课程设计实验报告-数字脉搏计

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1、 传感器原理课程设计报告传感器原理课程设计报告 设计课题： 数字脉搏计 专业班级： 08 级测控技术与仪器 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 成 绩： 二一一年十一月二十九日 数字脉搏计 一、设计目的 1. 数字脉搏计能将脉搏跳动进行计数和显示 2. 数字脉搏计能测定每分钟脉搏跳动的次数 3. 增强对传感器应用的认识和了解 4. 增强动手能力和自主解决问题的能力以及团队合作意识 二、设计要求 1. 关于 LED 指示灯，接通电源过 1min 后 LED 灯熄灭时，则数字脉搏计方可 使用 2. 关于讯响器 B2，将传感器至于手腕上脉搏跳动最明显的位置，可以听到 讯响器跟随脉搏跳动而间歇发声 3

2、. 关于计数及显示，当讯响器跟随脉搏的跳动而发出间歇的声音时，计数 显示保持不变。当按下定时按钮开关 SB 时，定时指示灯 LED 自动点亮， 计数器立即从零开始对脉搏次数进行计数和显示， 经过 1min 后将自动停 止并保持最后的计数显示，也就是每分钟的脉搏次数 三、方案设计与论证 由于设计方案已在此前提出，故不予讨论，直接采用所提出方案进行设计及 制作。 四、设计原理及电路图 1. 数字脉搏计电路由传感器、信号放大器、驱动器、发声元件、单稳态整 形、定时控制电路、计数及显示电路、稳压电源等部分组成。其电路框 图如下： 2. 信号放大、整形及发声电路。这部分电路由集成六反相器 IC1（CD4

3、069 型）中的一个反相器 G1、外接电阻 R1、电容 C1构成带有负反馈作用的高 增益电压放大器，将脉搏压力信号经传感器 B1转换成的微弱电压信号进 行放大，并经耦合电容 C2将此电压信号送到反相器 G2的输入端（3 脚） ， 经 G2整形、 放大后， 直接送至反相器 G3的输入端 （5 脚） 。 G3作为驱动器， 将输入信号反相后以高电平输出（6 脚）推动讯响器 B2发声。由于 R2、 R3组成的分压器 G2的输入端（3 脚）静态电压低于 G2的输入阀值电压， 故当无信号时 G2的输出端（4 脚）为高电平，从而使 G3输出为低电平， B2不发声。R4起降压作用，其目的是当 G3输出为低电平

4、时保证 B2无声， G3输出为高电平时的负载较轻。电容 C3是为 B2正常工作提供必需的交流 电路。 为了使反相器 G2输出的脉冲信号符合正确计数的要求， 由 IC2、 R6、 C5、C6组成单稳态电路，对 G2输出信号进行整形，然后至计数器的输入端 CP。以下是信号放大、整形及发声电路的电路图： 3. 计数及显示电路。以下为计数及显示电路的电路图： 十进制计数器 BI 端（3 脚）为消隐输入端，此端输入为低电平时输出端 YaYg均为低电平， 而在本电路中不需要消隐功能， 故将 BI 端接高电平。 CO 端（5 脚）是进位输出端，CP 端（1 脚）是计数信号输入端（也称时 钟端） 。连接方法是：进位输出端接至下一级的计数输入端。INH 端（2 脚）是计数禁止端，此端输入为高点平时计数被禁止，计数器的输出状 态保持不变， 从而计数显示保持不变； INH 为低电平时则计数允许。 因此， 在一定时间间隔内的计数可以通过 INH 输入端进行控制