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其逻辑图2和功能表1所示。
图2 74LS48逻辑图 表1 74LS148功能
71LS138有三个附加的控制端、和。当、时,输出为高电平(S=1),译码器处于工作状态。否则,译码器被禁止,所有的输出端被封锁在高电平,如表1所示。这三个控制端也叫做“片选”输入端,利用片选的作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能。带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。在图2电路中如果把作为“数据”输入端(同时),而将作为“地址”输入端,那么从送来的数据只能通过所指定的一根输出线送出去[1]。这就不难理解为什么把叫做地址输入了。例如当=101时,门的输入端除了接至输出端的一个以外全是高电平,因此的数据以反码的形式从输出,而不会被送到其他任何一个输出端上。
无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到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。
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2.2 TWH9236集成电路模块设计
模块的具体功能图3是TWH9236D的输入电平为+5.5V,故选用6V稳压管VS为74LS147提供工作电压,使输出高电平时能直接与TWH9236相兼容,接收器采用TWH9238集成电路,其输出4位二进制代码经集成译码电路74LS48译码,驱动分段式显示器显示出相应的十进制数字,即发出呼唤信号的病人床位的号码数[2]。TWH9236集成.模块的具体电路如图3所示
图3 电路TWH9236集成
2.3 TWH9238集成电路模块设计
1、模块的具体功能
图4是接收器采用TWH9238集成电路,其输出4位二进制代码经集成译码电路74LS48译码,驱动分段式显示出相应的十进制数字,即发出呼唤信号的病人床位的号码数。
2、TWH9238集成模块的具体电路如图4所示。
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图4 TWH9238集成电路
2.4 译码器CD4511
CD4511是一个用于驱动共阴极 LED (数码管)显示器的 BCD 码—七段码译码器,特点:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。
CD4511 是一片 CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器,引脚排列如下图5所示。
图5 CD4511 引脚排列图
BI:4脚是消隐输入控制端,当BI=0 时,不管其它输入端状态如何,七段数码管均处于熄灭(消隐)状态,不显示数字。
LT:3脚是测试输入端,当BI=1,LT=0 时,译码输出全为1,不管输入 DCBA 状态如何,七段均发亮,显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。
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LE:锁定控制端,当LE=0时,允许译码输出。 LE=1时译码器是锁定保持状态,译码器输出被保持在LE=0时的数值。
A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。
a、b、c、d、e、f、g:为译码输出端,输出为高电平1有效[3]。 CD4511的工作真值表如表 2所示。
表2 CD 4511的真值表
2.5 555单稳态定时器
555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件,其电路原理图如下图。一般用双极性工艺制作的称为 555,用 CMOS 工艺制作的称为 7555,除单定时器外,还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽,可在 4.5V~16V 工作,7555 可在 3~18V 工作,输出驱动电流约为 200mA,因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容[4]。如图6所示
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图6 555定时器
555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个 RS 触发器,一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3,C2 的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器 C2 的输出为 0,可使 RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则 C1 的输出为 0,C2 的输出为 1,可将 RS 触发器置 0,使输出为 0 电平[5]。 2.6 蜂鸣器
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。我们本次设计就是用这种设备来模拟,它的外形常见的有以下几种,如图7所示。一般呈圆柱状,下面两针长短不同,长的就为正极,短为负极,我们只要在正负极加上正向电压其便可以发出声响。如图7所示