数字脉搏计的设计.docVIP

毕业设计说明书(论文) 设计题目:________数字脉搏计的设计______ 专 业:___________通信技术___________ 班 级:________通信技术07-1班_______ 学 号:_________ ________ 姓 名:__________ ____ 指导教师:__________ _______ 2009年10月6日 目 录 摘 要 1 第1章 绪 论 2 第2章 数字脉搏计时器的方案比较 3 2.1　方案比较与论证 3 2.2　倍频器组成数字脉搏计时器的设计 3 2.3　门控电路组成数字脉搏计时器的设计 4 第3章 单元电路的设计 6 3.1　放大与整形电路 6 3.1.1传感器 6 3.1.2放大电路 7 3.1.3有源滤波电路 7 3.1.4整形电路 7 3.1.5电平转换电路 7 3.2　倍频电路 8 3.3　基准时间产生电路 8 3.3.1秒脉冲发生器 9 3.3.2十五分频和二分频 9 3.4　计数、译码、显示电路 10 3.5　控制电路 13 总　结 15 致 谢 16 参考文献 17 附 录　整机电路图 18  摘 要 人体脉象中富含有关心脏、内外循环和神经等系统的动态信息。而脉搏的病理生理性改变常引发各种心血管事件，脉搏生理性能的改变可以先于疾病临床症状出现，通过对脉搏的检测可以对如高血压和糖尿病等引起的血管病变进行评估。同时脉搏测量还为血压测量，血流测量及其他某些生理检测技术提供了一种生理参考信号。本文主要介绍了数字式脉搏计的具体实现方法，利用压电传感器产生脉冲信号，经过放大整形后，输入单片机内进行相应的控制，从而测量出一分钟内的脉搏跳动次数通过观测脉搏信号，可以对人体的健康进行检查，?通常被用于保健中心和医院。脉冲信号压电传感器脉搏是临床检查和生理研究中常见的生理现象，包含了反映心脏和血管状态的重要生理信息。人体内各器官的健康状态、病变等信息将以某种方式显现在脉搏中即在脉象中。人体脉象中富含有关心脏、内外循环和神经等系统的动态信息，我们可以通过对脉搏波检测得到的脉波图含有出许多有诊断价值的信息，可以用来预测人体某些器脏结构和功能的变换趋势，如:血管几何形态和力学性质的变异会引起脉搏波波形和波速等性质的改变，而脉搏的病理生理性改变常引发各种心血管事件，脉搏生理性能的改变可以先于疾病临床症状出现，通过对脉搏的检测可以对如高血压和糖尿病等引起的血管病变进行评估。同时脉搏测量还为血压测量，血流测量及其他某些生理检测技术提供了一种生理参考信号。在医院临床监护和日常中老年保健中，脉搏是一项基本的生命指标，因而脉搏测量是最常见的生命特征的提取。近年来出现的日常监护仪器，如便携式电子血压计，可以完成脉搏的测量。但是这种便携式电子血压计利用微型气泵加压橡胶气囊，每次测量都需要一个加压和减压的过程，存在体积庞大、加减压过程会有不适、脉搏检测的精确度低等缺点。是最常见的传感器之一，它的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一，它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。最简单的光敏传感器是光敏电阻，当光子冲击接合处就会产生电流。 图3-2　同相放大器电路 图中，红外线发光管VD采用TLN104，接收三极管VT采用TLN104.用+5V电源供电；R1采用500Ω，R2采用10KΩ。 图3-3　放大整形电路框图 3.1.2放大电路 　“放大”的本质是实现能量的控制，即能量的转换：用能量比较小的输入信号来控制另一个能源，使输出端的负载上得到能量比较大的信号。放大的对象是变化量，放大的前提是传输不失真 3.2倍频电路 该电路的作用是对放大整形后的脉搏信号进行4倍频，以便在15s内测出1min内的人体脉搏跳动次数，从而缩短跳动时间，以提高诊断效率。 倍频电路的形式很多，如锁相倍频器、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的异或门组成的4倍频电路，如图所示。 N1和N2构成二倍频电路，利用第一个异或门的延迟时间对第二个异或门产生作用，当输入有“0”变成“1”或由“1”变成“0”时，都会产生脉冲输出，输入输出波形如图3-6所示。 图3-6　四倍频电路 电容器C的作用是为了增加延迟时间，从而加大输出脉冲宽度。根据实验结果选用C4=C5=0.047μF