人体脉搏计--课程设计报告

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数电课设——人体脉搏计数器

数电课设——人体脉搏计数器

一、概述随着时代的发展,人类进入了信息化电子时代,传感器技术作为现代技术的主要内容将有较大的发展。

信息技术包括技术、通信技术和传感器技术。

现代人类社会已经进入信息时代,因而信息技术对社会发展,科学进步将起到决定性作用。

现代信息技术的基础是信息采集、信息传输与信息处理,他们就是传感器技术、通信技术和计算机技术。

传统的脉搏测量用手工测量,通常将指尖轻压动脉向较坚实的面,以使脉搏的感觉传到指尖,如果将动脉压上软的组织,则脉动波会被吸收或抵消,使指尖不易触觉脉动;指尖压在动脉上的力量要适中,用力太重将阻断血流,反而无脉搏产生。

这种手工方法虽然简单易行,但容易产生误差,特别是临床住院病人常规的监测上,这种手工测脉搏的方法不仅影响工作效率,并且不能连续监测,无法实时观察。

我们设计的数字脉搏计是一种自动测量人体脉搏的仪器,能直观地显示人体每分钟脉搏数,可连续、动态监量,价格便宜,适于普及推广。

本此课设设计了一款基于压电传感器的电子脉搏计,实现在30s内测量人的脉搏跳动次数,并且将脉搏次数显示出来。

该传感器可与电子电路相结合,将脉搏信号转化为模拟电信号,并利用滤波技术等信号处理方法准确的测量人体微弱的脉搏信号,而且可以进一步实现显示记录功能。

二、方案论证设计一个人体脉搏计,要求能够实现在30s内测量人的脉搏跳动次数,并且将脉搏次数显示出来。

正常人的脉搏数为60~80次/min,婴儿为90~100次/min,老人为100~150次/min。

方案一1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,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30s内传感器所获得的信号频率2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2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。

脉搏心率体温计课程设计

脉搏心率体温计课程设计

脉搏心率体温计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解脉搏、心率和体温的概念及其在人体健康中的重要性;2. 学生能掌握使用脉搏心率体温计的正确方法和步骤;3. 学生能描述正常脉搏、心率和体温的范围,并了解其生理意义。

技能目标:1. 学生能够熟练操作脉搏心率体温计,准确测量自己的脉搏、心率和体温;2. 学生能够分析测量结果,判断其是否处于正常范围;3. 学生能够运用所学知识,对异常脉搏、心率和体温进行初步分析和解释。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学测量和健康监测的兴趣,认识到其在生活中的应用价值;2. 学生树立正确的健康观念,关注自身身体状况,养成良好的生活习惯;3. 学生在小组合作中,培养团队协作能力和沟通能力,尊重他人意见,共同解决问题。

课程性质:本课程为科学探究类课程,结合实际操作和理论学习,帮助学生掌握脉搏心率体温计的使用,提高学生的健康监测能力。

学生特点:六年级学生具有一定的科学素养和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇心,但需引导他们关注实际生活中的应用。

教学要求:注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性和参与度,培养他们独立思考和解决问题的能力。

通过课程目标的设定,使学生在掌握知识技能的同时,关注自身健康,形成正确的价值观。

教学设计和评估将围绕具体的学习成果展开,确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 引入新课:通过介绍人体健康的基本知识,引导学生了解脉搏、心率和体温在健康监测中的重要性。

相关教材章节:第一章 人体的基本生理功能2. 理论知识学习:a. 脉搏的概念、测量方法和正常范围;b. 心率的概念、测量方法和正常范围;c. 体温的概念、测量方法和正常范围。

相关教材章节:第二章 健康监测与评估3. 实践操作:a. 脉搏心率体温计的使用方法和注意事项;b. 学生分组进行实践操作,互相测量脉搏、心率和体温;c. 教师指导学生分析测量结果,判断是否处于正常范围。

相关教材章节:第三章 脉搏心率体温计的使用4. 异常情况分析:a. 介绍常见的异常脉搏、心率和体温情况;b. 学生分析异常情况的原因和可能的危害;c. 讨论如何预防和处理异常情况。

数字脉搏计 实验报告

数字脉搏计 实验报告

数字脉搏计课程设计实验报告【设计任务与要求】1、要求用十进制数显示被测人体脉搏每分钟跳动的次数,测量范围30~160次/min;2、要求在短时间内(5s、15s)测出脉搏数/每分钟;3、测量范围要求在±4次/min以内;4、要求锁定每分钟脉搏数,将测量结果通过数码管出来,共分为显示计数过程,不显示技术过程两种方案;5、要求采用手动清零、自动清零(自启动)两种方式。

【课程方案原理框图】【课程方案】1、信号发生与采集将脉搏跳动信号传感器转换为与此相对应的电脉冲信号;2、放大电路把传感器的微弱电流放大,微弱电压放大,采用高输入阻抗的非门进行放大;3、低通滤波滤除空气中的高频,只让低频脉冲信号通过。

对脉搏信号进行采集的时候,空气中交流工频干扰最大,根据有源滤波原理将其滤除。

4、整形电路可用两个非门组成的施密特触发器对放大后的信号进行整形;5、定时电路用555定时器组成多谐振荡器,达到5s、15s的精确计时;6、通过计数、译码、显示读出脉搏数,并以十进制数的形式由数码管显示出来。

数码管采用共阴数码管。

【单元电路设计与参数计算】1、信号发生与采集:通过陶瓷压电传感器对脉搏进行采样收集。

2、放大与滤波电路:将5mV的正弦信号放大为5V的正弦信号,即差模电压增益为1000。

图示为用LM324设计的同相放大器,其输出信号,Vi 为幅值为5mV 的输入信号。

则另:倍。

,即正弦信号放大了可得10001000,321,33≈=Ω==Ω=Vi VoAv K R R M RVi R R Vo )131(+=左图为二阶低通滤波器电压增益随频率变化曲线,在f=f o 之后随f 增加,增益急剧下降,从而达到低于f 频率通过的效果图示为二阶压控电压源低通滤波电路其实质是通带增益接近1的同相比例放大电路和滤波电路整合而成,通带增益A vP =451R R +≈1,截止频率为RCf π21=,令nF C C K R R 80021,176==Ω==,则f ≈200Hz 。

脉搏信号课程设计

脉搏信号课程设计

脉搏信号课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解脉搏信号的生理基础,掌握脉搏信号的测量方法和基本特点。

2. 学生能够描述脉搏信号的波形,并解释其与心脏跳动的关系。

3. 学生能够掌握脉搏信号的数学处理方法,如滤波、放大等。

技能目标:1. 学生能够正确使用脉搏信号测量仪器,进行实际操作并获取数据。

2. 学生能够运用数据处理软件对脉搏信号进行分析,提取有用信息。

3. 学生能够通过小组合作,设计简单的脉搏信号监测系统,提高实际问题解决能力。

情感态度价值观目标:1. 学生对脉搏信号的研究产生兴趣,增强对生物医学工程的认知。

2. 学生通过课程学习,培养严谨的科学态度和良好的团队协作精神。

3. 学生能够认识到脉搏信号监测在生活中的应用价值,关注健康,关爱生命。

课程性质:本课程为学科拓展课程,结合生物学、医学和工程学知识,培养学生的跨学科综合能力。

学生特点:六年级学生具有一定的生物学基础和数学知识,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手实践。

教学要求:教师需运用生动的教学手段,激发学生兴趣;注重理论与实践相结合,培养学生的实际操作能力;关注学生的情感态度,引导他们树立正确的价值观。

通过本课程的学习,使学生达到具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 脉搏信号的生理基础:介绍心脏的工作原理,血液循环系统,脉搏的形成与传播。

- 教材章节:第二章 生物体的电现象,第四节 心脏的生物电现象。

2. 脉搏信号的测量方法:讲解常用的脉搏测量工具,如心电图、脉搏传感器等。

- 教材章节:第三章 生物医学传感器,第二节 脉搏传感器。

3. 脉搏信号的基本特点:分析脉搏信号的波形、频率、幅度等特性。

- 教材章节:第三章 生物医学传感器,第三节 脉搏信号的特点。

4. 脉搏信号的处理与分析:讲解滤波、放大等数学处理方法,以及如何使用数据处理软件。

- 教材章节:第四章 生物医学信号处理,第一节 滤波技术;第二节 数据处理软件。

电子人体脉搏计课程设计

电子人体脉搏计课程设计

电子人体脉搏计课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解电子人体脉搏计的基本原理、结构和操作方法,培养学生运用电子技术进行人体生理参数检测的能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解电子人体脉搏计的原理及组成部分;(2)掌握电子人体脉搏计的操作方法及注意事项;(3)熟悉人体生理参数的检测方法及数据分析。

2.技能目标:(1)能够正确操作电子人体脉搏计进行测量;(2)能够对测量数据进行处理和分析;(3)能够运用所学知识解决实际问题。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对生命科学的兴趣和好奇心;(2)培养学生尊重生命、关爱健康的价值观;(3)培养学生团队协作、积极进取的精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电子人体脉搏计的基本原理;2.电子人体脉搏计的组成部分及功能;3.电子人体脉搏计的操作方法及注意事项;4.人体生理参数的检测方法及数据分析;5.电子人体脉搏计在医疗领域的应用。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解电子人体脉搏计的基本原理、结构和操作方法;2.讨论法:学生就人体生理参数检测方法及数据分析进行讨论;3.案例分析法:分析实际案例,使学生了解电子人体脉搏计在医疗领域的应用;4.实验法:引导学生动手操作电子人体脉搏计,培养实际操作能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:电子人体脉搏计相关教材;2.参考书:生命科学、电子技术等相关参考书;3.多媒体资料:电子人体脉搏计的图片、视频等;4.实验设备:电子人体脉搏计、电脑、投影仪等。

五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估其学习态度和积极性;2.作业:布置相关作业,评估学生对知识点的掌握程度和应用能力;3.实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和对实验结果的分析能力;4.考试:期末进行闭卷考试,全面评估学生的知识掌握和运用能力。

数字脉搏测试仪课程设计

数字脉搏测试仪课程设计

数字脉搏测试仪课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字脉搏测试仪的工作原理,掌握其操作方法和使用步骤。

2. 学生能够描述脉搏的基本概念,了解正常脉搏的数值范围。

3. 学生掌握通过数字脉搏测试仪进行简单健康监测的数据分析方法。

技能目标:1. 学生能够正确使用数字脉搏测试仪进行脉搏测量,并准确记录数据。

2. 学生通过实践操作,培养动手能力,提高观察、分析、解决问题的能力。

3. 学生通过小组合作,提高沟通协调能力和团队合作精神。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学探究的兴趣,增强学习生物、物理等学科的热情。

2. 学生关注自身健康,养成良好的生活习惯,提高健康意识。

3. 学生在小组合作中,学会尊重他人,培养关爱他人的情感。

课程性质:本课程为跨学科综合实践课程,结合生物、物理等学科知识,以数字脉搏测试仪为载体,开展实践活动。

学生特点:学生为八年级学生,具备一定的科学知识基础,好奇心强,喜欢动手实践,但需引导培养团队合作意识。

教学要求:注重理论与实践相结合,关注学生个体差异,激发学生学习兴趣,培养动手能力和解决问题的能力。

通过课程目标分解,使学生在实践中达成具体学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 理论知识:- 脉搏的基本概念与测量方法;- 数字脉搏测试仪的原理与结构;- 正常脉搏数值范围与健康分析。

教学大纲:对应教材《生物》第八章《人体生理》第二节“心血管系统的组成与功能”,《物理》第十二章“电子技术基础”相关内容。

2. 实践操作:- 数字脉搏测试仪的使用方法与操作步骤;- 实际操作中如何正确测量脉搏;- 数据记录与分析方法。

教学大纲:实践操作部分与教材《生物》实践活动“探索人体生理奥秘”相关内容相结合。

3. 应用拓展:- 脉搏监测在生活中的应用;- 健康生活与疾病预防;- 小组合作探讨数字脉搏测试仪的改进与创新。

教学大纲:结合教材《综合实践活动》中关于科技创新与应用的相关内容。

完整word版,人体脉搏计的设计课程设计

完整word版,人体脉搏计的设计课程设计

1一、设计说明设计一个人体脉搏计,要求能够实现在30s 内测量人的脉搏跳动次数,并且将脉搏次数显示出来。

正常人的脉搏数为60~80次/min ,婴儿为90~100次/min ,老人为100~150次/min 。

电路原理框图如图1所示。

图1 脉搏计原理框图将脉搏跳动信号转换为对应的电脉冲信号,放大整形后进行二倍频,并在30s (基准时间) 内对此信号计数,便得到了1min 脉搏数。

二、技术指标1.设计人体脉搏计数器并用LED 显示。

2.误差为±2次/min 。

三、设计要求1.在选择器件时,应考虑成本。

2.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。

3.主要器件:(1)74LS74双D 触发器;(2)74LS47或4LS48译码器;(3) 74LS163计数器;(5)OP07等。

四、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路。

2.进行实验数据处理和分析。

倍频器基准时间产生电路放大与整形 计数译码显示器控制电路传感器五、推荐参考资料1.谢自美. 电子线路设计·实验·测试. [M]武汉:华中理工大学出版社,2000年2.阎石. 数字电子技术基础. [M]北京:高等教育出版社,2006年3.付家才. 电子实验与实践. [M]北京:高等教育出版社,2004年六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日成绩评定表评语、建议或需要说明的问题:成绩指导教师签字:日期:3人体脉搏计的设计一、概述脉搏计在实际中的应用非常广泛,它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,用来测量频率较低的小信号。

其原理适用于很多声控器械,它涉及到时序逻辑电路如何设计、分析和工作等方面。

通过此电路更深刻的了解时序逻辑部件的工作原理,从而掌握如何根据需要设计满足要求的各种电路图,解决生活中的实际问题,将所学知识应用于实践中。

设计任务技术指标;1.要求在规定时间内实现测量人体的脉搏跳动次数。

数字脉搏计设计课程设计报告

数字脉搏计设计课程设计报告

课程设计报告课题名称:数字脉搏计学院:电气与自动化工程学院专业:电气工程及其自动化班级: 07级电气1班作者姓名:李振生学号: 3007203186 完成时间: 2010年1月5日一、设计任务及要求(1)设计一个数字脉搏计,要求用十进制数字显示被测人体脉搏每分钟跳动次数,测量范围30~160次/min。

(2)短时间内(5~15s)测出每分钟的脉搏跳动次数,误差为±4次/min。

(3)锁定每分钟的脉搏数,可以有两种方式,一种为显示计数过程,最后锁定;还有一种是不显示计数过程,直接显示结果。

(4)能够清零,两种方法,一种是手动清零,还有一种是自动清零。

(5)所有部分电路均要有仿真结果,仿真中用5p-p的正弦波来模拟人的脉搏信号,实际接线时直接用信号发生器发出的5V的方波脉冲作为测试信号,故放大整形滤波电路部分只作仿真即可。

(6)对于放大部分电路,要求差模放大倍数至少1000倍,输入电阻要求大于107欧,通频带为0.05Hz~200Hz,测试时还要测出输入输出电压的波形(即整形前后的电压波形)。

二、各单元电路设计方案比较及参数确定(1)总方案原理框图(2)信号放大电路这部分电路主要完成将5mV的正弦波输入信号放大1000倍(5V),使其可以驱动后续的CMOS数字电路。

方案一:采用运算放大器lm324构成的反相放大电路电路图如图2-2-1所示,在理想条件下有V o=-R2/R1*Vi 。

运放的闭环电压增益为Avf=-R2/R1,输入电阻为Rif=R1。

如果对输入电阻有要求可以先确定R1,再根据放大倍数确定R2。

为了减小输入偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接平衡电阻R3,且R3=R1∥R2。

电路如图2-1所示,输入信号由反相端输入,实际电路中拟采用三级放大,总电路图如下图所示:参数选定如下:输入电阻要求不小于107欧,因而选定R1=10M 欧,第一级电路放大10倍,因而R2=100M 欧,R3=R1∥R2=9.1M 欧,第二级及第三级放大电路放大倍数仍为10倍,R5=R8=10k 欧,R7=R9=100k 欧,R4=R6=9.1k 欧。

脉搏计数显示课程设计

脉搏计数显示课程设计

脉搏计数显示课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解脉搏的基本概念,掌握脉搏计数的重要性。

2. 学生能掌握测量脉搏的正确方法和步骤,了解正常脉搏的范围。

3. 学生能了解脉搏计数与人体健康的关系,认识到科学监测身体变化的重要性。

技能目标:1. 学生能够熟练运用手表或手指测量自己的脉搏,并进行准确计数。

2. 学生能够通过记录和分析脉搏数据,提高观察、分析和解决问题的能力。

3. 学生能够运用所学的知识,对生活中遇到的脉搏相关问题进行初步判断和解决。

情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到脉搏计数在生活中的实际应用,增强对科学探究的兴趣。

2. 学生通过小组合作完成脉搏计数任务,培养团队协作和分享成果的精神。

3. 学生能够关注自身和他人健康,养成定期监测脉搏的良好习惯,树立健康生活的观念。

课程性质:本课程为自然科学类课程,结合学生生活实际,注重实践操作和观察分析。

学生特点:四年级学生具备一定的观察、思考和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇心,善于合作与分享。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调实践操作和观察分析,培养学生自主学习、合作探究的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学设计和评估中落实。

二、教学内容1. 脉搏基本概念:介绍脉搏的定义、产生原理及其在血液循环中的作用。

教材章节:《人体生理学》第四章第三节2. 脉搏计数方法:讲解测量脉搏的手表法、手指法,并说明其优缺点。

教材章节:《健康与保健》第三章第二节3. 正常脉搏范围:阐述不同年龄段正常脉搏范围,以及影响脉搏变化的因素。

教材章节:《健康与保健》第三章第三节4. 测量脉搏实践操作:分组进行实践操作,教师指导并纠正错误。

教材章节:《健康与保健》第三章第四节5. 脉搏数据分析:指导学生如何记录、分析脉搏数据,了解自身健康状况。

教材章节:《数据处理》第二章第一节6. 脉搏与健康:讲解脉搏计数与人体健康的关系,引导学生关注健康生活。

脉搏信号检测课程设计

脉搏信号检测课程设计

脉搏信号检测课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握脉搏信号检测的基本原理、方法和应用。

通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:•了解人体脉搏信号的产生原理和特点;•掌握脉搏信号检测的基本方法和技巧;•了解脉搏信号检测在临床诊断和健康监测中的应用。

2.技能目标:•能够使用脉搏信号检测设备进行实际操作;•能够分析脉搏信号数据,并进行简单的信号处理;•能够运用脉搏信号检测技术解决实际问题。

3.情感态度价值观目标:•培养学生的科学思维和创新能力;•增强学生对生命科学和医疗技术的兴趣和热情;•培养学生关注健康、关爱他人的社会责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.脉搏信号检测的基本原理:介绍人体脉搏信号的产生原理和特点,包括心脏射血、血管壁振动和脉搏波传播等方面的知识。

2.脉搏信号检测的方法:介绍常用的脉搏信号检测方法,如光电容积描记法、脉搏波传导法、脉搏波反射法等,并分析各种方法的优缺点。

3.脉搏信号检测的应用:介绍脉搏信号检测在临床诊断(如心脏疾病、高血压等)、健康监测(如运动生理、睡眠质量等)和生物识别等方面的应用。

4.脉搏信号检测设备的操作和维护:教授学生如何正确使用脉搏信号检测设备,并进行简单的设备维护。

5.脉搏信号数据的分析与处理:介绍脉搏信号数据的处理方法,如信号滤波、特征提取和模式识别等,并引导学生运用这些方法解决实际问题。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:教师讲解脉搏信号检测的基本原理、方法和应用,引导学生掌握相关知识。

2.讨论法:学生针对脉搏信号检测的实际案例进行讨论,培养学生的分析问题和解决问题的能力。

3.案例分析法:通过分析具体的脉搏信号检测案例,使学生了解脉搏信号检测在实际应用中的具体操作和注意事项。

4.实验法:安排学生进行脉搏信号检测实验,让学生亲手操作设备,提高学生的实践能力。

5.小组合作学习:鼓励学生分组进行合作学习,共同完成脉搏信号检测项目,培养学生的团队协作能力。

课程设计脉搏次数设计

课程设计脉搏次数设计

课程设计脉搏次数设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握脉搏次数测量的方法,理解脉搏与心率的关系,并能应用于实际情景中。

具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生能够描述脉搏的概念,解释脉搏与心率的关系,掌握测量脉搏的方法和注意事项。

2.技能目标:学生能够独立进行脉搏次数的测量,并能对测量结果进行正确记录和分析。

3.情感态度价值观目标:培养学生对生命科学的兴趣,提高学生关注自身健康的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.脉搏的概念和意义:介绍脉搏的定义,解释脉搏与心率的关系。

2.脉搏的测量方法:讲解如何正确测量脉搏,包括测量部位、测量时间和测量方法。

3.脉搏的正常值和异常情况:介绍正常脉搏的范围,分析异常脉搏的情况及其可能的原因。

4.脉搏测量在实际中的应用:举例说明脉搏测量在运动、医疗等领域的应用。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用以下几种教学方法:1.讲授法:教师讲解脉搏的概念、测量方法和正常值等基本知识。

2.讨论法:学生分组讨论异常脉搏的情况及其可能的原因,促进学生思考和交流。

3.案例分析法:教师提供一些实际案例,让学生分析并应用所学知识。

4.实验法:学生动手进行脉搏测量实验,增强实践操作能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择一本关于生命科学和健康教育的教材,作为学生学习的基础资料。

2.参考书:提供一些关于脉搏和心健康的参考书籍,供学生拓展阅读。

3.多媒体资料:制作一些关于脉搏测量和心健康的多媒体课件,以直观展示教学内容。

4.实验设备:准备脉搏测量仪器、秒表等实验设备,让学生进行实际操作。

五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个部分,以保证评估的客观性和全面性。

1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解能力。

2.作业:布置相关的测量和分析脉搏的作业,评估学生的实践操作能力和分析问题的能力。

人体脉搏计的课程设计

人体脉搏计的课程设计

人体脉搏计的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并描述脉搏的基本概念,掌握脉搏测量的重要性和方法。

2. 学生能够掌握人体脉搏的正常值范围,了解不同年龄、性别和生理状态下脉搏的特点。

3. 学生能够运用所学知识,分析人体脉搏与身体健康的关系。

技能目标:1. 学生能够正确使用人体脉搏计进行测量,并准确记录测量结果。

2. 学生能够运用数据分析方法,对测量结果进行简单的分析和判断。

3. 学生能够通过实际操作,培养观察、思考、解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到脉搏测量在生活中的实用价值,增强对科学探究的兴趣。

2. 学生能够关注自身和他人身体健康,养成良好的生活习惯。

3. 学生能够在团队合作中,培养沟通、协作、尊重他人意见的品质。

课程性质:本课程为科学探究类课程,结合学生特点和教学要求,注重理论与实践相结合,培养学生的实践操作能力和科学思维能力。

学生特点:五年级学生具有一定的科学知识基础和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇,但需要引导和激发学习兴趣。

教学要求:教师需结合课本内容,通过生动有趣的方式,引导学生主动参与课堂,注重培养学生的实践能力和团队合作精神。

在教学过程中,关注学生的学习进度和需求,确保课程目标的实现。

后续教学设计和评估将围绕课程目标进行,确保学生能够达到预期学习成果。

二、教学内容1. 脉搏基本概念:讲解脉搏的定义、产生原理及测量方法。

- 教材章节:第五章“人体的血液循环”,第三节“脉搏与心率”2. 人体脉搏的正常值范围:介绍不同年龄、性别和生理状态下脉搏的正常值。

- 教材章节:第五章“人体的血液循环”,第三节“脉搏与心率”3. 脉搏测量的重要性:阐述脉搏测量在监测身体健康方面的作用。

- 教材章节:第五章“人体的血液循环”,第四节“血液循环与健康”4. 人体脉搏计的使用方法:教授如何正确使用人体脉搏计进行测量。

- 教材章节:第六章“科学探究方法”,第一节“测量工具的使用”5. 数据分析方法:指导学生如何对测量结果进行简单的分析和判断。

脉搏检测仪课程设计

脉搏检测仪课程设计

脉搏检测仪课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解脉搏检测仪的基本工作原理,掌握脉搏信号的采集、处理和显示过程。

2. 学生能掌握脉搏检测仪的使用方法,了解其测量结果的含义及相关生理知识。

3. 学生了解脉搏检测仪在医疗领域的应用,认识到其在健康监测中的重要性。

技能目标:1. 学生能独立操作脉搏检测仪,正确进行脉搏测量,并分析测量结果。

2. 学生能运用所学的知识,解决实际操作中遇到的问题,提高实践操作能力。

3. 学生通过小组合作,培养团队协作能力和沟通能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习脉搏检测仪的相关知识,增强对生命科学的兴趣和热爱。

2. 学生在实践操作过程中,培养细心、严谨的科学态度,提高自我管理和自我监督能力。

3. 学生认识到科技在医疗领域的作用,增强社会责任感和创新意识。

课程性质:本课程为科学实践活动,结合理论知识和实际操作,旨在培养学生的动手能力、观察力和创新能力。

学生特点:六年级学生具备一定的科学知识基础,好奇心强,善于观察,对实践活动有较高的兴趣。

教学要求:注重理论与实践相结合,关注学生的个体差异,提高学生的实践操作能力,培养科学素养。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学设计和评估中实现课程目标的有效达成。

二、教学内容1. 脉搏基础知识:介绍脉搏的定义、产生原理及测量方法,结合课本相关章节,让学生了解脉搏与心率的关系。

2. 脉搏检测仪原理:讲解脉搏检测仪的工作原理,包括传感器、信号处理和显示部分,对应课本中有关传感器和电子电路的内容。

3. 脉搏检测仪的使用:详细介绍脉搏检测仪的操作步骤,包括设备准备、测量部位、测量方法等,结合课本实践操作部分。

教学大纲:- 第一节:脉搏基础知识学习,理解脉搏与心率的关系。

- 第二节:学习脉搏检测仪工作原理,了解传感器和电子电路的应用。

- 第三节:实践操作,掌握脉搏检测仪的使用方法,进行实际测量。

4. 测量结果分析:教授如何分析脉搏测量结果,了解正常脉搏范围及异常情况,结合课本中生理知识部分。

采集脉搏课程设计

采集脉搏课程设计

采集脉搏课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解脉搏的基本概念,掌握脉搏的形成原理。

2. 学生能掌握采集脉搏的方法,了解不同脉搏采集部位的特点。

3. 学生能了解正常脉搏的数值范围,区分正常与异常脉搏。

技能目标:1. 学生能够熟练运用指压法、听诊器法等多种方法采集脉搏。

2. 学生能够准确记录脉搏数值,并进行初步分析。

3. 学生能够运用所学的知识,对异常脉搏进行初步判断和识别。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对生命现象的兴趣,激发探究脉搏的欲望。

2. 培养学生的团队协作意识,学会在合作中共同解决问题。

3. 增强学生的健康意识,关注自身及他人的心血管健康。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在帮助学生掌握脉搏采集的基本知识和技能,培养他们的实践操作能力。

课程内容紧密结合教材,以实际操作为主,注重培养学生的动手能力和观察能力。

通过本课程的学习,学生将能够更好地了解脉搏这一生命体征,提高对异常脉搏的识别能力,为未来进一步学习相关医学知识打下基础。

二、教学内容1. 脉搏基础知识:介绍脉搏的定义、形成原理以及测量脉搏的重要性。

- 教材章节:第二章第三节“脉搏与血压”2. 脉搏采集方法:讲解指压法、听诊器法等常见脉搏采集方法及其适用场景。

- 教材章节:第二章第四节“脉搏的测量方法”3. 脉搏采集部位:介绍不同脉搏采集部位的特点,如手腕、颈部、股动脉等。

- 教材章节:第二章第五节“脉搏采集部位的选择”4. 正常与异常脉搏:讲解正常脉搏的数值范围,分析常见异常脉搏的类型及原因。

- 教材章节:第二章第六节“正常与异常脉搏的判断”5. 脉搏记录与分析:指导学生如何准确记录脉搏数值,并进行初步分析。

- 教材章节:第二章第七节“脉搏的记录与分析”6. 实践操作:组织学生进行分组实践,相互采集脉搏,提高实际操作能力。

- 教材章节:第二章实践操作部分教学内容安排与进度:第一课时:脉搏基础知识学习,了解脉搏的定义和形成原理。

课程设计----人体脉搏计

课程设计----人体脉搏计

电子技术基础课程设计报告题目名称:人体脉搏计姓名:学号:班级:指导教师:目录摘要 (2)1设计题目及要求 (3)1.1设计题目 (3)1.2设计目的 (3)1.3设计内容及要求 (3)1.4 脉搏计设计原理及其原理框图 (3)2 设计方案 (4)2.1方案背景 (4)2.1方案提出 (4)3 电路设计分析 (4)3.1信号发生与采集 (4)3.2放大整形电路 (5)3.2.1放大电路 (5)3.2.2有源滤波电路 (6)3.2.3整形电路 (7)3.3倍频电路 (8)3.4基准时间产生电路 (10)3.4.1秒脉冲 (10)3.4.2 15分频的2分频器 (11)3.5计数译码显示电路 (12)3.5.1计数电路 (12)3.5.2显示译码电路 (13)3.6控制电路 (15)3.7实验设计总电路 (16)4所用元件及实验心得 (16)4.1元件列表 (16)4.2实验心得 (17)5参考文献 (17)附录 (18)摘要随着医学的发展和日常生活中,人们保健意识的提高,脉搏成了一项重要的生命指标,所以,脉搏的测量便成了越来越常见的一项体检项目之一。

综合考虑到各个年龄段的脉搏特征(包括强度、速率和节律等),本次课程设计就针对这么一个切合实际的问题而进行的。

首先进行仿真,外加一个脉搏信号,利用传感器接受脉搏信号并转换为电脉冲信号,然后将电脉冲信号进行放大,紧接着增大频率(即进行倍频处理),最后进行滤波处理,从而得到效果比较良好的电脉冲信号;与此同时,设计出能产生短时间的控制信号,以控制测量时间(本次设计时用到了施密特触发器);另外还要设计出控制电路,用以保证在基准时间控制下,使倍频后的脉冲信号送到设计的计数、显示电路中。

最后将整个电路图合并,便得到了我们期望的仿真电路图,并反复进行调试便可完成仿真。

最后我们将仿真电路图拿出来做实物,并将做好的实物进行反复的调试,直到调出正确结果,那么我们的课程设计便是成功地完成了。

课程设计脉搏计

课程设计脉搏计

电子技术基础课程设计报告题目名称:人体脉搏计姓名:学号:班级:指导教师:目录摘要 (2)1设计题目及要求 (3)1.1设计题目 (3)1.2设计目的 (3)1.3设计内容及要求 (3)1.4 脉搏计设计原理及其原理框图 (3)2 设计方案 (4)2.1方案背景 (4)2.1方案提出 (4)3 电路设计分析 (4)3.1信号发生与采集 (4)3.2放大整形电路 (5)3.2.1放大电路 (5)3.2.2有源滤波电路 (6)3.2.3整形电路 (7)3.3倍频电路 (8)3.4基准时间产生电路 (10)3.4.1秒脉冲 (10)3.4.2 15分频的2分频器 (11)3.5计数译码显示电路 (12)3.5.1计数电路 (12)3.5.2显示译码电路 (13)3.6控制电路 (15)3.7实验设计总电路 (16)4所用元件及实验心得 (16)4.1元件列表 (16)4.2实验心得 (17)5参考文献 (17)附录 (18)摘要随着医学的发展和日常生活中,人们保健意识的提高,脉搏成了一项重要的生命指标,所以,脉搏的测量便成了越来越常见的一项体检项目之一。

综合考虑到各个年龄段的脉搏特征(包括强度、速率和节律等),本次课程设计就针对这么一个切合实际的问题而进行的。

首先进行仿真,外加一个脉搏信号,利用传感器接受脉搏信号并转换为电脉冲信号,然后将电脉冲信号进行放大,紧接着增大频率(即进行倍频处理),最后进行滤波处理,从而得到效果比较良好的电脉冲信号;与此同时,设计出能产生短时间的控制信号,以控制测量时间(本次设计时用到了施密特触发器);另外还要设计出控制电路,用以保证在基准时间控制下,使倍频后的脉冲信号送到设计的计数、显示电路中。

最后将整个电路图合并,便得到了我们期望的仿真电路图,并反复进行调试便可完成仿真。

最后我们将仿真电路图拿出来做实物,并将做好的实物进行反复的调试,直到调出正确结果,那么我们的课程设计便是成功地完成了。

人体脉搏计--课程设计报告

人体脉搏计--课程设计报告

人体脉搏计(1)设计内容及要求设计题目:设计一个人体脉搏计。

内容简要:人体脉搏计的设计是基于传感器,放大电路,显示电路等基础电路的基础上,实现对人体脉搏的精确测量。

其设计初衷是适用于各年龄阶段的人群,方便快捷的测量脉搏次数,并用十进制数显示出来。

具体的各部分电路接下来将介绍。

传感器信号:传感器采用了红外光电转换器,作用是通过红外光照射人的手指的血脉流动情况,把脉搏跳动转换为电信号。

放大电路:由于人体脉搏跳动经过传感器后的初始信号电压值很小,所以利用反相放大器将采集的电压信号放大约50倍。

又因为该信号不规则,将接入有源滤波电路,对电路进行低通滤波的同时,再次将电压信号放大1.6倍左右。

该电路使信号得到80倍的放大,充分的放大方便了后面的工作电路。

整形电路:本电路旨在采用滞回电压比较器对前面放大以后的信号进行整形,使信号更规则,最终输出矩形信号。

倍频电路:倍频电路的作用是对放大整形后的脉搏信号进行4倍频处理,以便在15s 内测出1min内的人体脉搏跳动次数,从而缩短测量时间,以提高诊断效率。

基准时间产生电路:基准时间产生电路的功能是产生一个周期为30s(即脉冲宽度为15s)的脉冲信号,以控制在15s内完成一分钟的测量任务。

具体各部分是由555定时器产生一个周期为0.5秒的脉冲信号,然后用一个D触发器进行二分频得到周期为1s的脉冲信号。

再经过由74LS161构成的十五进制计数器,进行十五分频,再经D触发器二分频,产生一个周期为30s的方波,即一个脉宽为15s的脉冲信号。

计数、译码、显示电路:计数器采用3个二进制计数器74LS161分别作个、十、百位,并将其设计成十进制计数器(逢十进位),再由7448译码器译码后接到七段数码管LTS547R(共阴极)上完成三位数十进制数的显示。

控制电路:控制电路的作用主要是控制脉搏信号经放大、整形、倍频后进行计数的时间,另外还具有启动电路及为各部分电路清零等功能设计要求:最终仪器要能够实现在15s内测量1min的脉搏数,并且显示其十进制数字。

人体脉搏计的设计课程设计

人体脉搏计的设计课程设计

人体脉搏计的设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握人体脉搏的基本知识,包括脉搏的定义、测量方法和正常范围。

2. 学生能了解电子电路的基本原理,掌握传感器的工作方式和数据处理方法。

3. 学生能结合数学知识,解释脉搏信号的变化规律,并运用公式进行简单计算。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计并制作一个简单的人体脉搏计。

2. 学生通过实践操作,提高动手能力,培养团队协作和问题解决能力。

3. 学生能运用图表、数据和文字,对实验结果进行整理和分析,形成实验报告。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对人体生理现象的好奇心和探究精神,增强学习生物和物理的兴趣。

2. 学生通过实践活动,体会科技与生活的紧密联系,增强创新意识和实践能力。

3. 学生在团队协作中,学会尊重他人、沟通与合作,培养积极向上的情感态度。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为具体的学习成果,包括:掌握人体脉搏知识、电子电路原理和数据处理方法;具备设计制作脉搏计的实践能力;培养团队协作、问题解决和实验报告撰写能力。

通过本课程的学习,旨在提高学生的跨学科综合运用能力,激发创新思维,增强实践操作技能,培养科学精神和合作意识。

二、教学内容1. 人体脉搏基本知识:包括脉搏的定义、测量方法和正常范围,对应教材生物学章节中关于人体循环系统的内容。

2. 电子电路基本原理:涉及传感器的工作原理、电路连接方式和数据处理方法,对应物理教材中有关电子电路和传感器的内容。

3. 数学知识应用:运用数学知识解释脉搏信号的变化规律,进行数据计算和分析,结合教材数学章节中的数据处理和函数知识。

教学大纲安排:第一课时:介绍人体脉搏基本知识,学习脉搏的定义、测量方法和正常范围。

第二课时:讲解电子电路基本原理,学习传感器工作方式和数据处理方法。

第三课时:结合数学知识,分析脉搏信号变化规律,进行数据计算和分析。

第四课时:实践操作,设计并制作人体脉搏计,学会电路连接和调试。

电子人体脉搏器课程设计

电子人体脉搏器课程设计

电子人体脉搏器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子人体脉搏器的原理,掌握其结构与功能。

2. 学生能掌握电子人体脉搏器的使用方法,了解其在医疗领域的应用。

3. 学生了解心率与脉搏的关系,认识到电子人体脉搏器在监测心率方面的作用。

技能目标:1. 学生能独立操作电子人体脉搏器,进行简单的脉搏测量。

2. 学生能分析电子人体脉搏器测量数据,判断脉搏是否正常。

3. 学生能通过小组合作,探讨电子人体脉搏器的优缺点,并提出改进建议。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学技术的兴趣,认识到科技对医疗事业的重要贡献。

2. 学生树立正确的健康观念,关注自身及他人的心率健康。

3. 学生在小组合作中,培养团队协作精神,提高沟通与表达能力。

课程性质:本课程为科学实践活动,旨在让学生通过实际操作,掌握电子人体脉搏器的使用方法,了解其在医疗领域的应用。

学生特点:六年级学生具有较强的求知欲和动手能力,对新鲜事物充满好奇,善于合作与交流。

教学要求:教师需引导学生掌握电子人体脉搏器的理论知识,注重实践操作,关注学生在活动中的情感体验,培养其团队合作精神。

通过本课程的学习,将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识:- 电子人体脉搏器的原理与结构- 心率与脉搏的关系- 电子人体脉搏器在医疗领域的应用2. 实践操作:- 电子人体脉搏器的使用方法- 脉搏测量的步骤与技巧- 数据分析与判断3. 教学大纲:- 第一课时:导入新课,介绍电子人体脉搏器原理与结构,让学生初步了解其功能与应用。

- 第二课时:讲解心率与脉搏的关系,引导学生关注自身及他人的心率健康。

- 第三课时:实践操作,学生分组使用电子人体脉搏器进行脉搏测量,掌握使用方法。

- 第四课时:分析测量数据,判断脉搏是否正常,探讨电子人体脉搏器的优缺点。

- 第五课时:总结课程,学生分享学习心得,提出改进建议。

教学内容关联教材:- 教材第四章:介绍电子传感器的原理与应用,与本课程中电子人体脉搏器的原理相联系。

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人体脉搏计(1)设计内容及要求设计题目:设计一个人体脉搏计。

内容简要:人体脉搏计的设计是基于传感器,放大电路,显示电路等基础电路的基础上,实现对人体脉搏的精确测量。

其设计初衷是适用于各年龄阶段的人群,方便快捷的测量脉搏次数,并用十进制数显示出来。

具体的各部分电路接下来将介绍。

传感器信号:传感器采用了红外光电转换器,作用是通过红外光照射人的手指的血脉流动情况,把脉搏跳动转换为电信号。

放大电路:由于人体脉搏跳动经过传感器后的初始信号电压值很小,所以利用反相放大器将采集的电压信号放大约50倍。

又因为该信号不规则,将接入有源滤波电路,对电路进行低通滤波的同时,再次将电压信号放大1.6倍左右。

该电路使信号得到80倍的放大,充分的放大方便了后面的工作电路。

整形电路:本电路旨在采用滞回电压比较器对前面放大以后的信号进行整形,使信号更规则,最终输出矩形信号。

倍频电路:倍频电路的作用是对放大整形后的脉搏信号进行4倍频处理,以便在15s 内测出1min内的人体脉搏跳动次数,从而缩短测量时间,以提高诊断效率。

基准时间产生电路:基准时间产生电路的功能是产生一个周期为30s(即脉冲宽度为15s)的脉冲信号,以控制在15s内完成一分钟的测量任务。

具体各部分是由555定时器产生一个周期为0.5秒的脉冲信号,然后用一个D触发器进行二分频得到周期为1s的脉冲信号。

再经过由74LS161构成的十五进制计数器,进行十五分频,再经D触发器二分频,产生一个周期为30s的方波,即一个脉宽为15s的脉冲信号。

计数、译码、显示电路:计数器采用3个二进制计数器74LS161分别作个、十、百位,并将其设计成十进制计数器(逢十进位),再由7448译码器译码后接到七段数码管LTS547R(共阴极)上完成三位数十进制数的显示。

控制电路:控制电路的作用主要是控制脉搏信号经放大、整形、倍频后进行计数的时间,另外还具有启动电路及为各部分电路清零等功能设计要求:最终仪器要能够实现在15s内测量1min的脉搏数,并且显示其十进制数字。

参考值:正常人的脉搏数为60~80次/min,婴儿为90~100次/min,老人为100~150次/min。

所以需要三个显示数码管才能完成显示功能。

(2)系统框图介绍及方案选择结合以上各部分电路内容及设计要求分析,以控制电路为枢纽,将经传感器、放大整形电路、倍频电路的脉搏信号和时间信号通过控制电路实现对计数器的控制,使其能够准确的显示脉搏数。

脉搏计的原理结构图如下:图1 脉搏计结构框图根据此框图,各部分电路有如下几种设计方案:放大电路可以在同相放大器和反相放大器之间选择,二者几乎没有区别,在此选择使用反相比较器;整形电路可以用555构成的施密特触发器或者由运放组成的迟滞电压比较器,考虑到运放的使用较555简单方便,选择用运放构成迟滞比较器;倍频电路的形式很多,可以用锁相倍频器或者异或门倍频器等,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;基准时间产生电路的设计方案也较多,可以选择石英晶体振荡电路、555定时器构成的多谐振荡电路,因为石英晶体振荡电路还需要接入4060集成芯片,使用比555复杂,所以选择555产生基准时间;计数译码显示电路的计数器设计有较多方案,可以选择160、161、279等芯片均可以设置为10进制的计数器来满足要求,在此选择使用较为普遍,较熟悉的161作为计数器电路。

(3)单元电路设计、参数计算和器件选择1.传感器信号调节:该部分结构简单R1和R2的值分别选取510Ω和10 KΩ。

电源采用5V供电。

红外线发光管采用TLN104,接收三极管采用TLP104。

图表1传感器信号图表2放大整形电路2.放大整形电路:第一级反相放大器放大倍数要求50倍。

A=R3/R1=50,根据标准电阻选择R3=5.1KΩ,R1= 100Ω。

同相端电阻采用滑动变阻器R2=R1//R3=98Ω。

低通滤波部分,要求放大1.6倍,所以(R6+R7)/R6=1.6,设置R7=1.2 KΩ,R6=2.0 KΩ。

考虑到去掉脉搏信号中的干扰尖脉冲,所以有源滤波电路的截止频率为1kHz左右。

由公式错误!未找到引用源。

计算选择R4=R5=1.0 KΩ,C1=C2=160nF。

整形部分,采用反相迟滞比较器,7脚4脚分别接+5V、-5V电压源,设置R9=4.7 KΩ,R8=1 KΩ,稳压二极管设置为1V。

三个运放均选择741。

3.倍频电路:构成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。

此处四个异或门均采用74LS86,该电路里两电阻均选用10 KΩ的阻值,电容使C1=33nF,C2=3.3nF。

图表3倍频电路4.基准时间产生电路:主要是由555定时器多写振荡产生一个周期0.5秒的脉冲,由公式错误!未找到引用源。

设置参数为R1=270 KΩ,R2=220 KΩ,C1=1.0μF,再由D 触发器进行二分频得到周期为1s的脉冲信号。

再经过74LS161组成的15进制计数器进行十五分频,得到周期15秒的脉冲信号,最后通过D触发器的二分频得到周期30秒的脉冲信号(脉宽为15秒)。

器件选用:定时器选用LM555定时器,D触发器选用7474,计数器选用74LS161和一个与非门构成。

图表4基准时间产生电路5.计数显示电路:由三个74LS161组成,将161设置为十进制,用与非门得到置位信号,用非门去其反,作为下一位的使能信号,为使电路简洁此处用4脚虚拟数码管,代替译码器和7脚显示器。

个位上显示0~9,对应的二进制数为0000~1001,所以将OA、OD接入二输入的与非门,作为置位信号接入个位的LD置位端,使个位计到九后,再置到0,重新计数;十位与此不同的是选择1010时,将OD、OB接入与非门,将其置位信号接到CLR清零端,否则的话将出现计数到90,下一个脉冲来时将显示101,使得计数显示结果错误。

图表5计数显示电路6.控制电路:用一个常断开关(按下去时接通,松开后开关断开)作为电路的启动开关。

用两个与非门组成一个寄存器,锁存开关闭合时的信号将基准时间电路产生的周期为15秒和30秒的信号接入或非门再与开关信号构成清零信号,接入到三个161≥1≥1&+5V+5VCP Q4CR计数器CP Q4CR计数器CP Q4CR计数器四倍频信号15s15s1&&110kΩ清零信号1清零信号2计数器的清零端。

经过放大整形电路和倍频电路的最终信号、寄存器信号和周期15秒的脉冲信号接入三输入与非门作为计数器的脉冲信号。

(4)完整的电路图及电路工作原理图表6脉搏计完整电路图其工作原理简介:电路连接好以后,通过红外光照射人的手指的血脉流动情况,将脉搏信号转换成电平信号,由三极管接受;之后经过放大电路将信号放大80倍,流入整形电路成为规则的矩形波;再由倍频电路对此信号进行四倍变频。

与此同时,基准时间电路由555产生一个周期为0.5秒的脉冲信号,经过二分频后变成周期为1秒的矩形信号,再由15进制的计数器进行15分频,得到周期15秒的信号,最后再经二分频得到周期30秒(脉冲宽度为15秒)的脉冲信号。

整个电路的核心部分控制电路的工作:按下开关,输出为低电平,对计数器和D触发器进行清零;开关自动弹起,输出高电平。

计数器的脉冲信号由锁存器输出信号、时间基准电路的输出信号、倍频电路信号通过三输入与非门产生。

由三输入与非门的输出信号作为计数器的时钟信号,驱动计数器计数。

计数器是由16进制的74LS161改成的10进制计数器,三个计数器从左至右分别为百位、十位、个位,十位的计数受各位的影响,只有当个位计数到9后十位的使能端信号才有效,十位开始计数,百位的计数原理同十位。

(5)组装调试的内容记录✧使用的主要仪器和仪表电路调式过程主要是使用multisim对电路进行仿真测试,主要使用仪器是示波器和信号发生器。

✧调试电路方法和技巧电路调试用信号发生器,生成测试的输入信号,用示波器检测电路的输出信号,对比二者的信号来判断被测试电路是否正确,是否符合设计要求。

技巧是将整个电路按照其功能拆分为几个小部分,对每个电路进行调试。

当每个小电路均调试到符合设计要求时,整个电路的调试也就完成。

测试的数据和波形以及故障的原因分析和排除✧放大整形电路的调试:用10mv的信号模拟手指脉搏转换成的电平信号。

最初的时候整形部分放大器采用的虚拟元件,结果没有整形效果,换成741以后可以得到理想的整形结果。

图表7放大整形电路的调试电路图图表8最终调试波形图✧倍频电路的调试:图表9倍频电路的测试电路对倍频电路输入5V的脉冲信号模拟放大整形电路的输出信号,用三个示波器分别检测输入信号、一次二倍频、两次二倍频后的输出信号图像,根据图像来判断,该倍频电路是否达到了设计的要求。

此部分最难解决的问题是电容的取值,如果将两个电容值选为一致的,那么第二个二倍频就没有作用,不会达到四倍频的效果,最终经过商量探讨,解决了二个电容的取值问题。

得出了准确的两次二倍频信号图像,说明经调试以后的电路已经能够符合设计要求。

图表10四倍频电路信号图像基准时间电路调试:555定时器自激振荡产生周期脉冲用四个示波器来分别检测初始脉冲、第一次二分频后脉冲、十五分频后脉冲、再次分频后脉冲。

最开始出现的问题在555处,波形不正常,核对后发现是由于555的con端未接入小电容引起的。

16进制的74LS161需要将其设置为15进制,可能是由于仿真器件或者软件的原因,导致从161输出的信号存在有干扰脉冲(瞬间的负脉冲),分析其原因可能是由于竞争冒险的问题,解决办法可以加入并联电容,或者加入D触发器进行延迟,通过仿真,这两种方法均可以消除干扰脉冲。

图表11基准时间电路测试图图表12两次二分频测试波形译码显示电路的调试:将个位上的161的OD端和OA端接入与非门,作为个位上的置位信号接入LD端,并对该信号取非作为十位上的使能信号;十位上由于不能让计数器在计到9后的一个脉冲时置位,所以需要将OD端和OB端接入与非门,将此进位信号接入到CLR 端,即时清零。

仍然对与非门输出信号取非,作为百位上的使能端。

电路的调试需要用信号发生器产生脉冲信号作为计数器的时钟信号,用虚拟的数码管代替7448译码器和7段共阴极数码管做调试。

该部分电路的测试没有出现大问题,经测试,该电路设计符合要求,能够满足三位数计数,并且进位功能也正常。

图表13显示电路测试图(6)总结设计电路的优缺点本套电路设计优点有:a.电路结构简单,没有复杂结构;b.所用元器件成本低;c.自带基准时间电路,并且能够在15秒内测试出1分钟的脉搏,提高了诊断效率;d.通过手指测量人体脉搏,比传统的测手腕处快捷方便;e.电路的控制简易方便。

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