电子脉搏计及收音机调试实验报告

1、 课 程 实 习 报 告 课程名称： 电子设计制作与工艺实习 系 部： 工程与技术系 专业班级： 通信工程 1001 班 学生姓名： 指导教师： 黄 建 春 完成时间： 2012年6月 报告成绩： 评阅意见： 评阅教师 日期 目 录电子脉搏计电路设计 摘要 电子脉搏计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,本课题即针对这一需求，设计一台简易的脉搏检测仪。本课题应用脉搏传感器，利用 由于心脏跳动而引起的变化，经过信号放大、调理、整形输出同步于脉搏跳动的脉冲信号，从而计算出脉率。 体循环系统重要的信 电子脉搏计波采集操作简便性能稳定具有无创伤和适应性强等诸多优点因而受到国内外医学界的普遍重视。关键词：电子脉搏计；脉率；脉冲信号 Abstract Electronic pulse meter is used to measure a persons heart beat frequency of electronic instruments, but also the main part of electrocardiogram. It

2、 is used to measure the low frequency signal, this project is aimed at the demand, design a simple pulse measuring meter. The application of pulse sensor, use due to the beating heart and induced changes, through a signal amplification circuit, conditioning, shaping output in synchronization with the pulse of the pulse signal, and thus calculate the pulse rate. Systemic circulatory system an important letter electronic pulse wave collection and simple operation and stable performance with no tra

3、uma and adaptability etc. therefore subject to domestic and foreign medical circles generally pay attention to.Key words: electronic pulse; pulse rate; pulse signal 目 录摘 要 3Abstract 4第一章 电子脉搏计 6一 设计任务与要求 6二 方案设计 6三 单元电路设计及参数设计 8 四 整体电路设计和元件清单13五 仿真调试与分析 15六 参考文献 16第二章 收音机的组装与调试 17一 收音机原理 17二 常见的电子元件的基本知识 20三 焊接过程与方法（收音机的安装与调试） 22第三章 心得体会23 第一章 电子脉搏计一、设计任务与要求 为更好的运用电子技术基本知识进行理论设计、达到实践创新能力。通过实践制作一个电子脉搏计，学会合理的利用集成电子器件制作基于数字电路和模拟电路的课程设计与制作。 简述了在集成电路平台上利用中小规模集成电路器件，设计了一种数显式脉搏测试仪。通过测试和实际应用表明：其性能稳定、工作可

4、靠、方便。实现了对人体脉搏的电子测量，并且能数字显示脉搏次数。本文给出了系统的功能特点，设计原理，集成电路设计等。该系统利用脉冲干扰动平均值法滤波，在提高精度的同时也大大提高了系统的响应速度，该仪器成本低，可靠性高，操作方便。电子脉搏计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。要求：(1)实现在1min 内测量脉搏数；(2)用数码管将测得的脉搏数用数字的形式显示；(3)测量误差小于4 次/min。2、 方案设计1设计构思信号发生放大整形电路555定时器解码显示四倍频器2. 电路工作原理说明： 接上电源，电路各部分开始工作。首先是信号发生器发生的信号，经过四倍频电路，频率变成了原来的四倍；倍频器的主要作用就是为了计数器能在15s内计算出1min钟的脉冲数。脉冲数进入七段数码管计数器，计数开始。来一个脉冲计数器就加一。15s后，定时器输出端电平翻转，计数器停止工作。显示出脉搏跳动的次数。正常人的脉搏次数是每分钟6080次（婴儿为90140次,老年人则为100150次), 这种频率信号属于低频范畴.因此,脉搏计的用来测量低频信号的装置。它

5、的基本功能要求应该是:（1）.要把人体的脉搏数(振动)转换成电信号,这就需要借助传感器。（2）.对转换后的电信号要进行放大和整形处理，以保证其它电路能正常加工和处理。（3）.在很短的时间（若干秒）内，测出经放大后的电信号频率值。总之，脉搏计的核心是要对低频信号在固定的短时间计数，最后以数字形式显示出来。可见，脉搏计的主要组成部分是计数器和数字显示器。3.实验方案1传感器 将脉搏跳动信号转换为与此相对应的电脉冲信号。2 放大整形电路 把传感器的微弱电流放大，微弱电压放大。3倍频器 将整形后所得到的脉冲信号的频率提高。如将15s内传感器所获得的信号频率4倍频，即可得到对应一分钟的脉冲数，从而缩短测量时间。4控制电路 用555定时器以保证在基准时间控制下，使4倍频后的脉冲信号送到计数、显示电路中。5计数、译码、显示电路 用来读出脉搏数，并以十进制数的形式由数码管显示出来。6电源电路 按电路要求提供符合要求的直流电源。3、 单元电路设计及参数计算a.信号发生与采集脉搏传感器的作用是将脉搏信号转换为响应的电冲信号。脉搏传感器是脉象检测系统中重要的组成部分，其性能的好坏直接影响到后置电路的处理和结

6、果的显示。 压电式传感器的工作原理是以某种物质的压电效应为基础。这些物质在沿一定方向受到压力的或拉力的作用而发生变形时，其表面会产生电荷；若将外力去掉时，它们又重新回到不带电的状态，这种现象就称为压电效应。而具有这种压电效应的物体称为压电材料或压电元件。常见的压电材料有石英、钛酸钡、锆钛酸铅等。 b.放大与整形 本次实验采用比较简单、廉价的运放电路。由一个运放器和两个电阻就组成了符合要求的放大电路。放大倍数可调，本次放大倍数大约为10倍。在放大部分电路中输入信号虽然已经被放大，电压也足以满足后续电路驱动之用，但是其波形仍为正弦波，为模拟量，必须将模拟量转换成数字脉冲之后供数字部分电路使用.由于整形电路比较复杂，要想较好的对脉搏信号的不规则性进行比较规则的整形是有一定的难道，所以就用一个简单点的与非门进行简单的整形。 图1 与非门整形电路c.倍频电路由于设计中要求在15s内测量1min内的脉搏数，所以要对脉搏进行调频。 而在整形电路中，整形后的信号与原信号的频率是相同的，如果要测其每分钟脉冲数，则至少应测量一分钟才可以实现，为了缩短测量时间，必须将整形后的信号的频率加倍，这样就可以满足在

7、短时间内完成测量任务的要求。显然，若将原信号频率变为原来的N倍，则测量时间就可以缩短为原来的1/N。 因此，60/15=4需要四倍频电路。 所以这里采用了能满足设计要求的异或门组成的4倍频电路。U1A和U1B构成二倍频电路，U1C和U1D亦构成二倍频电路；两个二倍频串联组成四倍频电路。利用第一个异或门的延迟时间对第二个异或门产生作用，当输入由“0”变成“1”或由“1”变成“0”时，都会产生脉冲输出。其中电容C是为了延时，经过测试，当C1=33uf，C2=3.8uf，R1=10k，R2=10k的时候能达到四倍频的要求。 图2 四倍频电路d、时钟信号产生电路时钟信号在电子脉搏计中的作用是产生一个基准时钟，并控制脉搏计数器的工作，作为参考时钟。 555定时器是为了试验在15s内完成任务，使单稳态的时间长度为15s。所以定时时间为15s。本试验采用555单稳态定时电路。工作原理大概如下：开关打上，、都为高电平，由于有电容c3的存在、THR和THI为低电平。此时输出为低电平，随着电容的充电，当时间达到15s的时候，电容两端电压为2/3,THR和THI为1/3，此时输出变为低电平。时间常数有t=1.1RC可以求得。本次试验 C=4.6uF R=3M.输 入输 出高电平触发端(U1)低电平触发端(U2)复位(Rd)输出(U0)放电管VT的状态00导通11截止10导通1不变不变图3 555时钟信号产生电路原理图 表1 555定时器功能表e.计数译码显示电路这部分电路主要要完成对方波脉冲计数，将计数结果译码显示出来的功能。对于计数器，本设计中采用简单的十进制计数器74160N。对于译码器，由于脉搏测试器中需要上百位的数字。因此，将三片74160N直接按并行进位方式连

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