课程设计————电子心率计的设计

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浙江理工大学本科课程设计任务书(心率计) (1)

浙江理工大学本科课程设计任务书(心率计) (1)
2.掌握常用模拟、数字集成电路(运放、555、计数器、译码器等)的应用;
3.了解影响脉搏测试仪指标的基本因素。
主要技术指标
1.电压放大电路的放大倍数可调,经整形、滤波后得到方波信号;
2.门控电路的暂稳态时间为30秒;
3.译码显示记录被测心率。
工作内容
1.根据红外传感器输出信号特点,设计放大电路、滤波电路及整形电路各元件参数,要求输出方波信号。
用555芯片设计半分钟定时器同时设计三位计数电路对方波信号进行计数并设计译码电路将bcd码翻译成数码管的七段码
浙江理工大学本科课程设计任务书
设计题目
电子脉搏测试仪的设计
设计要求
1.通过基于红外线传感器的脉搏测试仪的实现,熟悉数字系统的一般设计、制作和调试方法,初步掌握大规模集成电路的应用方法和注意事项;
2.电子脉搏测试仪的原理(框图);
3.各部分单元电路的工作原理,包括重要芯片的介绍等;
4.电子脉搏测试仪的设计思路及原理图;调试的步骤和注意事项;
5.测量数据记录;
6.课程设计过程问题总结与心得体会。
指导教师
签名
年月日
系主任签名:
年月日
2.用555芯片设计半分钟定时器,同时设计三位计数电路对方波信号进行计数,并设计译码电路将BCD码翻译成数码管的七段码。
3.设计驱动电路驱动三位数码管显示半分钟心跳次数。
4.装配硬件电路并进行硬件测试、记录结果。
5.整理数据,撰写设计报告并上交。
工作计划
2013.12.30介绍设计题目、工作原理、设计要求、注意事项等;
2013.12.31熟悉设计题目,查找资料,初步设计电路原理图;
2013.12.31元器件测试、组装并焊接;

数电课程设计心率计

数电课程设计心率计

数电课程设计心率计一、课程目标知识目标:1. 理解数字电路基础知识,掌握心率计中数字电路的设计原理;2. 学习并掌握心率计的硬件组成、工作原理及各部分功能;3. 了解心率计在医疗、运动等领域的应用及其重要性。

技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的心率计数字电路;2. 学会使用相关仪器、工具进行电路调试,解决实际问题;3. 提高分析问题、解决问题的能力,培养动手实践和团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电路的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的创新意识,鼓励他们勇于尝试、不断探索;3. 增强学生的责任感,使他们认识到技术发展对人类生活的影响,关注健康问题。

本课程旨在结合数字电路相关知识,通过设计心率计的实践活动,使学生在掌握基本原理的同时,提高实际操作能力。

课程针对学生的年级特点,注重理论与实践相结合,培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。

通过课程学习,让学生了解心率计在实际生活中的应用,提升他们对健康问题的关注程度,从而达到学以致用的目的。

二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾:逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路等;2. 心率计工作原理介绍:光电传感器原理、模拟信号处理、数字信号处理;3. 心率计硬件组成:传感器、信号放大器、滤波器、模数转换器、微处理器;4. 数字电路设计:组合逻辑电路设计、时序逻辑电路设计、微控制器编程;5. 心率计电路搭建与调试:选用合适元器件,搭建心率计电路,进行实际测试;6. 心率计应用案例分析:分析心率计在医疗、运动等领域的实际应用案例;7. 教学实践:分组进行电路设计、搭建与调试,每组展示成果,相互交流经验。

教学内容参考教材相关章节,以理论与实践相结合的方式进行。

教学进度安排如下:1. 数字电路基础知识回顾(1课时)2. 心率计工作原理介绍(1课时)3. 心率计硬件组成(1课时)4. 数字电路设计(2课时)5. 心率计电路搭建与调试(2课时)6. 心率计应用案例分析(1课时)7. 教学实践(3课时)三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:通过教师对数字电路基础知识、心率计工作原理及硬件组成的系统讲解,为学生奠定扎实的理论基础。

心率计课程设计

心率计课程设计

本次设计可分如下几个部分,首先是模拟出心率信号,其设计图如下如图所示,两个函数信号发生器通过串联,在经二级管会出现一个不是很有规律的波,用示波器观察其所产生的波形使两个函数信号发生器的波形种类、频率、振幅均不同,观察其波形为:通过施密特触发器进行整波后,在观察其波形,可以把示波器接在通过施密特触发器整波后的输出部分,如下图观察其输出后的波形为我们可以观察到是很规则的方波。

这就证明了我所设计的用三个五施密特触发器整波的功能。

下面来介绍我们所设计的另一个部分,晶振部分。

其实晶振部分是提供一个阈值时间,也就是说晶振部分所产生的方波的周期要大于心率进行整波后所产生的方波的周期。

其比较在整体电路图已有所体现。

如下:模拟信整波后的输出与晶振的输出用一个与非门连接此部分为多谐波振荡器,产生周期较小的方波此输出经过二分频所产生的方波与上面的经整波分频后所产生的方波经过一个与非门输出。

此两波在示波器上的比较图如下:所以此数字心率计设计的原理为当整波输出的波为高电平1时,多谐波振荡器跳动的次数会经与非门输出到右侧74LS160的CLK。

其脉冲使计数器开始计数。

本次数字电子课程设计要求做一个数字心率计,我所设计的电路主要包括被测信号输入电路,三五施密特触发器整波电路,多谐波振荡器晶振电路,分频电路,控制门电路,计数器电路,锁存七段译码电路以及显示电路。

方框图完成之后,开始具体设计。

根据这一条件,首先要确保被测信号是方波,本人根据施密特触发器对波形的整形和变形作用,选用施密特触发器将被测波形转变成方波。

而为了使被测信号波形没有规律,我设计出让两个振幅大小不同函数信号发生器串联。

由于单位时间内的周期个数即为频率。

根据这一概念,只要用一个固定长度的门信号与被测信号同时进行与运算即可得出这一单位长度中的被测信号的有效个数,再把这个经过加工的信号送到数字集成计数器中,即可测出信号在这个单位时间内的周期,在经过单位的倍数运算就可以得出正确的频率。

电子技术课程设计--红外线心率计

电子技术课程设计--红外线心率计

6
4
+
uo
u+>u- uo输出高电位 “1”
u+<u- uo输出低电位 “0”
运算放大电路
(3) LM741
1和5为偏置(调零端) 2为反向输入端 3为正向输入端 4接地或负电源 6为输出 7接电源 8空脚
放大、滤波、整形电路
R4
R8
+12V
C1
R3 3k
R5 2k
300k
2 3
IC2
+12V 7
计数电路----MC14553
DIS:该端接地时,计数脉冲才能进行计数。 DSM1、C1D4S525、3是D3S位3:十位进选制通计扫数描器信,号但的只输有出1个,这3端 能输循出环端地,输要出完低成电3平位,输供出显,示采器用作扫为描位输通出控方制。 Q0式、,Q通1、过Q它2、的Q选3通:脉BC冲D信码号输,出依端次,控它制能3分位时轮 流十输进出制3组的锁输存出器,的从B而CD实码现。扫描显示方式。 O.F.:溢出进位端
E
R11 3k
放大、滤波、整形电路调试
VP- P 1000mV
VP- P 660mV
u3
LCD放 放 放 放 放
u2
5V/ 500ms
u6
放 放 放 C1放 放 放 A1放 6放
放 放 VP- P 10mV
放 放 放 50Hz放 放 放 放 放 放 放 放 放 放 放 放 放
放放放放放
R4放 放 放 放 放 放 放 放 放 R8
4
三位计数器、 译码电路
5
显示电路
+12V电压
6
负电源 变换电路
门控电路
3

电子脉搏计的课程设计

电子脉搏计的课程设计

电子脉搏计的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子脉搏计的工作原理,掌握其基本结构及功能。

2. 学生能掌握电子脉搏计的使用方法,了解其在医疗领域的应用。

3. 学生了解心率与脉搏的关系,认识到电子脉搏计在监测心率方面的作用。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,正确操作电子脉搏计,进行简单的脉搏测量。

2. 学生能通过实际操作,培养动手能力,提高实验操作技巧。

3. 学生能分析电子脉搏计的测量数据,提高数据分析能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学技术的兴趣,激发学习热情,增强创新意识。

2. 学生通过实践活动,认识到科技在生活中的重要作用,提升社会责任感。

3. 学生在学习过程中,培养合作精神,提高沟通与团队协作能力。

本课程针对高中年级学生,结合电子技术课程内容,以实用性为原则,设计电子脉搏计的课程。

课程旨在帮助学生将所学理论知识与实际应用相结合,培养科学思维和动手能力,同时注重培养学生的情感态度价值观,使其成为具有创新意识和实践能力的高素质人才。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子脉搏计原理与结构- 理解电子脉搏计的工作原理,包括传感器、信号放大、滤波、显示等部分。

- 学习电子脉搏计的基本结构,分析各部分功能及其相互关系。

2. 电子脉搏计的使用与操作- 介绍电子脉搏计的使用方法,包括仪器准备、测量部位选择、操作步骤等。

- 学习如何正确读取和记录脉搏数据,以及如何进行简单的数据分析。

教学内容关联教材第十五章“传感器及其应用”的相关知识。

3. 实践与拓展- 安排实践活动,让学生动手操作电子脉搏计,进行实际测量。

- 分析测量结果,探讨影响脉搏测量的因素,提高学生的实际应用能力。

教学内容将按照以下进度安排:1. 第一节课:电子脉搏计原理与结构的学习。

2. 第二节课:电子脉搏计的使用与操作方法的学习。

3. 第三节课:实践活动,学生分组操作电子脉搏计,进行测量和数据分析。

三、教学方法针对本章节内容,采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:教师通过生动的语言和示例,讲解电子脉搏计的工作原理、结构及其使用方法。

电子技术课程设计---电子人体脉搏计的设计

电子技术课程设计---电子人体脉搏计的设计

电子技术课程设计---电子人体脉搏计的设计一、课程设计目的1.应用电子技术知识设计制作一台电子人体脉搏计,实现在短时间内测量人体脉搏数,并显示其数值。

总体目标:(1)掌握电子产品的初步设计方法、以及元件计算、选用。

(2)学习电子元件焊接与安装。

(3)学习电子产品使用通用测量仪器的调试方法。

2.功能技术指标(1)实现在15秒钟以内测量1分钟的脉搏数,并显示其数值;(2)测量误差≤±2次/分钟;(3)可以连续测量或单次测量;(4)最大显示300次/min。

二、课程设计内容1、电子脉搏计的原理2、确定设计方案,画出组成方框图,简述每部分功能;3、电路元件数值计算,确定主要元件参数值4、绘制完整的电路原理图,生成元件清单。

5、装配焊接硬件电路并进行硬件测试、数据记录6、芯片介绍(1)4046芯片工作原理。

输入信号Ui从14脚输入后,经放大器A1进行放大、整形后加到相位比较器Ⅰ、Ⅱ的输入端,图3开关K拨至2脚,则比较器Ⅰ将从3脚输入的比较信号Uo与输入信号Ui作相位比较,从相位比较器输出的误差电压UΨ则反映出两者的相位差。

UΨ经R3、R4及C2滤波后得到一控制电压Ud加至压控振荡器VCO的输入端9脚,调整VCO的振荡频率f2,使f2迅速逼近信号频率f1。

VCO的输出又经除法器再进入相位比较器Ⅰ,继续与Ui进行相位比较,最后使得f2=f1,两者的相位差为一定值,实现了相位锁定。

若开关K拨至13脚,则相位比较器Ⅱ工作。

(2)4060芯片工作原理。

4060是由一振荡器和14位二进制串行计数器位组成,振荡器的结构可以是RC或晶振电路,CR为高电平时,计数器清零且振荡器使用无效。

所有的计数器位均为主从触发器。

在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数。

(3)4553芯片工作原理。

4553是3位十进制计数器,但只有1个输出端,要完成3位输出,采用扫描输出方式,通过它的选通脉冲信号,依次控制3位十进制的输出,从而实现扫描显示方式。

电子脉搏计课程设计

电子脉搏计课程设计

电子脉搏计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子脉搏计的工作原理,掌握其基本构造和功能。

2. 学生能掌握电子脉搏计的使用方法,学会读取脉搏数据并进行简单分析。

3. 学生了解心率与健康的关系,认识到电子脉搏计在医疗领域的应用价值。

技能目标:1. 学生能够独立操作电子脉搏计,进行正确的脉搏测量。

2. 学生能够运用所学的知识,分析脉搏数据,提高观察和思考能力。

3. 学生能够通过小组合作,探讨电子脉搏计在实际生活中的应用,培养团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学研究的兴趣,激发探索生命科学的热情。

2. 学生认识到科技发展对医疗事业的贡献,增强社会责任感和创新意识。

3. 学生通过学习电子脉搏计,关注自身健康,养成良好的生活习惯。

本课程针对初中年级学生,结合电子技术、生物学和医疗知识,以实践操作为主,培养学生的动手能力、观察分析能力和团队合作能力。

课程旨在让学生了解电子脉搏计在现实生活中的应用,提高学生的健康意识,激发他们对科技的兴趣和热情。

通过具体的学习成果分解,教师可针对课程目标进行教学设计和评估,确保课程的有效实施。

二、教学内容1. 电子脉搏计的基本原理与结构- 介绍电子脉搏计的工作原理,如光电传感器、信号处理等。

- 解析电子脉搏计的主要部件及其功能,如显示屏、按键、电池等。

2. 电子脉搏计的使用方法- 指导学生正确佩戴电子脉搏计,确保测量数据的准确性。

- 讲解如何读取脉搏数据,并进行简单的数据分析。

3. 心率与健康的关系- 介绍心率的概念,以及正常心率范围。

- 阐述心率与身体健康的关系,如运动、疾病等因素对心率的影响。

4. 电子脉搏计在医疗领域的应用- 举例说明电子脉搏计在临床诊断、健康监测等方面的应用。

- 分析电子脉搏计相较于传统脉搏测量的优势。

5. 实践操作与小组讨论- 安排学生进行电子脉搏计的实际操作,巩固所学知识。

- 组织小组讨论,探讨电子脉搏计在日常生活中的应用及未来发展。

电子人体脉搏计课程设计

电子人体脉搏计课程设计

电子人体脉搏计课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解电子人体脉搏计的基本原理、结构和操作方法,培养学生运用电子技术进行人体生理参数检测的能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解电子人体脉搏计的原理及组成部分;(2)掌握电子人体脉搏计的操作方法及注意事项;(3)熟悉人体生理参数的检测方法及数据分析。

2.技能目标:(1)能够正确操作电子人体脉搏计进行测量;(2)能够对测量数据进行处理和分析;(3)能够运用所学知识解决实际问题。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对生命科学的兴趣和好奇心;(2)培养学生尊重生命、关爱健康的价值观;(3)培养学生团队协作、积极进取的精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电子人体脉搏计的基本原理;2.电子人体脉搏计的组成部分及功能;3.电子人体脉搏计的操作方法及注意事项;4.人体生理参数的检测方法及数据分析;5.电子人体脉搏计在医疗领域的应用。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解电子人体脉搏计的基本原理、结构和操作方法;2.讨论法:学生就人体生理参数检测方法及数据分析进行讨论;3.案例分析法:分析实际案例,使学生了解电子人体脉搏计在医疗领域的应用;4.实验法:引导学生动手操作电子人体脉搏计,培养实际操作能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:电子人体脉搏计相关教材;2.参考书:生命科学、电子技术等相关参考书;3.多媒体资料:电子人体脉搏计的图片、视频等;4.实验设备:电子人体脉搏计、电脑、投影仪等。

五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估其学习态度和积极性;2.作业:布置相关作业,评估学生对知识点的掌握程度和应用能力;3.实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和对实验结果的分析能力;4.考试:期末进行闭卷考试,全面评估学生的知识掌握和运用能力。

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课程设计说明书正文1:任务分析与方案设计心率计是用来测量一个人心脏单位时间内跳动次数的电子仪器,由于人体各部位心率一致,所以通常测量人手臂处的脉搏即可测出人体心率。

任务要求测出的心率为一分钟内心跳的次数,并显示,测量结果要与标准范围作比较,不在标准范围内则报警。

设计方案为:采用传感器,量脉搏的跳动,出微弱的信号,入放大器中放大;后通过滤波器滤除干扰信号后,将形整形为方波或脉冲信号;将其作为计数控制信号,用基准时间一定的方波作为计数脉冲在一个心跳周期内计数,计数值N 与基准时间T 的乘积就是一次心跳的时间。

再对“60/基准时间T ”个脉冲进行N 分频,对分频后的信号计数,其计数值则为本次心率数值。

之后计数器计数值输入到显示器中显示,同时,将其输入的频率进行F/V 转换后与标准电压值作比较,若,测量值不在标准值范围内则报警,即LED 灯亮。

流程图如下。

2:电路设计,元器件参数计算及选择2.1:传感器的选择:红外线检测原理:随着心脏的博动,人体组织半透度随之改变,当血液流回心脏,组织半透度增大,这种现象在人体组织较薄的指尖、耳垂等部位最明显。

用红外发光二极管产生红外线照射到人体上述部位,并用装在一旁的红外光电管来检测机体组织的透明度并转换成电信号,其信号频率与脉搏频率相对应并且其为低频近似的正弦信号。

TCRT5000(L)具有紧凑的结构发光灯和检测器安排在同一方向上,利用红外光谱反射对象电压跟随器的显著特点就是,输入阻抗高,而输出阻抗低,一般来说,输入阻抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。

输出阻抗低,通常可以到几欧姆,甚至更低。

在电路中,电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。

因为,电压放大器的输入阻抗一般比较高,通常在几千欧到几十千欧,如果后级的输出阻抗比较小,那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。

在这个时候,就需要电压跟随器来从中进行缓冲。

起到承上启下的作用。

应用电压跟随器的另外一个好处就是,提高了输入阻抗,这样,输入电容的容量可以大幅度减小,为应用高品质的电容提供了前提保证]1[。

仿真图:黄色信号(下)为输入信号。

蓝色信号(上)为输出信号。

由图中可以看出,输入输出信号基本相等。

2.3:放大电路的设计传感器输出为微弱信号,需进行放大后才便于后续电路的处理。

考虑到后续电路中滤波器电路也具有信号放大的功能,所以放大器的放大倍数不宜过大,初步选择为660倍。

设计电路的原理如下:信号输入端信号输出端其放大倍数的计算公式为]1[黄色信号(下)为输入信号(其一格为2mV)蓝色信号(上)为输出信号(其一格为2V)2.4:滤波器的设计干扰信号对测量结果带来很大的误差,对信号进行分析与处理时, 常常会遇到有用信号叠加上无用噪声的问题, 这些噪声有的是与信号同时产生的, 有的是传输过程中混入的。

因此, 从接收的信号中消除或减弱干扰噪声, 就成为信号传输与处理中十分重要的问题。

根据有用信号与噪声的不同特性, 消除或减弱噪声,提取有用信号的过程称为滤波, 实现滤波功能的系统称为滤波器。

在测量的过程中,对于心率计的信号干扰主要是高频信号的干扰,所以设计的滤波器的为低通滤波器,通带截止频率设置为1000HZ,在所有的低通滤波器中,二阶有源滤波器具有时域响应快,截止性能良好,并且有一定的电压放大倍数的特点,故选择滤波器为二阶有源滤波器。

有源二阶滤波器基础电路如图1所示:图1 二阶有源低通滤波基础电路它由两节RC 滤波电路和同相比例放大电路组成,在集成运放输出到集成运放同相输入之间引入一个负反馈,在不同的频段,反馈的极性不相同,当信号频率f >>f0时(f0 为截止频率),电路的每级RC 电路的相移趋于-90º,两级RC 电路的移相到-180º,电路的输出电压与输入电压的相位相反,故此时通过电容c 引到集成运放同相端的反馈是负反馈,反馈信号将起着削弱输入信号的作用,使电压放大倍数减小,所以该反馈将使二阶有源低通滤波器的幅频特性高频端迅速衰减,只允许低频端信号通过。

其特点是输入阻抗高,输出阻抗低]1[。

传输函数为:)()()(i o ωωωj V j V j A =2F F)()-(31CR j CR j A A V V ωω++= 令 F 0V A A = 称为通带增益F31V A Q -=称为等效品质因数 RC1c =ω 称为特征角频率 则2c n22c 0)(ωωω++=s Qs A s A要求截止频率f0=1000HZ ;品质因数Q=0.707。

低通滤波器的通带电压增益 VF A A =0=1.586。

选择C=82nF,选择标准电阻R=9.09 K Ω,Rf=2.55 K Ω。

二阶有源滤波电路:二阶有源滤波电路仿真:(蓝—输出信号黄—输入信号)模拟信号输入时由于二阶有源滤波电路的通频带增益有了一个放大的效果这样加上前二级放大电路的放大作用,总电压放大倍数为1046.76,则可以将mV 级信号放大到V级。

1kHZ频率信号输入仿真:如仿真波形所示:当频率大于1000HZ的信号输入时,电压衰减为0,取得了良好的滤波效果2.5:整形电路:输入信号进入后将首先通过比较器将正弦型信号转变成-5V—5V的方波信号,之后方波信号进入施密特触发器进行进一步的整形,将信号转换为0V—5V的数字信号,并提高信号的上升和下降时间,有利于信号的分辨与处理。

施密特触发器是脉冲波形变换中常用一种电路,它在性能上有两个特点:第一,输入信号从低电平上升的过程中电路转换时对应的输入电平,与输入信号从高电平下降的过程中对应的输入电平不同。

第二,在电路转换时通过电路内部中的正反馈过程使输出电压波形的边沿很陡。

利用这两个特点不仅可以使边沿变化缓慢的信号整形为边沿陡峭的矩形波,还可以将噪声有效地消除]2[。

经施密特触发器整形前后的信号比较:2.6:555定时器电路: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。

引脚功能:1—接地GND 2—触发 3—输出 4—复位 5—控制电压6—门限(阈值) 7—放电 8—电源电压VCC参数功能特性:供应电压 4.5—18V供应电流3-6 mA输出电流225mA (max)上升/下降时间100 ns存储温度范围 -65℃ 至+150℃工作温度0℃ 至+70℃构成多谐振荡器,组成信号产生电路:多谐振荡器又称为无稳态触发器,它没有稳定的输出状态,只有两个暂稳态。

在电路处于某一暂稳态后,经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。

两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。

多谐振荡器可用作方波发生器。

接通电源后,假定是高电平,则T截止,电容C充电。

充电回路是VCC—R1—R2—C—地,按指数规律上升,当上升到时(TH、端电平大于),输出翻转为低电平。

是低电平,T导通,C放电,放电回路为C—R2—T—地,按指数规律下降,当下降到时(TH、端电平小于),输出翻转为高电平,放电管T截止,电容再次充电,如此周而复始,产生振荡,振荡周期: T=(R1+2R2)Cln2]2[设计电路定时时间为0.05s取R11=42K,R12=700K,C4=50nF。

2.7:控制信号电路:此电路使用D 触发器对心跳信号做了2分频,则此时输出信号的高低脉冲时间为一次心跳的时间,此信号作为电路的控制信号,其实现的功能是高电平时间为计数时间,而低电平时间成为了后续电路载入N 值进入预置数计数器的时间等待下一个高电平时间开始计数处理。

控制信号仿真:黄色信号为输入的模拟心跳信号。

蓝色信号为整形后的输出信号。

紫色信号为转换后的控制信号。

2.8:N值计数电路:采用芯片为74LS160十进制计数芯片管脚图介绍:时钟输入 CP 四个数据输入端 P0—P3清零 /MR计数控制端 CEP,CET置数 PE数据输出端 Q0—Q3进位输出端 TC2.9:1200脉冲产生电路:采用芯片为74LS161四位二进制计数芯片管脚图介绍:时钟CP和四个数据输入端P0~P3清零/MR使能CEP,CET置数PE数据输出端Q0~Q3以及进位输出TC. (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET)中,从此时的计数值到产生溢出信号之间的计数值为N,对RCO的溢出信号计数直到1200计数器产生清零信号,这之间的计数值为心率值。

2.10心率计算及译码显示模块:使用74LS48 BCD—数码管段码芯片3:本次课程设计的体会这次课程设计经历了两周时间,在这两周的时间内,有了和平时不一样的学习感受。

首先课程设计的自主性很高,完成课程设计任务书中的要求所需的电路,材料,芯片都由自己来决定,这样对以后步入社会独立解决工作中的问题积累了基本的经验。

再次,课程设计充分调动了我以前所学过的知识,让我把数点,模电中所学过的知识组合运用起来,并且加深了我对某些知识的理解,以及对一些容易在理论中忽略但在实践中不可轻视的知识点有了更好的掌握,重温了很多以前没掌握和没掌握好的知识点。

在这次设计中遇到了许许多多的困难,而在此时通过与同学交流和上网查阅资料将它解决之后,我发现原来自己也可以解决实际的问题,而不单单只是算几道题,做几份试卷,虽然知识原理上的设计与电脑平台上的仿真,但这和解决几道题的感觉完全不一样,我发现自己可以将学到的知识运用到实际当中去,不在只是做各种参数的运算,这两种学习方式——在实践中学习和在理论书籍中学习——给我不同的感受,理论学习目前看来就是学习电路的原理,计算电路的参数,而在课程设计中不单单有电路参数的计算和原理的把握,更有一些细节信息的处理,资料的查询,对于以后实际工作中处理问题积累下了基本的经验。

总的来说,在这两个周中,我不但温故,还知新了,收获了很多,虽然累了点但还是觉得很值得。

3:参考资料清单【1】:杨素行.《模拟电子技术基础简明教程》.清华大学电子学教研组.高等教育出版社.2006年第三版【2】:阎石.《数字电子技术基础》.清华大学电子学教研组.高等教育出版社.2006年5月第五版【3】:张国雄.金篆芷.《测控电路》.天津大学.机械工业出版社.2001年1月4.器件清单。

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