1、 1 学生毕业设计(论文) 题 目:电子脉搏计的设计 姓 名: 学 号: 系(部): 专 业: 指导老师: 开题时间: 完成时间: 2009 年 11 月 27 日 2 目目 录录 1 设计要求2 2 设计方案2 3 电子脉搏测试仪原理方框图2 4 数字脉搏测试仪工作原理3 5 芯片资料3 5.1 芯片 CD40113 5.2 芯片 CD45534 5.3 芯片 CD40605 5.4 芯片 CD45516 5.5 数码管8 6 数字脉搏测试仪原理及应用8 6.1 显示模块9 6.2 整形模块10 6.3 计时模块10 6.4 计数模块11 7 设计过程中遇到的问题及其解决方法11 8 电路原
2、理图总图12 9 参考文献12 3 1 1 设计要求设计要求 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部分。 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个毫伏)。再将信号放大通过显 示屏显示出来。 要求: 1、 实现在 3060 内秒测量 1 分钟的脉搏数, 并且显示其数字。 正常人脉搏数为 60 80 次/min,为 90100 次/min,老人为 100150 次/min。 2、 用传感器将脉搏的跳动转换为电压信号,并加以放大整形和滤波。 3、 测试误差不小于 2 次/min。 4、 要求完成的任务:设计电路,在时间允许的情况下要安装测试,分析实验结
3、果,写 出设计说明书。 2 2 设计方案设计方案 根据脉搏计的功能,我采用了一种比较简单的方案: 1 把脉搏信号转换为电信号,在单位时间内进行记数,并用数字显示其记数值, 从而直接 得到每分钟的脉搏数。 2 测量脉搏跳动固定次数所需的时间,然后换算为每分钟的脉搏数。这两种方案比较起来, 这是一种比较直观的方案,所需要的电路结构比较简单。 3 3 电子脉搏测试仪原理方框图电子脉搏测试仪原理方框图 图 1 电子脉搏仪原理方框图 译码/驱动 计数 计时 信号放大 传感器 数 码 管 显 4 4 4 数字脉搏测试仪工作原理数字脉搏测试仪工作原理 本设计使用传感器将拾取的脉搏跳动信号转换成电信号, 经信
4、号放大电路进行放 大后, 送到计数显示电路。计时电路进行计时,一分钟到了,计数器停止计时, 这时数码管显示 的就是一分钟内脉搏跳动的次数。 5 5 芯片资料芯片资料 5.15.1 芯片芯片 CD4011 CD4011 CD4011 也称为 MC14011B, 是 2 输入正向逻辑与非门。 它是一个四与非门集成电路, 内部含 4 个独立的与非门。如下图所示,芯片 CD4011 的功能: 1 与 2 脚 “与”后从 3 脚输出 “非”; 5 与 6 脚 “与”后从 4 脚输出 “非”; 8 与 9 脚 “与”后从 10 脚输出 “非”; 12 与 13 脚 “与”后从 11 脚输出 “非”。 图 2 在下面,将介绍数字电路芯片 CD4011 各脚功能(图 2): 1 脚:第一组数据输入端; 2 脚:第一组数据输入端; 3 脚:第一组数据输出端; 4 脚: 第二组数据输出端; 5 脚:第二组数据输入端; 6 脚:第二组数据输入端; 7 脚:接地; 8 脚: 第三组数据输入端; 9 脚:第三组数据输入端; 10 脚:第三组数据输出端; 11