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可穿戴紧急呼叫器电路模块设计

导读: 当某一路有呼叫信号输入时,该信号会被送到编码器(74LS148)中进行编码,编码器信号经过反相器(74LS04),经驱动芯片(CD4511)输出到显示电路,显示这一路的编码。

  当某一路有呼叫信号输入时,该信号会被送到编码器(74LS148)中进行编码,编码器信号经过反相器(74LS04),经驱动芯片(CD4511)输出到显示电路,显示这一路的编码。同时触发单稳态电路,产生2s的高电平,使多谐振荡器工作,使LED和蜂鸣器产生2S警报信号,报警状态可以通过手动按键消除。 八路呼叫器的电路主要由编码/锁存/译码/显示电路、单稳态电路、报警电路/手动控制电路组成。 其中,CD4511是自带锁存功能的七段数码管驱动芯片。

  1.编码/锁存/译码/显示电路

  电路结构及工作原理:电路由按键、8-3线优先编码器74LS148、反相器74LS04、驱动器CD4511、七段数码管及保护电阻构成。 当J1至J8中某一个按键按下时,表明该路有呼叫。在74LS148的输出端有相应的编码(反码)输出。通过反相器输入CD4511译码驱动数码管显示相应的按键数。例如,当J3按键按下时,表明J3所在的这一路有呼叫,这时J3的低电平输入74LS148进行编码。经反相器74LS04反相后输入CD4511译码驱动,数码显示器显示数码2. 显示电路只需要将CD4511锁存端EL连接到单稳态触发器输出端,即可实现显示电路显示相应时间(EL高电平锁存)。注释: 因为74LS148只能编码0—7,而使用74LS30(8与非)经反相器连接CD4511 A4引脚,可将输出的“0”的以“8”显示在数码管上。

  2 延时2S报警电路

  电路结构及工作原理:电路由按键、8与非门74LS30、单稳态电路、与非门74LS04、反相器、多谐振荡器、LED和蜂鸣器组成。 当J1至J8中某一个按键按下时,表明该路有呼叫。使得74LS30输出高电平,经反相器,产生低电平触发单稳态电路,产生2S高电平延时,经两个反相触发多谐振荡器4 RST引脚,使其振荡,从而控制LED和蜂鸣器工作,产生警报。 其中,手动消除警报电路,由锁存器74LS374,与非门74LS00构成,在2S期间可手动使多谐振荡器4 RST引脚置低,从而不工作,即消除警报。

  3 报警电路/手动控制电路

  电路结构及工作原理:电路由按键、2输入四与门74LS00、六反相器74LS04、三极管、LED发光二级管以及保护电阻构成。 此处LED灯极为模拟的简要报警装置。当按键按下时低电平输入经反相器使其清零,LED灯熄灭。 其中J9、R17、VCC、GND实际中被74LS374等效代替,实现2S期间手动消除警报功能。

  点评分析:

  本设计的主导思想是设计一个当病人紧急呼叫时,产生声音信号提示,并显示病房编号,然后根据病人病情优先级别处理,当多人呼叫时,病情严重者优先。对于此电路,设计时要熟悉74LS148、74LS374 、CD4511、共阴极数码管、555、74LS30 或74LD686、74LS00、7805等集成芯片的功能表及相关参数和引脚图,同时掌握稳压电源的整流、滤波、稳压工作原理并懂得电路设计,最后要灵活运用Multisim仿真软件检测模块功能。
 

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