电气：1099姓名：王春娟学号：21课题：数字式脉搏计设计与制作PAGE-13-电气：1099姓名：王春娟学号：21课题：数字式脉搏计设计与制作《数字电子技术》课程设计报告《电子技术》课程设计报告课题：数字式脉搏计设计与制作班级电气1099学号1091205921学生姓名王春娟专业电气系别电子与电气工程学院指导教师皇甫立群淮阴工学院电子信息工程系20011年5月1、设计目的：a)培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。b)学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。c)进行基本技术技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。d)培养学生的创新能力。设计要求：1主要单元电路和元器件参数计算、选择；2画出总体电路图；3安装自己设计的电路，按照自己设计的电路，在通用板上焊接。焊接完毕后，应对照电路图仔细检查，看是否有错接、漏接、虚焊的现象。4调试电路5电路性能指标测试要求：实现在15S内测量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90~100次/min，老人为100~150次/min。3、总体设计：3·1数字脉搏测试仪原理方框图上图即为数字式脉搏计的总体设计框图。该数字式脉搏计由以下几部分组成：1）脉冲产生电路2）放大整形电路3）计数电路4）定时电路5）译码显示电路3·2电路组成及工作原理数字式脉搏计设计的思路是：先由压电陶瓷片YD将拾取的脉搏跳动信号转换成电信号，经LM324放大整形后，送到由CD4553和CD4511组成的计数显示电路。CD4553内部输入端设置了脉冲整形电路，所以对脉冲无甚特殊要求。它只有一组BCD码输出，但通过内部分时控制可形成三位十进制数字显示。CD4511是译码器，其输出驱动三位LED共阴数码管。BG1、BG2、BG3分别由CD4553的15、1、2脚控制实现三位数码管的分时显示。CD4060组成计数闸门设定电路，R5、R6、C6与其内部电路组成振荡器，振荡器信号经内部213次分频后，由2脚输出延时60秒的正脉冲加到CD4553的11脚关闭闸门。使用时，用手表带或松紧带将压电陶瓷片压在手腕的挠动脉处，注意一定要压紧。在合上开关K1后即按一下复位开关K2，使CD4060和CD4553清零，这时计数闸门打开，脉搏信号由CD4553进行计数。1分钟后，CD4060输出一高电平，使计数闸门关闭。这时数码管显示的数字即为每分钟的脉搏数。3.3各框图的功能和可选电路及特点1）脉冲产生电路：2）放大整形电路：可选LM3243）计数电路：可选CD45534）定时电路：可选CD40605）译码显示电路：可选CD4511驱动共阴极数码管。3·4电路制作所需的工具工具名称工具数量电烙铁1万用表1剪刀1松香1镊子13·5元器件列表元件名称元件数量三位数码管11M电阻1510K电阻11.6K电阻2100K电阻210K电阻4470电阻7100u电容10.1u电容24700p电容110p电容1集成块LM3241集成块CD45112集成块CD45332集成块CD40601压电片11M电位器220K电位器216针插座314针插座2按钮1三极管90123通用板1焊锡丝若干导线若干四、单元电路设计：4.1采样输入单元电路设计输入单元借助压电陶瓷将脉搏信号转换为电信号，通过电容C1耦合输入到集成运放LM324组成的同相放大器进行放大，，放大倍数约为10倍。放大后的信号输入到后面的积分电路进行整形。当有信号输入时，电容器以近似恒流方式进行充电，输出电压与时间t成近似线性关系，。当t＞RC时，增大，直到，即运放进入饱和状态，保持不变，而停止积分。此时的可以近似看成是一个方波，能够符合计数器的触发要求。单元电路如下图所示。图1输入采样单元电路4.1.1LM324集成运算放大器特性LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。每一组运算放大器可用图4所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。其特点如