排值班的醫(yī)護人員，為醫(yī)院節(jié)省大量人力、物力、財力。本設(shè)計的指導(dǎo)思想是設(shè)計一個當病人緊急呼叫時，產(chǎn)生聲光提
18、示，并顯示病人編號；然后根據(jù)病人病情進行優(yōu)先級別設(shè)置，當有多人呼叫時，病情嚴重優(yōu)先；醫(yī)護人員處理完當前最高級別的呼叫后，清除已處理的最高級別的呼叫信號，系統(tǒng)按優(yōu)先級別顯示其他呼叫病人的編號。由呼叫信號的輸入，74LS148優(yōu)先編碼，由74LS48譯碼顯示和邏輯控制清除幾部分構(gòu)成，其核心在74LS148優(yōu)先編碼器。本題目選擇的目的是為了更好的為病人進行護理工作，對病情嚴重優(yōu)先處理。本設(shè)計主要是采用數(shù)字、模擬電路的一些基礎(chǔ)原件來完成，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，價格低廉來完成病房緊急呼叫系統(tǒng)，當有多個呼叫時，病情嚴重的優(yōu)先。此設(shè)計能讓普通的鄉(xiāng)村醫(yī)院使用，價格便宜，節(jié)約人力、財力資源，能更好的體現(xiàn)醫(yī)院的本質(zhì)
19、-救死扶傷，為人民大眾服務(wù)。 致謝本次課程設(shè)計，我可以順利完成任務(wù)，首先要感謝老師的指導(dǎo)，再次感謝同學(xué)們給與我的幫助，其次，也要感謝同學(xué)在我去做電路板的過程中，幫我配置腐蝕液，最后，也要感謝學(xué)校給我們這樣一次鍛煉的機會，感謝學(xué)校給我們提供給我們鍛煉的場所和氛圍。正是老師、同學(xué)、學(xué)校給予我鍛煉的機會，讓本次課程設(shè)計能夠順利成功完成。參考文獻1 （美）弗洛伊德著，余璆等譯：數(shù)字電子技術(shù)（第九版），電子工業(yè)出版社，20082 吉雷.章優(yōu)仕.齊永龍. Protel99電子電路設(shè)計M, 成都：電子科技大學(xué)出版社，200015指導(dǎo)教師評語：簽 名：日 期： 年 月 日畢業(yè)論文成績評定：蓋 章：日 期： 年 月 日
病房呼叫系統(tǒng)
