*＊＊＊大学电子课程设计———数显式脉搏测试仪学院：专业、班级:姓名：学号:指导老师：2014年1２月电子实习目录一实习设计目得、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、3二设计引言以及设计概述…………………………………………………………３1引言2概述3目得4意义５要求6内容7要解决得主要问题三设计方案得论证（理论依据与多种方案得分析比较) (4)四设计画出总得原理框图,简述工作原理 (7)五设计各单元模块，阐述工作原理 (8)（参数计算选择、元件功能、芯片引脚功能、线路连接、工作原理、验证过程)1 传感器…………………………………………………………………………８２放大与整形……………………………………………………………………９3 倍频电路………………………………………………………………………１4 定时电路 (1)０5 计数译码显示…………………………………………………………………１2六调试各单元模块（调试原理与调试方法) (15)1放大电路测试 (1)５2倍频电路测试 (16)3、定时电路测试…………………………………………………………………１74、电路整体性能测试 (18)七绘制总原理图，详细阐述工作原理 (18)八心得体会…………………………………………………………………………２2九参考文献 (22)一、实习设计目得实习就是对学生运用所学专业理论知识与实践操作技能得一次检验,使学生得到一次全面、系统得实践训练,以巩固所学得理论知识,加强实际操作、独立工作与解决实际问题得能力.同时,培养严谨求实、团结协作、吃苦耐劳、遵守纪律得良好作风，通过设计实习可达到以下目得:（１)加深对所学理论知识得理解，更熟练掌握基本理论,且将理论与实际相结合。
（2)学会基本得设计方法，能灵活运用所学理论知识进行设计,为今后得毕业设计打下良好得基础。
(3）对所设计得电路进行实际电路验证，学会基本得调试电路得方法,二设计引言以及设计概述(1）引言人体脉搏计得设计就是基于传感器,放大电路，显示电路等基础电路得基础上，实现对人体脉搏得精确测量。
其设计初衷就是适用于各年龄阶段得人群，方便快捷得测量脉搏次数,并用十进制数显示出来。
具体得各部分电路接下来将介绍。
随着时代得发展，人类进入了信息化电子时代,传感器技术作为现代技术得主要内容将有较大得发展。
信息技术包括技术、通信技术与传感器技术。
现代人类社会已经进入信息时代,因而信息技术对社会发展,科学进步将起到决定性作用。
现代信息技术得基础就是信息采集、信息传输与信息处理，她们就就是传感器技术、通信技术与计算机技术.传统得脉搏测量用手工测量，通常将指尖轻压动脉向较坚实得面，以使脉搏得感觉传到指尖,如果将动脉压上软得组织,则脉动波会被吸收或抵消，使指尖不易触觉脉动；指尖压在动脉上得力量要适中,用力太重将阻断血流,反而无脉搏产生。
这种手工方法虽然简单易行，但容易产生误差,特别就是临床住院病人常规得监测上，这种手工测脉搏得方法不仅影响工作效率,并且不能连续监测，无法实时观察.我们设计得数字脉搏计就是一种自动测量人体脉搏得仪器，能直观地显示人体每分钟脉搏数，可连续、动态监量,价格便宜，适于普及推广。
本此课设设计了一款基于压电传感器得电子脉搏计，实现在30s 内测量人得脉搏跳动次数，并且将脉搏次数显示出来.该传感器可与电子电路相结合,将脉搏信号转化为模拟电信号，并利用滤波技术等信号处理方法准确得测量人体微弱得脉搏信号,而且可以进一步实现显示记录功能。
(2）概述随着人们生活水平得提高，心脏疾病得发病率呈上升趋势，已成为威胁人类身体健康得杀手之一，因为心脏病得发作具有突发性与随机性，所以为患者进行实时得测量监控已成为必然得趋势。
随着电子科技得不断发展，生命科学与信息科学得结合越来越紧密，许多研究人员都投身于人类得健康事业中.心率：用来描述心动周期得专业术语，就是指心脏每分钟跳动次数,已第一声为准，心电信号就是一种非常弱且频率较低得一种信号，一般幅值在0、0５到5毫伏之间,频率在0、０5到10０HＺ之间，脉搏波：人体心室周期得收缩与舒张,导致主动脉得收缩与舒张,就是血流压力-－-波得形式从主动脉根部开始沿着动脉系统传播，这种波称为脉搏波.脉搏波所呈现得形态强度，速率与节律等方面得综合信息，反应出许多生理得血流特征,而心率得测量就是一种评价人生理状况很好得方法。
心率与脉搏在身体正常得时候就是相等得。
在房颤等心脏疾病得时候可出现不等.因此心率测量问题可以转化为脉搏得测量，而脉搏得测量更容易实现特点。
在实际应用中得到广泛应用。
脉搏计在实际应用中非常广泛，她就是用来测量一个人得心脏跳动次数得电子仪器，也就是心电图得主要组成部分,用来测量频率较低得小信号.其原理适用于很多声控器械,它涉及到时序逻辑电路如何设计分析与工作等方面。
通过使电路更深刻得了解时序逻辑部件得工作原理，从而掌握如何根据需求设计满足要求得各种电路图，解决生活中得实际问题，将所学得知识应用于实践。
（3)实习目得加深对所学理论知识得理解，更熟练掌握基本理论,且将理论与实际相结合.学会基本得设计方法，能灵活运用所学理论知识进行设计，为今后得毕业设计打下良好得基础。
对所设计得电路进行实际电路验证，学会基本得调试电路得方法与熟悉焊接技术。
熟悉脉搏计电路得组成,工作原理与设计方法。
掌握多谐振荡器、倍频器、计数器、译码器等工作得原理与使用方法等得特点、用途以及主要参数得计算方法.熟悉集成电路芯片74LS０0、74LＳ16０、晶闸管、有源滤波等电路得特点以及主要参数得选择方法。
(4)意义培养理论联系实际得正确设计思想,训练综合运用已经学过得理论与生产实际知识去分析与解决工程实际问题得能力。
培养学生得创新能力。
（5)要求最终得电路要能够实现在１5s内测量人体１min得脉搏振动得次数,并且将振动得次数通过显示器显示出来。
一般来说，正常人得脉搏振动得次数为6０~80次／min，婴儿为90～100次/min,老人为100~１50次／min。
（6）内容人体脉搏计得设计就是基于传感器、放大电路、显示电路等基础电路得基础上实现对人体脉搏得精确测量.其设计初衷就是适用于各年龄阶段得人群，方便快捷得测量脉搏次数,并用十进制数显示出来。
(7）要解决得主要问题主要解决传感器、放大与整形、倍频电路、定时电路、计数译码显示这五个单元模块得设计与连接,最终实现要求设计得功能.三设计方案得论证（理论依据，多种方案得分析比较）方案一：（1）传感器就是将脉搏跳动信号转换为与此相对应得电脉冲信号。
（2) 放大整形电路把传感器得微弱电流，微弱电压放大，整形出去杂散信号. （3）倍频器就是将整形后所得到得脉冲信号得频率提高.如将15s内传感器所获得得信号频率4倍频，即可得到对应一分钟得脉冲数，从而缩短测量时间。
(4)控制电路用5５5保证基准时间控制,4倍频后得脉冲信号送计数、显示电路中.（5）计数、译码、显示电路用来读出脉搏数，以十进制数得形式由数码管显示出来。
ﻫ上述测量过程中，由于对脉冲进行了4倍频，计数时间也相应地缩短了4倍15S,而数码管显示得数字却就是1ｍin得脉搏跳动次数。
用这种方案测量得误差为±４次/min，测量时间越短，误差也就越大.电路原理框图如图1所示:图1 方案一脉搏计原理框图此方案采用脉搏传感器,７４ＬS16０计数器集成运放放大电路，5５５构成得单稳态触发器,D触发器组成得4倍频电路等电路。
脉搏传感器作用将脉搏信号转换为响应得电脉搏冲信号.放大电路多种多样,本次试验采用比较简单,廉价得运放电路。
由一个运放器与三个电阻就组成了。
放大倍数可调。
倍频电路对脉搏进行调频,如将15S内传感器所获得信号频率4倍频即可得到对应一分钟得脉冲数,从而缩短测量时间。
55５定时器就是为了实验在规定时间内完成。
本设计采用简单得７4LS160作为计数器，因为它就是十进制计数器，无需改装,直接使用。
因为脉搏测量器所需得上百位得数字.因此将三片74LS16０直接进行进位方式连接,即得千进制计数器。
结合以上各部分电路内容及设计要求分析,以控制电路为枢纽，将经传感器、放大整形电路、倍频电路得脉搏信号与时间信号通过控制电路实现对计数器得控制,使其能够准确得显示脉搏数。
根据此框图，各部分电路有如下几种设计方案：放大电路可以在同相放大器与反相放大器之间选择，二者几乎没有区别，在此选择使用反相比较器,整形电路可以用555构成得施密特触发器或者由运放组成得迟滞电压比较器，考虑到运放得使用较555简单方便,选择用运放构成迟滞比较器,倍频电路得形式很多，可以用锁相倍频器或者异或门倍频器等，由于锁相倍频器电路比较复杂,成本比较高,所以这里采用了能满足设计要求得Ｄ触发器组成得4倍频电路。
基准时间产生电路得设计方案也较多，可以选择石英晶体振荡电路、５55定时器构成得单稳态触发器，因为石英晶体振荡电路还需要接入40６０集成芯片，使用比555复杂,所以选择5５５产生基准时间,计数译码显示电路得计数器设计有较多方案，可以选择1６０、１61、２７９等芯片均可以设置为1０进制来满足要求，在此选择使用普遍，较熟悉得16０作为计数器电路。
方案二测量脉搏跳动固定次数(比如5次，10次)所需得时间，然后转换为每分钟得脉搏数.电路原理图如图２所示。
间电路由单稳态555产生一个周期为１5秒得信号。
整个电路得核心部分控制电路得工作，按下开关，输出为低电平，对计数器与D触发器进行清零,输出高电平。
计数器得脉冲信号由锁存器输出信号、时间基准电路得输出信号、倍频电路信号通过三输入与非门产生。
由三输入与非门得输出信号作为计数器得时钟信号，驱动计数器计数。
计数器就是由１6进制得74LS1６0得１0进制计数器,三个计数器从左至右分别为百位、十位、个位。
十位得计数受各位得影响,只有当个位计数到9后十位得使能端信号才有效。
十位开始计数,百位得计数原理同十位。
74ＬS1６0计数器集成运放放大电路,55５构成得单稳态触发器，D触发器组成得4倍频电路等电路。
脉搏传感器作用将脉搏信号转换为响应得电脉搏冲信号。
放大电路多种多样，本次试验采用比较简单，廉价得运放电路。
由一个运放器与三个电阻就组成了.放大倍数可调.倍频电路对脉搏进行调频，如将15S内传感器所获得信号频率4倍频即可得到对应一分钟得脉冲数，从而缩短测量时间。
５５5定时器就是为了实验在规定时间内完成。
本设计采用简单得74ＬS160作为计数器,因为它就是十进制计数器,无需改装,直接使用。