脉搏计课程设计.doc

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1、.....报告成绩电子电路综合实验报告学生：贺杰学号：1410404006专业年级：2014级通信工程4班指导教师：周妮讲师起止日期：2016年3月—2016年6月电气与信息工程学院2016年6月3日.资料.........资料........目录1目的与意义13方案设计14系统硬件设计35仿真调试与分析106结论与体会10参考文献10附录11附录A系统实物图11.资料........摘要：电于脉搏计可以连续台动地测量手术或重危病人的脉搏，也可以用于健康管理，运动员的训练等方面，为提高运用电子技术基本知识进行理论设计、实践创新以及独立工作、团队合作的能力，通

2、过实践制作一个数字频率计，学会合理的利用集成电子器件制作基于数字电路和模拟电路的课程设计与制作。电子脉搏计是用来测量一个人心脏跳动次数的电子仪器，也是心电图的主要组成部分，它是用来测量频率较低的小信号。 1目的与意义一、目的：1、掌握组合逻辑电路的工作原理及设计方法。2、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的电子电路小系统。二、意义对于医院的危重病人，或者在其他一些特殊场合，需对人的脉搏进行连续检测，本课题即针对这一需求，设计一台简易的电子脉搏计。1、制作要求实现在15S测量1min的脉搏数，并且显示其数字。正常人脉搏数为60~80次/min婴儿为90~10

3、0次/min，老人为100~150次/min。（只考虑数字部分，即输入波形视为矩形波）2、制作步骤（1）拟定测试方案和设计步骤，填写真值表；（2）根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图；（3）进行相应的仿真测试；（4）设计、调试和安装电路并测试；（5）撰写设计报告。.资料........2方案设计电子脉搏计是由脉搏计数器和控制时间的定时电路所组成，并且还要在15S测量出1min的脉搏数。所以，我们先按要求，分开设计各个功能的电路图，然后再组合连接成一个完整的按要求的电子脉搏计。 方案一：     左移两位脉搏计数电路与门脉搏模拟电路电源电

4、路BCD码转换控制电路数码管显示电路使能信号锁存电路清零电路数码管显示电路计时电路图3－1 方案一整体框图正常人脉搏数为60~80次/min，婴儿为90~100次/min，老人为100~150次/min。为了精准电路，我取计数器的计数围为0-299。让信号发生器模拟人体脉搏的产生。以每个上升沿代表一次脉搏。让计数器记录上升沿的个数，再左移两位，表示所记数字乘以四。这样我们就可以15秒钟测量一分钟的个数。但是这种方案由六位二进制码转换BCD码电路复杂，故障率高，延时较长，且计数不能连续，所以舍弃这种方案。 方案二： 与门脉搏四倍频电路脉搏模拟电路脉搏计数电路时

5、钟产生电路电源电路清零电路使能信号锁存电路.资料........控制电路数码管显示电路计时电路图3－２ 方案二整体框图在计数器与脉搏产生器之间串联一个四倍频电路。这样我们在15秒采集的脉冲个数就可以等效为一分钟的个数，另外再加一个计时控制电路，当计时为15秒时，让计数器停止计数，此时读出的数据就是一分钟的脉搏数。如需重新记数，只要清零即可。此种方法能够连续计数，且计数电路结构简单。故选用第二种方案。 方案二，框图介绍： 以下几个模块是构成电子脉搏计的主要功能模块，为使人们更了解该方案的原理，现将各个模块介绍如下。 1.脉搏模拟电路主要是产生一定频率的脉冲信号

6、，来模拟人体的脉搏经过传感器和波形整形后的输出信号。该信号直接送给脉搏四倍频电路。 2.四倍频电路的作用是将脉搏模拟信号的频率增加四倍，即让计数器记录的数据为实际值的四倍。让我们在15s就可以读出1分钟的脉搏数。 3.时钟产生电路由555构成，主要是为整个电路提供一个基准时钟，让被测者能够对比时间与脉冲个数，来判断脉搏的快慢。 4.计时电路接收时钟信号并计时，当计时到15s的时候，给JK触发器一个有效脉冲，让JK触发器通过与门控制脉搏信号与计数电路的通与断。 5.清零信号主要是为下一次计数做准备。当需要再一次测量时，只需按下清零信号键，使数据归零。就可以重新

7、计数。 6.电源主要是为各个模块提供电能，使其正常工作，本设计采用5V直流供电，电源直接从数电实验箱上获得。 3系统硬件设计电路原理总述： 电路原理如图２－2所示，因为拾取脉搏需要传感器，信号放大器，波形整形电路，为了方便起见，我以频率可调的矩形波模拟脉搏。经过四倍频，产生需要计数的脉冲。另一路，由NE555产生周期为1秒的矩形波，并输给计时电路，做为时间基准，控制脉搏脉冲的通与断。再由脉搏计数器对脉搏进行计数。通过数码管显示出来。如需重新测量，只需让各电路清零即可。此外，各个模块用同一个电源供电。 １．四倍频电路： .资料........原理图如图3－1所

8、示，其工作原理为：当a点为低电平稳定时，b点为0。a