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电子课程设计 ——电子脉搏计 学院：电子信息工程学院 专业、班级：电气 姓名: 学号： 指导教师： 2012年12月 目录 一 设计任务与要求 -------------------------------------------- 3 二 总体框图 ----------------------------------------------------- 3 三 元器件清单及说明 ----------------------------------------- 5 四 各功能模块及其原理 --------------------------------------- 12 五 总体设计电路图 --------------------------------------------- 15 六 工作总结 ------------------------------------------------------ 17 电子脉搏计 一.设计任务要求 设计一个电子脉搏计，要求： 1.实现在15秒内测量1分的脉搏数。 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/分。 二.总体框图 1.方案一：人体的正常脉搏为每分钟50-100次/秒。为了简化电路以及节省元件， 我取计数器的计数范围为0-99。让信号发生器模拟人体脉搏的产生。以每个上升沿代表一次脉搏。让计数器记录上升沿的个数，然后左移两位，表示所记数字乘以四。这样我们就可以15秒钟测量一分钟的个数。但是这种方案由六位二进制码转换BCD码电路复杂，故障率高，延时较长，且计数不能连续，所以舍弃这种方案。方案一总体框图如图2-1。 图2-1　方案一整体框图 2.方案二：该方案采用脉搏传感器，74LS160计数器，集成运算放大器，555构成的多谐振荡器，异或门组成的四倍频电路等电路。脉搏传感器的作用是将脉搏信号转换为相应的电脉冲信号，放大电路多种多样，本实验采用比较简单廉价的集成运算放大电路，由一个运放和三个电阻就组成了放大电路。放大倍数可调，该方案放大倍数为11倍。倍频电路对脉搏信号进行调频，如将15秒内传感器获得的脉搏信号4倍频，就能得到一分钟的脉搏数，从而缩短测量时间。555定时器是为了在规定的时间内完成测量。该方案采用74LS160作为计数器，因为74LS160是十进制计数器无需改装，直接使用。因为脉搏测量中需要上百位的数字，因此，将3片74LS160直接按串联方式进行连接即得千进制计数器。方案二整体框图如图2-2。 图2-2 方案二整体框图 三. 元器件清单及说明 本实验采用数电中常见的器件，这样我们就可以熟练地使用而且可以降低该电路的故障率。表1为本实验所使用的器件。 表1 实验所用器件 器件名称 芯片名称 数量 门 74LS00 4个 非门 74LS04 1个 74LS08 1个 74LS1