模拟电路课程设计报告脉搏测试仪设计
最新脉搏测试仪设计报告
脉搏测试仪设计报告摘要：本系统以ST12C5A60S2单片机为核心，利用红外线发射二极管和接收二极管作为信号检测传感器，通过LM324信号放大电路，最终使用四位一体数码管作为显示器件。
系统利用红外对管将人体心脏跳动使血管中血液饱和程度的变化将引起光的强度发生的变化，红外接收二极管的电流也跟着改变，导致红外发射管输出脉冲信号，经过由LM324构成的放大电路将脉冲信号放大整形，传送至单片机进行信号计算处理，最后将数据结果送到数码管进行显示。
由此来对人体心率的数据进行测量。
关键词：ST12C5A60S2、红外线发射二极管、接收二极管、LM324、MY3641AHAbstract：The system is based on the ST12C5A60S2 single-chip microcomputer as the core, with the infrared emitting diode and receive diode as sensor, signal amplifier circuit with LM324 as the core device, with 2MY3641AH four in one as a digital control display device. Through infrared to control the human beating heart vascular blood saturation degree of change will cause the light intensity changes, the infrared receiving diode current also change, resulting in the infrared emission tube output pulse signal, after which is composed of LM3243stage amplifying circuit amplifies the pulse signal is transmitted to the single chip microcomputer, signal processing, finally the data sent to the digital tube display. According to the data measured on human heart rate.Key words: ST12C5A60S2, infrared emitting diode, receiving diode, LM324, MY3641AH目录1. 设计目标2. 设计总体框图一、系统方案论证二、理论分析与计算三、电路与程序设计3.1 硬件电路设计3.1.1 控制器ST12C5A60S23.1.2 信号采集电路3.1.3 信号放大、整形电路3.1.4 单片机处理电路3.1.5 数码显示电路3.2 软件程序设计3.2.1 主程序流程3.2.2 定时器中断程序流程3.2.3 INT中断程序流程3.2.4 显示程序流程四、系统测试结果分析1．测试使用的仪器设备2．测试方法3．测试数据4．测试结果分析五、心得体会六、参考资料附录1：硬件设计图1. 设计目标1） 设计一个脉搏测试仪；2） 能显示30~300次的脉搏跳懂次数； 3） 能绘制出测试变化波形。
脉搏测试仪的设计制作与测试
脉搏测试仪的设计制作与测试（朱开明.电子技术实训指导.清华大学出版社.2005.11 p169～171）1．设计要求检测人体脉搏，并用数字显示。
可用于医用或运动中检查每分钟脉搏跳动次数。
2．设计分析①脉搏探测器，将脉搏跳动信号转换为电信号。
②对检测的脉搏跳动信号进行放大和整形。
③对脉搏信号进行计数和显示。
框图如图1所示。
图1 脉搏测试仪框图3．电路设计①为了使用方便，选用压电陶瓷片作脉搏探测器。
压电陶瓷也是一种人工合成的压电材料。
当受到外界压力时，两面会产生电荷，电荷量与压力成正比，这种现象称为压电效应。
选用直径约为20～30mm的圆片形压电陶瓷片，如HTD-27。
②脉冲整形放大电路，主要是用来放大由压电片转换而来的电信号，并将其整形为脉冲信号。
电路直接用CC4011实现。
③为使设计电路简单，这里选用CC4553作计数器，外形和引脚如图2所示。
CC4553是三位BCD码计数器，Q3、Q2、Q1、Q0为BCD码输出端，在内部分时电路控制下，三位BCD码分时从Q3、Q2、Q1、Q0端输出。
当百位BCD码输出时，＝0；当十位BCD码输出时，=0；个位输出时，=0。
所以常用、、作显示器控制端，分别实现三位数字显示。
DIS端为门脉冲控制端，这里用60s延时门脉冲输人，检测一分钟的心跳次数。
MR为清零端，MR＝1时清零。
图2 CC4553引脚图选用CC4511作译码显示CC4511集七段锁存／译码／驱动为一体。
配合CC4553使整个电路所用元件少。
60s门脉冲电路可用前面介绍过的秒脉冲发生器，计数60s得到门脉冲。
这里为使电路简单，将振荡频率降低，振荡器振荡周期约为T＝60/ (2.2RC213）=0.00333s。
f≈1/T=300Hz，C选0. 33μF，R约为l0kΩ，由CC4060计数分频电路直接得到计数60s关闭脉冲。
为使、、的输出驱动显示器，用三个输出信号推动晶体管，再驱动数码显示器。
晶体管可选用能驱数码管七段发光电流即可，这里选用9015，I CM＝100mA，P CM＝450mW。
测试技术课程设计脉搏测量仪
《机械工程测试技术》课程设计脉搏测量仪的设计姓名：张峰学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：2010级本科4班学号：201015130457完成日期：2012年12月28日摘要医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数，方法是用手按在病人腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数。
为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒钟时间内心跳的数，再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数，即使这样做还是比较费时，而且精度也不高。
本文介绍一种用单片机制作的脉搏测量仪，只要人把手指放在传感器内2秒钟就可以精确测量出每分钟脉搏数，测量结果用三位数字显示。
关键词：AT89C2051；单片机；脉搏测量仪目录第一章引言 (1)第二章基本结构模块 (2)2.1脉搏波检测电路 (2)2.2脉搏信号拾取电路 (2)2.3信号放大 (3)2.4波形整形部分 (5)第三章整体电路分析 (7)3.1光发射电路 (7)3.2光电转换电路 (7)3.3信号采集及处理系统 (8)3.4过采样技术的应用 (8)3.5整体硬件电路设计 (9)参考文献 (10)第一章引言脉搏测量属于检测有无脉博的测量，有脉搏时遮挡光线，无脉搏时透光强，所采用的传感器是红外接收二极管和红外发射二极管。
用于体育测量用的脉搏测量大致有指脉和耳脉二种方式。
这二种测量方式各有优缺点，指脉测量比较方便、简单，但因为手指上的汗腺较多，指夹常年使用，污染可能会使测量灵敏度下降；耳脉测量比较干净，传感器使用环境污染少，容易维护。
但因耳脉较弱，尤其是当季节变化时，所测信号受环境温度影响明显，造成测量结果不准确。
从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。
几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段。
脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征,因此对脉搏波采集和。
脉搏测量仪设计毕业论文
郑大自考毕业设计（论文）题目：脉搏测量仪设计指导教师：职称：学生姓名：魏娟学号：专业：电子信息工程技术摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
单片机最小系统是在以STC89C52RC单片机为基础上扩展，使其能更方便地运用于测试系统中。
本设计主要在单片机上扩展I/O口，复位电路，晶振电路，LED显示电路并写好底层程序，做出能应用于循环彩灯的最小系统。
关键词：最小系统，STC89C52RC, 循环彩灯灯Abstract:With the infiltration in the social field of the computer in recent years, the application of the one-chip computer is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the structure of the concrete hardware , and direct against and use the software of target’s characteristic to combine concretly, in order to do perfectly.The smallest system one chip computer is in expands at the base of STC89C52RC one chip computer，make it used more convient in the test system. This design mainly expands I/O in the take on chip computer, reset circuit, crystals circuit, the LED display circuitand writes the first floor procedure.Make for scrolling minimum system.Keyword：minimum system, STC89C52RC, scrolling目录1．绪论 (4)2.电路设计方案及功能分析 (5)2.1 设计目的 (5)2.2 设计要求 (5)2.3 系统基本方案选择和论证 (5)2.3.1、STC89C52RC介绍 (6)2.3.2、时间周期 (11)2.3.3、LED灯管 (12)2.3.4、发光二级管 (12)2.3.5、蜂鸣器 (12)2.3.6、锁存器 (13)2.4 系统框图 (13)3.系统的硬件设计与实现 (14)3.1 电源供电模块的实现 (14)3.2 复位电路 (15)3.3 晶振电路 (16)4. 系统的软件设计 (19)4.1 软件介绍 (19)4.1.1 Keil C51 (19)4.1.2 Protel99SE (20)4.1.3 Proteus (21)4.2程序流程图 (22)4.3 延时的计算 (23)5.系统调试及结果分析 (24)6.总结和体会 (24)7. 遇到问题 (24)8.参考文献 (25)9.附录 (25)9.1电路原理图： (25)9.2 元件清单 (26)9.3程序 (27)1．绪论由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机，在单片机家族的众多成员中MCS-52系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。
数显脉搏测试仪课程设计
数显脉搏测试仪课程设计(总34页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录摘要 (3)第一章绪论 (4)心率测试的意义 (4)心率测试仪的组成框图 (4)心率测试的基本过程 (5)第二章基础知识介绍 (6)PVdF传感器 (6)敏感部分 (6)电荷放大器 (7)555定时器 (7)555定时器的基本功能 (7)555组成的基本电路及应用 (9)十进制加法计数器74160 (10)锁存器74LS373 (1)显示译码器74LS48 (11)译码驱动器 (11)发光二极管显示器 (13)数值比较器74LS85 (13)74LS85的逻辑功能图和引脚图 (13)74LS85实现的逻辑功能 (14)第三章电路设计 (15)传感器模块 (15)传感器的选择 (15)放大模块............................................................... .15放大电路 (15)整形模块...............................................................16电路图 (16)电压比较器 (17)单稳态触发器 (17)计数模块............................................................... .17计数电路 (17)设计说明 (17)块 (17)电路设计 (17)计算说明 (17)译码显示模块 (18)设计电路图 (18)数值比较模块 (1)设计电路图 (19)比较原理说明 (19)报警模块...............................................................20报警电路........................................................20.工作原理 (20)第四章电路综合 (21)整体电路介绍 (21)整个电路工作过程 (21)第五章总结.............................................................. ..22献.................................................................. .. (23)附图.................................................................. . (24)毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
数字脉搏测试仪课程设计
数字脉搏测试仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字脉搏测试仪的工作原理，掌握其操作方法和使用步骤。
2. 学生能够描述脉搏的基本概念，了解正常脉搏的数值范围。
3. 学生掌握通过数字脉搏测试仪进行简单健康监测的数据分析方法。
技能目标：1. 学生能够正确使用数字脉搏测试仪进行脉搏测量，并准确记录数据。
2. 学生通过实践操作，培养动手能力，提高观察、分析、解决问题的能力。
3. 学生通过小组合作，提高沟通协调能力和团队合作精神。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学探究的兴趣，增强学习生物、物理等学科的热情。
2. 学生关注自身健康，养成良好的生活习惯，提高健康意识。
3. 学生在小组合作中，学会尊重他人，培养关爱他人的情感。
课程性质：本课程为跨学科综合实践课程，结合生物、物理等学科知识，以数字脉搏测试仪为载体，开展实践活动。
学生特点：学生为八年级学生，具备一定的科学知识基础，好奇心强，喜欢动手实践，但需引导培养团队合作意识。
教学要求：注重理论与实践相结合，关注学生个体差异，激发学生学习兴趣，培养动手能力和解决问题的能力。
通过课程目标分解，使学生在实践中达成具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 理论知识：- 脉搏的基本概念与测量方法；- 数字脉搏测试仪的原理与结构；- 正常脉搏数值范围与健康分析。
教学大纲：对应教材《生物》第八章《人体生理》第二节“心血管系统的组成与功能”，《物理》第十二章“电子技术基础”相关内容。
2. 实践操作：- 数字脉搏测试仪的使用方法与操作步骤；- 实际操作中如何正确测量脉搏；- 数据记录与分析方法。
教学大纲：实践操作部分与教材《生物》实践活动“探索人体生理奥秘”相关内容相结合。
3. 应用拓展：- 脉搏监测在生活中的应用；- 健康生活与疾病预防；- 小组合作探讨数字脉搏测试仪的改进与创新。
教学大纲：结合教材《综合实践活动》中关于科技创新与应用的相关内容。
电子脉搏计设计
电子脉搏计设计一、设计任务与要求为了提高运用电子技术基础知识进行理论设计、实践创新、独立工作和团队合作的能力，通过实践制作了数字频率计，并学会合理利用集成电子器件进行基于数字电路和模拟电路的课程设计和制作。
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。
要求：（1） 1分钟内测量脉冲数；(2)用数码管将测得的脉搏数用数字的形式显示；(3)测量误差小于±4次/min。
二、方案设计与论证1．设计框图? 方案一1）信号发生与采集将脉搏跳动信号传感器转换为与此相对应的电脉冲信号。
2）放大电路将传感器的微弱电流和微弱电压放大。
具有高输入阻抗的非门电路可用于放大。
3）低通滤波滤除空气中的高频，只让低频脉冲信号通过。
对脉搏信号进行采集的时候，空气中交流工频干扰最大，根据有源滤波的原理，在接至非门的输入与输出之间作为直流偏置电阻上并联一个电容。
4）整形电路利用由两个非门组成的施密特触发器对放大信号进行整形。
5）定时电路采用555定时器组成的单稳态触发器，精确定时1分钟。
6）计数、解码和显示用于读出脉冲数，数字管以十进制数的形式显示脉冲数。
cd40110芯片具有计数和解码功能，数码管采用普通阴极数码管。
？方案二与方案一相比，信号发生与采集、定时电路、计数译码显示电路不变。
其他有所改变。
2）放大电路由普通运算放大器放大。
为了满足高输入阻抗的要求，采用同相比例放大。
3）低通滤波在运放的反馈电阻上并联一个电容，达到滤波的效果。
4）整形电路通过运放组成的单限比较器进行脉冲整形。
除了阻抗匹配稍弱外，方案2的放大电路更常用，。
为了探索无门再放大的应用，选择了方案1。
3、单元电路设计和参数计算1。
信号产生和采集脉搏传感器的作用是将脉搏信号转换为响应的电冲信号。
脉搏传感器是脉象检测系统中重要的组成部分，其性能的好坏直接影响到后置电路的处理和结果的显示。
目前典型的脉搏传感器有以下三种：光电类、压阻类和压电类。
脉搏测量仪设计方案
脉搏测量仪设计方案脉搏测量仪是一种用于测量人体脉搏的仪器，具有重要的医疗和健康监测功能。
下面是一个脉搏测量仪的设计方案，包括主要功能、硬件设计和软件设计。
1. 主要功能：- 测量人体脉搏：使用传感器检测人体脉搏，并将数据转化为数字信号。
- 显示脉搏数据：通过液晶显示屏显示当前的脉搏数据，以便用户实时获知自己的脉搏情况。
- 存储数据：将脉搏数据存储在内部存储器中，为用户提供历史脉搏数据的查询。
- 分析数据：对存储的脉搏数据进行分析，并生成相应的报告，帮助用户了解自己的脉搏状况。
2. 硬件设计：- 传感器：采用光电传感器，通过感应人体血流的反射光强度变化来测量脉搏。
- 微控制器：选择一款高性能的微控制器作为主控芯片，负责数据采集、信号处理、通信和显示控制等功能。
- 显示屏：选用高分辨率的液晶显示屏，可以显示脉搏数据和其他相关信息。
- 存储器：选择大容量的闪存作为数据存储器，并考虑使用可拓展的存储器接口，方便用户扩展存储容量。
- 电源：采用可充电电池供电，确保仪器长时间的使用时间，并考虑添加低电量提醒功能。
3. 软件设计：- 数据采集和处理：通过光电传感器采集到的模拟信号经过采样和放大处理，并转化为数字信号，以便于后续的数据处理和分析。
- 数据显示和存储：将测量到的脉搏数据显示在液晶屏上，并同时将数据存储在内部存储器中。
- 用户交互：设计使用友好的用户界面，并增加触摸屏等交互方式，使用户操作更加方便、直观。
- 脉搏数据分析：对存储的脉搏数据进行分析，可将数据进行图表化显示，以便用户更加直观地了解自己的身体健康状况。
- 数据传输：可考虑添加数据传输功能，如蓝牙或USB接口，以便用户将数据导出到电脑或其他设备进行进一步分析和储存。
以上是一个脉搏测量仪的设计方案，旨在提供一个可靠、精确且易于使用的脉搏测量解决方案，以满足用户的医疗和健康监测需求。
具体的技术细节和设计参数需要在实际设计过程中进一步完善。
脉搏监测仪毕业设计
毕业设计（论文）脉搏测试仪的设计The Pulse test instrument’s design1毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
毕业设计人体脉搏测量仪设计(1)
摘要本课题是人体脉搏测量仪的设计。
由于脉搏信号的特殊性，在设计时必须要注意实现测量的准确。
该系统的重点就在于要求实现测量的简便化和精确化。
系统要在小于十秒的时间内，测量出人体一分钟的脉搏，并且保证误差在2次以内。
本系统以89S51单片机作为中心，通过使用单片机来实现系统最核心的计算脉搏功能。
在信号的前端处理上，使用压电陶瓷片采集人体脉搏信号，然后经过AD620放大，施密特触发器整形，低通滤波器滤波等一系列操作，将脉搏信号转换为同频率的脉冲信号输入到单片机内，并利用单片机对其进行计数。
计数的方法是利用单片机的计时器，计算一次心跳的时间，然后由该周期计算出频率，继而就可以求出一分钟的脉搏数。
按照理论来说，只要有一次心跳信号就可以。
但是要考虑到计算的精确性，可以设定为测量五次心跳信号，然后再求脉搏就可以使结果比较精确。
计数结果将最终送至液晶屏1602来进行显示。
虽然压电陶瓷片的性能并非很好，在信号的采集上不能实现非常精确的采集，但是它的价格低廉，并且在经过系统的信号调理电路后，也能比较满意的实现我们所要实现的目标。
整个系统耗电低，体积小，具有便携性与精确性。
经过多次调试和实验，本系统基本实现了设计所要求的指标。
关键词：脉搏测量；心律监测；压电陶瓷片；液晶显示屏目录引言 (1)1设计任务及要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)1.3 设计时所遇到的问题 (3)2系统总体设计 (3)2.1 方案论证 (3)2.2 总体设计框图 (4)3系统硬件设计 (5)3.1 脉搏信号采集 (5)3.1.1传感器的选择 (5)3.1.2三种方案的优缺点比较 (6)3.1.3压电陶瓷片介绍 (7)3.2 信号调理单元 (7)3.2.1一级放大电路 (8)3.2.2二阶滤波器电路 (10)3.2.3二级放大电路 (12)3.3 整形电路 (14)3.4 电源滤波电路 (16)3.5 单片机电路 (16)3.6 显示系统 (18)4 测试方案及结果 (21)4.1 测试方案 (21)4.2 模拟测试结果 (21)4.2 实际测试结果 (22)5 结束语 (22)谢辞 (24)参考文献 (25)附录 (26)引言在我国传统中医学的诊断中，“望、闻、问、切”是最基本的四个方面。
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脉搏测试仪设计 1、设计目的 〔1〕熟悉脉搏测试仪的电路组成，工作原理和设计方法； 〔2〕加深对电子电路的掌握，学会基于模拟电路的课程设计。 2、设计任务 脉搏测试仪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局部。它是用来测量频率较低的小信号〔传感器输出电压一般为几毫伏〕。具体要求： 〔1〕实现在30~60秒测量1分钟的脉搏数。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 〔2〕用传感器将脉搏跳动的转换为电压信号并放大整形和滤波。 〔3〕测试误差不小于2/min。 3、设计要求 〔1〕合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图〔运用Multisim电路仿真软件〕； 〔2〕选择常用的电器元件〔说明电器元件选择的过程和依据〕； (3) 对电路进展局部或整体仿真分析； 〔4〕按照规要求，按时提交课程设计报告，并完成相应辩论。 - .
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4、参考资料 〔l〕立主编. 电工学实验指导. ：高等教育，2005 〔2〕 高桔祥主编. 电子技术根底实验与课程设计. ：电子工业，2004 〔3〕云，等编著.现代电子技术实践课程指导.：机械工业，2003 目录 一、 设计要求3 二、 设计的作用、目的3 三、设计的具体表达4 1、系统概述4 2、单元电路设计、仿真与分析5 四、心得体会及建议17 五、附录19 六、参考文献20 - .
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脉搏测试仪设计报告 一、 设计要求 脉搏测试仪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局部。它是用来测量频率较低的小信号〔传感器输出电压一般为几毫伏〕。 具体要求： 1、 实现在30~60秒测量1分钟的脉搏数。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。 2、 用传感器将脉搏跳的动转换为电压信号，并加以放大整形和滤波。 3、 测试误差不小于2/min。 二、 设计的作用、目的 - .
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脉搏是常见的生理现象，是心脏和血管状态等重要的生理信息的外在反映；因此，脉搏测量不仅为血压测量、血流测量及其他生理检测提供了生理参考信息，而且脉搏波本身也能给出许多有诊断价值的信息。因此研究脉搏测试仪有着非常重要的现实意义。为更好的运用所学的知识，加深对电子电路的掌握，到达创新的目的。通过实践学会合理的利用集成电子器件制作电路基于模拟电路的课程设计与制作。 三、设计的具体表达 1、系统概述 通过脉搏传感器来拾取脉搏信号，经过前级放大器进展放大，进入有源滤波器滤去干扰信号，再经过后级放大器进展充分放大，此时经过处理后的信号还不是计数器所要的上下电平，须把信号再送入迟滞比拟器进展整形再经过二极管进展电平转换，得到计数器所需要的脉冲信号。因为我们这里还没有学数电，所以计数这局部我们省略了。
提出方案 满足上述设计功能可以实施的方案很多，现提出下面方案。 1〕传感器将脉搏跳动信号转换为与此相对应的电脉冲信号。 2〕放大 电路将传感器的微弱信号放大。 3〕滤波整形除去杂散信号，整形输出计数器所要信号。 方案图： - .
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原理框图 2、单元电路设计、仿真与分析
〔1〕、脉搏传感器的选择 脉搏传感器的作用是将脉搏信号转换为响应的电冲信号。脉搏传感器是脉象检测系统中重要的组成局部，其性能的好坏直接影响到后置电路的处理和结果的显示。 根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类 ： 传感器工作原理的分类中物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩效应现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。 这里传感器采用了红外光电转换器，作用是通过红外光照射人的手指的血脉流动情况，把脉搏跳动转换为电信号，其原理电路如图1所示。 图中，红外线发光管VD采用TLN104，接收三极管V采用TLP104。用+5V电源供电，R1取500Ω，R2取10kΩ。
图1 传感器 本次课程设计中在利用信号源，使用正弦波模拟人体脉搏跳- .
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动。传感器输出信号大概在5mv-10mv，频率在100hz-200hz之间。为了准确数值，我们取最小值，选用5mv，100hz的信号源输出正弦信号代替。 〔2〕、信号放大电路的设计 由于传感器发出的信号很微弱，只有几毫伏左右，所以采用放大电路实现信号放大作用，由于传感器输出电阻比拟高，故放大电路采用了同比例放大器，如图2所示，运放采用了 LM324，电源电压+5V。信号太弱整形无法输出所要波形，所以我们采用两级放大，放大了1000倍。 - .
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图2 同比例放大电路 一级放大 参数计算：
由图可知这是反相比例运算电路，所以由虚短虚断知： Uo=(1+R2/RV1)Ui 式〔2-1〕 要保持放大倍数在100左右，有 Uo/Ui=(1+R2/RV1)=100式〔2-2〕 所以取RV1=1K，R2=100K ， - .
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另外，取参数 R1=910K， C1=100uF 图3 一级放大电路的仿真效果 - .
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图4 二级放大电路 参数选择RV2=10K，R11=100K 放大倍数为10倍左右，原理同一级放大。
图5 二级放大仿真图 - .
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图6 总的放大仿真效果图 〔3〕 、有源滤波电路
采用了二阶压控有源低通滤波电路，如图4所示，作用是把脉搏信号中的高频干扰信号去掉，同时把脉搏信号加以放大，考虑到去掉脉搏信号中的干扰尖脉冲，所以有源滤波电路的截止频率为1kHz左右。为了使脉搏信号放大到整形电路所需的电压值，通常电压放大倍数选用1.6倍左右。集成运放采用LM324。 - .
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图4 有源滤波电路 电路中既引入了负反应，又引入了正反应。当信号频率趋于零时，由于C1的电抗趋于无穷大，因而正反应很弱；当信号频率趋于无穷大时，由于C2的电抗趋于零，因而Up〔s〕趋于零。可以想象，只要正反应引入得当，就可以 在f=fo时使电压放大倍数数值增大，又不会因正反应过强而产生自己振荡。因为同相输入端电位控制由集成运放和R1、R2组成的电压源，故称之为压控电压源滤波电路。 - .
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参数分析： 式〔3-1〕 P点的电流方程为 (Um(s)-Up(s))/R=Um(s)SC 式〔3-2〕
由式〔3-1〕和式〔3-2〕联解得 Au(s)=Aup(s)/{[1+(3-Aup(s))]sRC+(sRC)²}式〔3-3〕
在式〔3-3〕中，只有当Aup〔s〕小于3时，即分母中S的一次项系数大于零，电路才能稳定工作，而不产生自己振荡。 假设令S=jw，fo=1/2πRC,那么电压放大倍 Au=Aup/[1-(f/fo)²+j(3-Aup)f/fo] 式〔3-4〕
假设令Q=｜1/(3-Aup)｜,那么f=fo时，有｜Au｜f=fo=｜Aup｜/｜3-Aup｜=Q｜Aup｜,即 Q=｜Au｜f=fo/｜Aup｜ 式〔3-5〕
可见，Q是f=fo时的电压放大倍数与通带放大倍数数值之比 - .
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由图可知通带放大倍数 Aup=1+R2/R1 式〔3-6〕
所以根据实际要求 Aup=1.6 所以由Q=｜1/(3-Aup)｜和式〔3-5〕知 ｜Au｜f=fo= Q｜Aup｜=0.7｜Aup｜ 式〔3-7〕
因此，通带截止频率fp=fo=1KHz fo=1/2πRC=1KHz 综上可以选取R1=10K，R=1K， 所以 R2=R1〔1.6-1〕=6K C=fo/2πR=1nf - .
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图5滤波后的仿真效果 〔4〕、整形电路 经过放大滤波后的脉搏信号仍是不规那么的脉冲信号，且有低频干扰，仍不满足计数器的要求，必须采用整形电路，这里选用了滞回电压比拟器，如图6所示，我们采用虚拟电压比拟器代替电路中的集成电运放。 - .
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图6 滞回比拟器 参数设定：
R1=50K，R2=10K
图7 滞回比拟器的电压传输特性 如图6所示，模拟电压比拟器最大输出电压设置为5V，即正电源+5V，负电源0V。经过滞回比拟器后即输出满足计数器所需的稳