电路图天天读（13）：可穿戴紧急呼叫器电路模块设计
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电路图天天读（13）：可穿戴紧急呼叫器电路模块设计
　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。
电子发烧友网技术编辑点评分析：
&&&&& 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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文档介绍：
八路呼叫器 1 目录摘要.................................................................................. 3 第一章八路呼叫器设计任务、要求和方案...................................................4 1.1 设计题目.........................................................................4 1.2 设计任务与要求................................................................... 4 1.2.1 设计任务....................................................................4 1.2.2 典型模块与主要元件..........................................................4 1.3 设计方案.........................................................................4 1.3.1 设计要求....................................................................4 1.3.2 工作原理....................................................................4 第二章单元电路设计.....................................................................6 2.1 输入回路.........................................................................6 2.2 锁存器控制电路...................................................................8 2.3七段 LED 数码管显示电路...........................................................10 第三章总电路图及其原理说明............................................................16 3.1 输入锁存........................................................................16 3.2 编码和译码显示..................................................................16 3.3 报警系统........................................................................16 第四章仿真和电路调试及其分析..........................................................17 4.1 仿真结果及分析..................................................................17 4.2 调试电路及其分析................................................................17 第五章八路呼叫器总电路原理图和仿真图..................................................18 结论...................................................................................20 参考文献...............................................................................21 致谢...................................................................................22 附录...................................................................................23 2 摘要本文的八路呼叫器电路由四大部分组成:输入回路、锁存器控制电路、七段 LED 数码管显示电路和声光报警系统。八路呼叫器是利用以 74LS 系列集成芯片组成电路各个部分,实现对八路呼叫的电子控制。通过采用 74LS373 锁存器和 74LS148 编码器构成八路呼叫器的核心组成部分,形成对信号的锁存。采用 74LS48 译码器对二进制数进行译码再发送到七段显示器,形成对路组的显示,其中加入 74LS83 四位全加器对输入的二进制数加一使显示路组符合按键的数码。采用发光二极管、三极管和喇叭组成声光报警系统,其中三极管用来对信号进行功率放大。八路呼叫器由按键 S1---S8 来进行呼叫,它是利用每一路按键的通断来达到呼叫的目的。八路呼叫器的电源只有 5V,使电路实现了低耗和方便。电路其中有的元件因为本身问题,为了防止电流过大对元件造成烧坏,要在元件前面加上限流电阻。这样对保证电路能够安全的工作。借助 Multisim 软件对单元电路以及总体电路进行了仿真分析,设计中运用 Multisim 软件绘制了单元电路,Protel 99SE 软件绘制了总体电路图,圆满的实现了电路对八路呼叫器的功能。【关键词】八路呼叫器、输入回路、锁存器的控制电路、七段数码显示电路、声光报警系统 3 第一章八路呼叫器设计任务、要求和方案 1.1 设计题目八路呼叫器的设计、制作与调试 1.2 设计任务与要求 1.2.1 设计任务: 呼叫器设置为八路,当某一路有呼叫时,能显示该电路的编号, 同时给出声光报警信号。报警信号可以手动切除。 1.2.2 典型模块与主要元件: 74LS148*1;74LS373*2;CD4511*1;NE555*1;74LS00*2;74LS48*1;74LS30; 74LS32*1;74LS04*1;74LS83*1; 七段 LED 数码管;其他电阻、按键、电容、三极管等。 1.3 设计方案 1.3.1 设计要点根据课题设计的要求,呼叫器为八路,所以用七段 LED 数码管显示。当有某一路呼叫时要显示这一路的编码,所以要准确判断并把呼叫的信号锁存。实现这一功能可用锁存器 74LS371
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