电子电路课程设计报告院、系：信息工程系专业：电子信息工程学号：姓名：同组人：指引教师：二0一一年一月七日目录一、课程设计实验目………………………………………………3二、课程实验设计方案…………………………………………………3三、设计规定及技术指标 (3)四、课程设计实验器材 (3)五、课程设计实验原理 (4)（1）集成运放放大电路 (4)（2）555定期器原理及应用简介 (4)（3）计数器 (6)（4）译码器 (7)（5）七段数码管 (9)（6）压电陶瓷片 (10)六、仿真调试与分析 (11)七、元件安装与焊接 (11)八、课程设计实验心得 (12)电子电路课程设计报告脉搏测试仪是用来测量一种人心脏跳动次数电子仪器，也是心电图重要构成某些。

它是用来测量频率较低小信号（传感器输出电压普通为几种毫伏）。

咱们组选取本课题设计项目，重要是感觉做一种难度相对比较高课题既能锻炼自己设计和动手能力，并且成品又具备现实运用价值，一举两得。

一、课程设计实验目：1．通过对电子技术综合运用，使学到理论知识互相融泄贯通，在结识上产生一种奔腾。

2．初步掌握普通电子电路设计办法，使学生得到某些工程设计初步训练，并为后来毕业设计奠定良好基本。

3．培养同窗自学能力，独立分析问题、解决问题能力。

对设计中遇到问题，通过独立思考、查找工具书、参照文献、谋求对的答案；对实验中遇到某些问题，能通过观测、分析、判断、改正、再实验、再分析等基本办法去解决。

4．通过课程设计这一教学环节，树立严肃认真，文明仔细，实事求是科学作用，树立生产观点，经济观点和全局观点。

为更好运用所学知识，加深对电子电路掌握，达到创新目。

通过实践制作一种数字频率计，学会合理运用集成电子器件制作电路二、课程实验设计方案：把转换为电信号脉搏信号，在单位时间内进行记数，并用数字显示其记数值，从而直接得到每分钟脉搏数。

三、设计规定及技术指标它基本功能是：用传感器将脉搏跳动转换为电信号，并加以放大，整形和滤波。

在短时间内（15s)测出每分钟脉搏数。

它作用可以再15S内测量1min脉搏数，并且显示其数字。

正常人脉搏为60-80次每分钟，婴儿为90-100次每分钟，老人为100-150次每分钟。

规定：1、实当前30~60内秒测量1分钟脉搏数，并且显示其数字。

正常人脉搏数为60~80次/min，小孩为90~100次/min,老人为100~150次/min.。

2、用传感器将脉搏跳动转换为电压信号，并加以放大整形和滤波。

3、测试误差不不大于2次/min。

四、课程设计实验器材：电阻（共22个）：357 ohm 14个100 ohm 1个100 kohm 1个 6.2 Mohm 1个1 kohm 3个8.2 Mohm 1个10 Mohm 1个电容： 6.8 uF 1个 1 uF 1个按键开关：2个集成运放：LM324AJ 1个施密特触发器：7414N 1个定期器：LM555 1个计数器：74160 2个译码器：4511BD 2个共阴极七段数码管：2个与门：7408N/74LS08 1个发光二极管：红色，蓝色各一种压电陶瓷片：1个电源盒：（4节5号电池）1个附带：导线若干，烙铁，焊锡，尖头钳图0 同相比例放大电路五、课程设计实验原理：（1）集成运放放大电路：从已学过电路知识可知，单级放大电路基本规定是：放大倍数要足够大，通频带要足够宽，波形失真要足够小，电路温度稳定性要好，因此设计电路时，重要以上述指标为根据。

同相比例放大器是一种电压串联负反馈放大电路，它具备高输入电阻，输出电压与输入电压同相等特点。

是应用较广泛基本电路组态之一，如图0所示。

1) 集成运放选取。

在设计同相比例放大器时，对集成运放选取原则除考虑反相比例放大器设计中提出各项规定外，还应特别注意此时存在共横输入信号问题，除规定集成运放共模输入电压范畴必要不不大于实际共模输入信号幅值外，还规定有很高共模抑制比。

2） 反馈网络元件参数计算。

最佳反馈电阻R foP 为R foP i o Uf R R A 2R 1为R 1=foP Uf R A -1（2）555定期器原理及应用简介：555 定期器是一种模仿和数字功能相结合中规模集成器件。

普通用双极性工艺制作称为 555，用 CMOS 工艺制作称为 7555，除单定期器外，尚有相应双定期器 556/7556。

555 定期器电源电压范畴宽，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 或者模仿电路电平兼容。

555 定期器成本低，性能可靠，只需要外接几种电阻、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。

它也常作为定期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。

555 定期器内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图 2.9.2 所示。

它内部涉及两个电压比较器，三个等值串联电阻，一种 RS 触发器，一种放电管 T 及功率输出级。

它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3图1 555定期器内部方框图<555定期器内部构造图>555电路工作原理555电路内部电路方框图如图1所示。

它具有两个电压比较器，一种基本RS触发器，一种放电开关T，比较器参照电压由三只5KΩ电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2反相输入端参照电平为和。

A1和A2输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。

当输入信号输入并超过时，触发器复位，555输出端3脚输出低电平，同步放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，5553脚输出高电平，同步放电，开关管截止。

Rd非是复位端，当其为0时，555输出低电平。

平时该端开路或接VCC。

Vc是控制电压端（5脚），平时输出作为比较器A1参照电平，当5脚外接一种输入电压，即变化了比较器参照电平，从而实现对输出另一种控制，在不接外加电压时，普通接一种0.01uf电容器到地，起滤波作用，以消除外来干扰，以保证参照电平稳定。

T为放电管，当T导通时，将给接于脚7电容器提供低阻放电电路。

555定期器应用555定期器单稳态触发器图2 555构成单稳态触发器上图2为由555定期器和外接定期元件R、C构成单稳态触发器。

D为钳位二极管，稳态时555电路输入端处在电源电平，内部放电开关管T导通，输出端Vo 输出低电平，当有一种外部负脉冲触发信号加到Vi端。

并使2端电位瞬时低于，低电平比较器动作，单稳态电路即开始一种稳态过程，电容C开始充电，Vc按指数规律增长。

当Vc充电届时，高电平比较器动作，比较器A1翻转，输出Vo 从高电平返回低电平，放电开关管T重新导通，电容C上电荷不久经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳定，为下个触发脉冲来到作好准备。

波形图见图3。

图3 单稳态触发器波形图暂稳态持续时间Tw（即为延时时间）决定于外接元件R、C大小。

Tw=1.1RC 通过变化R、C大小，可使延时时间在几种微秒和几十分钟之间变化。

当这种单稳态电路作为计时器时，可直接驱动小型继电器，并可采用复位端接地办法来终结暂态，重新计时。

此外需用一种续流二极管与继电器线圈并接，以防继电器线圈反电势损坏内部功率管。

（3）计数器：本实验咱们用到是74160·用于迅速计数内部超迈进位·用于n 位级联进位输出·同步可编程序·有置数控制线·二极管箝位输入·直接清零·同步计数本电路是由4 个主从触发器和用作除2计数器及计数周期长度为除53位2进制计数器所用附加选通所构成。

有选通零复位和置9输入。

为了运用本计数器最大计数长度（十进制），可将B输入同QA 输出连接，输入计数脉冲可加到输入A上，此时输出就如相应功能表上所规定那样。

LS90可以获得对称十分频计数，办法是将QD 输出接到A输入端，并把输入计数脉冲加到B输入端，在QA输出端处产生对称十分频方波。

74160引脚图（4）译码器：本实验咱们用到是4511BDBCD七段显示屏译码器/译码器CD4511引脚图及真值表IC CD4511 是一组用来作为BCD 对共阴极LED 七段显示屏译码包装。

其引脚图，图1与真值表图2所示，其各脚功能如下：LT：做灯泡测试用，当LT=0，则无论其他输入状态为什么，其输出abcdefg=1111111，使七段显示屏全亮，即显示8，以便观测七段显示屏与否正常。

当LT=1，则正常*。

BI：空白输入控制，当BI=0 (LT 为1 时) 则无论DCBA 之输入为什么，其输出abcdefg皆为0，即七段显示屏完全不亮，此脚可供使用者控制仅对有效数据译码，避免在无意义数据输入时显示出来导致字型系乱。

LE：数据栓锁致能控制；在CD4511 中，不但具译码功能，更具备数据栓锁记忆功能。

当LE=0 时(LT=1 且BI=1)，DCBA 数据会被送入IC 缓存器中保存，以供译码器码；当LE=1 时，则IC 中暂存器会关闭，仅保存本来在LE=0 时DCBA数据供译码器译码。

换句话说当LE=1 时，无论DCBA 输入数据为什么，皆不影响其输出，其输出abcdefg 仍保存本来在LE 由0 转为1 此前资料。

（图一）（图二）（5）七段显示屏简朴简介十进制加减计数器/锁存/七段简要阐明：为十进制可逆计数器/锁存器/译码器/驱动器，具备加减计数，计数器状态锁存，七段显示译码输出等功能。

计数器有2个计数时钟输入端CPU和CPD分别用作加计数时钟输入和减计数时钟输入。

由于电路内部有一种时钟信号预解决逻辑，因而当一种时钟输入端计数工作时，另一种时钟输入端可以是任意状态。

计数器进位输出CO 和借位输出BO普通为高电平，当计数器从0～9时，BO输出负脉冲；从9～0时CO输出负脉冲。

在多片级联时，只需要将CO和BO分别接至下级计数器CPU和CPD端，就可构成多位计数器。

引出端符号：BO 借位输出端CO 进位输出端CPD 减计数器时钟输入端CPU 加计数器时钟输入端CR 清除端/CT 计数容许端/LE 锁存器预置端VDD正电源Vss 地Ya~6g 锁存译码输出端推荐工作条件：电源电压范畴…………3V～18V输入电压范畴…………0V～VDD极限值：电源电压…...－0.5V～18V 输入电压……－0.5V~VDD+0.5V输入电流…………….±10mA储存稳定…………－6（6）压电陶瓷片原理及应用当电压作用于压电陶瓷时，就会随电压和频率变化产生机械变形。

另一方面，当振动压电陶瓷时，则会产生一种电荷。

运用这一原理，当给由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一种金属片构成振动器，所谓叫双压电晶片元件，施加一种电信号时，就会因弯曲振动发射出超声波。