论 数字式人体脉搏器的设计
数字人体心率检测仪的设计
数字人体心率检测仪的设计1.设计思路本课题研究的是数字人体心率监测仪的设计，我所设计的检测仪，它使用方便，只需将手指端轻轻放在传感器上，即可实时显示出你的每分钟脉搏次数，特别适合体育训练和外出旅游等场合使用。
采用红外光学检测法，摒弃了不便于运动状态下测量脉搏的听诊器和吸附在人体上的电极等老式测量方法。
检测的基本原理是：随着心脏的搏动，人体组织半透明度随之改变：当血液送到人体组织时，组织的半透明度减小：当血液流回心脏，组织则半透明度增大。
这种现象在人体组织较薄的手指尖，耳垂等部位最为明显。
因此，本心率检测仪将红外发光二极管产生的红外线照射到人体的上述部位，并用装在该部位的另一侧或旁边的红外光电管来检测机体组织的透明程度并把它转换成电信号。
由于此信号的频率与人体每分钟的脉搏次数成正比，故只要把它转换成脉冲并进行整形，计数和显示，即可实时的测出脉搏的次数。
心率与脉搏的联系：心率与脉搏在身体正常的时候是相等的。
在房颤等心脏疾病时候可出现不等。
因此心率测量问题可以转化为脉搏的测量，而脉搏的测量有更容易实现的特点，在实际应用中得到更广泛的运用。
本检测仪的有效测量范围为50次—199次/分钟。
2 方案设计2.1 心率采集处理电路心率采集处理电路如图1-1所示。
该部分电路主要由脉搏次数红外检测采集电路模块、信号抗干扰电路模块、信号整形电路模块等三个主要的电路模块组成。
其中，红外线发射管D1和红外线接收管Q1组成了红外检测采集电路：R2与C1、C2与C3、R4与C4和ICA共同工程了信号抗干扰电路组，他们分别承担了对信号的低通滤波、干扰光线的光电隔离、参与高频干扰的滤除等任务。
另外，I CB、C5与R10、ICC则共同组成了信号整形电路模块。
图1光电式脉搏波传感器的原理其原理是利用光电信号来测量脉搏容量的变化。
当血管内容量变化时，组织对光的吸收程度相对发生变化，利用光电传感器可测出这种变化，该变化反映出血液动脉的基本参数情况。
数字脉搏测试仪毕业设计
摘要脉搏是一项重要生理参数。
目前，测试脉搏的设备已从传统的数字电路向以微控制器为核心的方向发展。
本文的重点就在于要求实现测量的简便化和精确化。
本题目主要设计一个由传感器、计数器、译码器和时基信号发生器等部分组成的数字脉搏测试电路。
能测量人在一分钟内的脉搏数，并以数字显示，能判断心率不齐且进行告警显示。
整个系统耗电低，体积小，具有便携性与精确性。
关键词：脉搏；计数器；译码器AbstractPulse is an important physiological parameter.At present, the test pulse equipment from the traditional digital circuit to the microcontroller as the core direction.The focus of this paper is that required to achieve a simple and accurate measurement.This topic mainly consists of sensor, counter, decoder and a time base signal generator and other components of the digital pulse testing circuit.Can be measured in one minute with the pulse number, and a digital display, can judge the heart rate and alarm display.The whole system of low power consumption, small volume, portable and precise.Key words: pulse; counter; decoder;目录摘要 (1)第一章引言 (4)第二章设计方案 (6)一设计要求及技术指标 (6)二原理方框图 (6)第三章单元电路的设计 (8)一信号检测放大与整形电路 (8)芯片CD4011 (8)二计数，译码，显示电路 (9)CD4511 (9)CD4553 （带扫描输出的三位十进制计数器） (10)三计时电路 (14)CD4060 (14)第四章总原理图及原理综述 (15)总体调试 (16)设计心得与体会 (17)参考文献： (19)致谢 (20)第一章引言在传统中医学的诊断中，“望、闻、问、切”是最基本的四个方面。
数字脉搏计课程设计报告
天津大学电力电子课程设计报告课题名称：数字脉搏计实验人：自动化1班淦智权同组人：自动化1班李得铭2014年12月25日一、设计任务及要求：设计、组装一个数字脉搏计。
（1）用十进制数字显示被测人体的脉搏每分钟跳动的次数，测量范围为20~200次/分。
（2）在短时间（5秒、15秒）内测量出每分钟的脉搏数。
（3）测量误差±4次/分。
（4）锁定每分钟的脉搏数，分别要求：①显示计数过程，并保持计数结果。
手动清零。
②不显示计数过程，锁存为计数结果。
自动清零，自启动计数。
注：5S和15S由开关控制。
二、电路设计方案及原理(一)总方案原理图：对于方案选择，由提供的PPT上的方案的原理框图，我们决定按该框图进行分析，不过在每个框图部分实现会有多种方案并进行有计划的结合实际的改造。
1、模拟信号处理（设计并仿真）对于脉搏信号的放大、滤波、整形部分采用 MultiSim或PSPICE仿真实现。
脉搏信号放大器（仿真）输入：1mV、1.2Hz输出：能够驱动CMOS数字芯片性能指标：电压增益：大于1000倍通频带：0.15Hz —30Hz仿真要完成的主要任务：功能分析、指标测量。
2、给定条件实验箱一台：直流电源、面包板、连续脉冲信号等元器件：锁相环 CD4046计数器（可预置数的4位二进制计数器） CD4526计数器（二——十进制同步加计数器） CD4518计数器/分频器（14位二进制串行计数器/分频器） CD4060译码器 74LS48数码管 LG5011AH(实验箱上74LS48已与数码管连接好）缓冲器（反相器）电阻、电容若干数电实验中常用芯片三、各单元部分设计及电路实现(一)仿真阶段对于仿真部分的要求题目要求如下：输入：1mV、1.2Hz；电压增益：大于1000倍；通频带：0.15Hz—30Hz我们采用的multisim仿真，仿真阶段有三个部分，分别是：放大，滤波及整形。
放大是要将采集到的微小的脉搏信号放大成可读取的信号；滤波是为了滤去杂波；整形是为了将正弦信号转化为方波，方便计数1、放大部分对于放大，我们用的是最基础的放大器放大方法，由于电压增益大于1000，我们决定放大3000倍，采用三个LM324器件，进行10*10*30三级放大，具体参数见下图。
ARM数字式人体脉搏仪设计方案
封面作者：PanHongliang仅供个人学习嵌入式系统设计题目：基于ARM的数字式人体脉搏仪的设计专业：电气工程及其自动化学号：K030941441姓名：张雄2011年11月14日-数字式人体脉搏器测量系统总体方案设计1.1系统硬件电路设计方案数字式人体脉搏器是通过脉搏传感器采集脉搏信息输出电压信号,经信号放大电路对英进行放大。
然后，将放大后的脉搏信号通过A/D转换模块转换为单片机易于处理的脉冲信号。
通过对单片机进行编程来实现对脉搏波动频率的测量和计算，最终在显示电路中直观的显示出来。
硬件原理框图如图1.1所示：图1. 1数字式人体脉搏仪测疑系统駛件原理框图由图可知，本系统硬件部分主要由以下部分构成：脉搏传感器部分、信号放大电路部分、A/D 转换电路部分、单片机处理电路部分及显示电路部分。
其中各部分实现功能如下：（1）脉搏传感器部分。
选用合适的脉搏传感器，将脉搏信号转换成电信号输出。
脉搏传感器的精度、灵敏度、抗干扰能力及安装方式决定了脉搏测量精度，因此其选型对整个设计具有决圧性的作用。
（2）信号放大电路部分。
脉搏传感器出来的电压信号较弱，一般在亳伏级，需要进行放大。
所以，设计信号放大电路，将脉搏传感器出来的信号进行放大，使之成为一个幅值适当的信号，便于后续电路的处理。
（3）A/D转换电路部分。
单片机是数字信号处理工具，输入单片机的信号必须是离散的数字信号或者是脉冲信号，经A/D转化，便于单片机处理。
（4）单片机处理电路部分。
本设计作为一个简单脉搏测量仪，最后需给出脉搏波动频率，以单片机作为信息处理中心，通过对单片机进行编程，完成信号输入检测、信息分析处理及信息显示。
（5）显示电路部分。
单片机处理得到的脉搏波动频率信息，最后在显示电路中直观地显示出来。
所以，需要选用合适的显示设备及显示电路，来实现对脉搏波动频率信息的显示。
1. 1. 1脉搏传感器的选择传感器又称为换能器、变换器等。
脉搏传感器是脉搏检测系统中重要的组成部分，其基本功能是将切脉压力和挠动脉搏动压力这样一些物理量（非电量）转换成为便于测量的电量。
脉搏计的设计_毕业设计说明书(论文)
信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计（论文）题目: 脉搏计的设计专业: 通信技术班级: 通技06-2学号: 0620045姓名:指导教师:二OO八年十二月三十日信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书备注：任务书由指导教师填写，一式二份。
其中学生一份，指导教师一份。
目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1目的与意义 (2)1.2思想与方法 (2)第２章方案设计 (3)2.1方案比较与论证 (3)2.2方案选择 (5)第３章单元电路设计 (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 (6)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器 (9)3.3.3基准时间产生电路 (9)3.3.4计数、译码、显示电路 (10)3.3.5控制电路 (13)总结 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录总电路原理图 (17)摘要本设计主要由传感器、计数器、译码器和时基信号发生器等部分组成的数字脉搏。
要求能测量人在一分钟内的脉搏数，并以数字显示，测量的脉搏数范围40~200次／分钟，适用于各个年龄及性别的人，能判断心率不齐且进行告警显示。
关键词数字脉搏测试；时基信号；发生器计数器；译码器第1章绪论1.1 目的与意义从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。
几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段。
脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征，因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景。
但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号，脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号，必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。
数字脉搏测试仪的设计
当T1、T2和T3均处于放大状态时，电路存在着很强的正反馈。例如，当T3管电流iC3稍有增加时，会引起电阻R2上的压降增大，则T2管基极电位uB2提高，从而使T1管射极电位uE1下降，经C6耦合到T3的基极，使uB3下降，进而iC3更加增大，这个正反馈过程很快使T3管进入饱和状态。T3饱和后，管压降uCE3很低（只有0.3V左右），它直接加在T2的发射极上，于是使T1和T2都将成为截止状态。
Keywords：pulse；sensor；alarm
目录
前言
脉诊是中医传统诊断中最主要的一个诊断方法，已有近千年的历史，它是一种无创伤的检测方法，简便易行。但是，传统的诊断方法属于主观诊断，其结果容易受到生理、心理等变化的影响，使临床处理的有效性降低。如果采用电子测量技术就能够精确测量，还可以借助现代化的工具进行更高效、合理的判断和分析。随着集成电路的发展，脉搏测量计必然向微型化、大众化、智能化发展。脉搏测试系统可以从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征,因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景。但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号,脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号,必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。
4)、时基信号产生电路的设计。
5)、心律监测电路的设计。
6)、译码与显示电路的设计。
7)、计数电路的设计。
8)、声光报警电路的设计。
2．电路设计分项说明
2.1电源电路的设计
要使电路能够正常进行工作，就需要有直流电源提供电能。目前常用的稳压电源主要有串联型稳压电源和开关型稳压电源。串联型稳压电源电路结构简单，稳压性能好，制作比较容易，所以是目前应用最为广泛的稳压电源。开关型稳压电源的显著特点是电路中的稳压调整管工作在开关状态（饱和或截止），当晶体管饱和导通时，虽有较大电流流过，但管压降很小；而当晶体管截止时，管压降较大，但流过的电流接近于零。所以调整管的功耗很小，电路的效率可大大提高（可达80%以上）。另外，开关型稳压电源还具有稳压范围宽（-50%～+20%），可以省去电源变压器（高压开关型稳压电源）等优点。本设计使用串联型开关稳压电源为电路供电。
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。
数字脉搏计设计报告
电子课程设计实验数字脉搏计实验报告学院：电气与自动化工程学院班级： 08级自动化X班作者姓名： XXX学号： XXX完成时间： 2010年12月24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或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）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，故放大滤波整形电路部分只作仿真即可。
（5）对于放大部分电路，要求放大倍数至少70dB倍，输入电阻要求大于107欧，通频带为0.5Hz~50Hz，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、Multisim仿真设计1. 总体方案原理框图总体方案框图采用实验指导书上“数字脉搏计”中的参考方案，如下图：2. 信号放大电路这部分电路的功能是将传感器输出的电压信号（仿真用5mV的正弦波输入信号代替）放大，使其可以驱动后续的CMOS数字电路。
此部分电路具体要求为：①放大倍数为70dB；②输入阻抗大于107Ω。
考虑到简单的原则，此处利用理想放大器组成我们熟悉的反相比例放大电路。
其原理如下：电路图如图所示，在理想条件下有V o=－Vi×R2/R1 。
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。
放大倍数70dB即大约为3000倍，直接利用一级反相比例放大电路在仿真时是可行的。
然而实际运用中，若R1取10kΩ，则R2应取到30MΩ，两者相差过大，考虑真实电阻的误差，可能使放大倍数不准确。
课程设计--数字电子脉搏计
数字电子脉搏计一.设计任务要求设计一个电子脉搏计，要求：实现在15s 内测量１min 的脉搏数，并且显示其数字。
正常人脉搏数60～80次／min ，婴儿为90～100次／min,老人为100～150次/min 。
1.实现在15秒内测量1 min 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/min 。
二．总体框图图1总体框图方案设计：此方案采用脉搏传感器，74LS160计数器，集成运放放大电路，555构成的多谐振荡器，异或门组成的4倍频电路等电路。
脉搏传感器的作用是计时器信号发生放大整形电路四倍频器倒数计时555计时器计数器将脉搏信号转换为响应的电脉冲信号。
由一个运放器和三个电阻就组成了符合要求的放大电路。
倍频电路要对脉搏进行调频，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。
555定时器是为了试验在规定时间内完成任务。
本设计中采用简单的74LS160作为计数器，因为它是十进制计数器无需改装，直接使用。
因为脉搏测试器中需要上百位的数字。
因此，将三片74LS160直接按并行进位方式连接即的千进制计数器。
三、元器件清单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。
以下为本实验所使用的器件。
表一元器件清单1、异或门：当两个输入一致时，输出为0，输入相异时，输出为1。
异或门的原序号名称型号数量备注1 555定时器CB555 12 七段译码器DCD_HEX 63 十进制上升沿计数器74LS160D 64 与门74LS08 3 两输入5 与非门74LS08 2 两输入6 非门7400N 1 两输入7 同或门CD4077 1 两输入8 电阻ROHM 4 10KΩ9 电阻ROHM 1 9.1KΩ10 电阻ROHM 1 100KΩ11 电阻ROHM 1 5.1KΩ12 电容16CE470AX 1 0.01μF13 电容16CE470AX 1 0.1μF14 电容16CE470AX 1 3.8μF15 电容16CE470AX 1 33μF16 异或门4070BD 4 两输入17 单刀双掷开关 118 交流信号发生器 1 5000Hz，5V理图与真值表如图2-1所示图2-1异或门的逻辑符号与真值表２． 2输入与门如图2-2所示，A、B为与门的输入端，Y为与门的输出端。
毕业设计人体脉搏测量仪设计(1)综述
摘要本课题是人体脉搏测量仪的设计。
由于脉搏信号的特殊性，在设计时必须要注意实现测量的准确。
该系统的重点就在于要求实现测量的简便化和精确化。
系统要在小于十秒的时间内，测量出人体一分钟的脉搏，并且保证误差在2次以内。
本系统以89S51单片机作为中心，通过使用单片机来实现系统最核心的计算脉搏功能。
在信号的前端处理上，使用压电陶瓷片采集人体脉搏信号，然后经过AD620放大，施密特触发器整形，低通滤波器滤波等一系列操作，将脉搏信号转换为同频率的脉冲信号输入到单片机内，并利用单片机对其进行计数。
计数的方法是利用单片机的计时器，计算一次心跳的时间，然后由该周期计算出频率，继而就可以求出一分钟的脉搏数。
按照理论来说，只要有一次心跳信号就可以。
但是要考虑到计算的精确性，可以设定为测量五次心跳信号，然后再求脉搏就可以使结果比较精确。
计数结果将最终送至液晶屏1602来进行显示。
虽然压电陶瓷片的性能并非很好，在信号的采集上不能实现非常精确的采集，但是它的价格低廉，并且在经过系统的信号调理电路后，也能比较满意的实现我们所要实现的目标。
整个系统耗电低，体积小，具有便携性与精确性。
经过多次调试和实验，本系统基本实现了设计所要求的指标。
关键词：脉搏测量；心律监测；压电陶瓷片；液晶显示屏目录引言 (1)1设计任务及要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)1.3 设计时所遇到的问题 (3)2系统总体设计 (3)2.1 方案论证 (3)2.2 总体设计框图 (4)3系统硬件设计 (5)3.1 脉搏信号采集 (5)3.1.1传感器的选择 (5)3.1.2三种方案的优缺点比较 (6)3.1.3压电陶瓷片介绍 (7)3.2 信号调理单元 (7)3.2.1一级放大电路 (8)3.2.2二阶滤波器电路 (10)3.2.3二级放大电路 (12)3.3 整形电路 (14)3.4 电源滤波电路 (16)3.5 单片机电路 (16)3.6 显示系统 (18)4 测试方案及结果 (21)4.1 测试方案 (21)4.2 模拟测试结果 (21)4.2 实际测试结果 (22)5 结束语 (22)谢辞 (24)参考文献 (25)附录 (26)引言在我国传统中医学的诊断中，“望、闻、问、切”是最基本的四个方面。
脉搏测量仪设计方案
脉搏测量仪设计方案脉搏测量仪是一种用于测量人体脉搏的仪器，具有重要的医疗和健康监测功能。
下面是一个脉搏测量仪的设计方案，包括主要功能、硬件设计和软件设计。
1. 主要功能：- 测量人体脉搏：使用传感器检测人体脉搏，并将数据转化为数字信号。
- 显示脉搏数据：通过液晶显示屏显示当前的脉搏数据，以便用户实时获知自己的脉搏情况。
- 存储数据：将脉搏数据存储在内部存储器中，为用户提供历史脉搏数据的查询。
- 分析数据：对存储的脉搏数据进行分析，并生成相应的报告，帮助用户了解自己的脉搏状况。
2. 硬件设计：- 传感器：采用光电传感器，通过感应人体血流的反射光强度变化来测量脉搏。
- 微控制器：选择一款高性能的微控制器作为主控芯片，负责数据采集、信号处理、通信和显示控制等功能。
- 显示屏：选用高分辨率的液晶显示屏，可以显示脉搏数据和其他相关信息。
- 存储器：选择大容量的闪存作为数据存储器，并考虑使用可拓展的存储器接口，方便用户扩展存储容量。
- 电源：采用可充电电池供电，确保仪器长时间的使用时间，并考虑添加低电量提醒功能。
3. 软件设计：- 数据采集和处理：通过光电传感器采集到的模拟信号经过采样和放大处理，并转化为数字信号，以便于后续的数据处理和分析。
- 数据显示和存储：将测量到的脉搏数据显示在液晶屏上，并同时将数据存储在内部存储器中。
- 用户交互：设计使用友好的用户界面，并增加触摸屏等交互方式，使用户操作更加方便、直观。
- 脉搏数据分析：对存储的脉搏数据进行分析，可将数据进行图表化显示，以便用户更加直观地了解自己的身体健康状况。
- 数据传输：可考虑添加数据传输功能，如蓝牙或USB接口，以便用户将数据导出到电脑或其他设备进行进一步分析和储存。
以上是一个脉搏测量仪的设计方案，旨在提供一个可靠、精确且易于使用的脉搏测量解决方案，以满足用户的医疗和健康监测需求。
具体的技术细节和设计参数需要在实际设计过程中进一步完善。
【精品】数字脉搏计的设计毕业论文
沈阳航空航天大学课程设计（说明书）数字脉搏计的设计沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称电子技术综合课程设计院（系）自动化学院专业自动化专业课程设计题目数字脉搏计的设计课程设计时间: 2012 年12 月24 日至2013 年01 月06 日课程设计的内容及要求：一、设计说明设计一个数字脉搏计。
二、技术指标1、测量一分钟的脉搏数。
2、测量的脉搏数范围40-200次min。
3、用数码管显示脉搏数。
4、脉搏数的正常范围60-100，超出这个范围发出报警信号。
5、设计本电路所用的直流电源。
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. 画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。
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。
五、推荐参考资料1．沙占友、李学芝著. 中外数字万用表电路原理与维修技术[M]. 北京：人民邮电出版社，1993年2．童诗白、华成英主编者. 模拟电子技术基础[M]. 北京：高等教育出版社，2006年3．戴伏生主编. 基础电子电路设计与实践[M] . 北京：国防工业出版社，2002年4．谭博学主编. 集成电路原理与应用[M]. 北京：电子工业出版社，2003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沈阳航空航天大学课程设计（说明书）可预置定时报警电路的设计学生姓名刘晓瑜指导教师葛雯沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称电子技术综合课程设计院（系）自动化学院专业自动化专业课程设计题目可预置定时报警电路的设计课程设计时间: 2012 年12 月24 日至2013 年01 月06 日课程设计的内容及要求：一、设计说明设计一个可预置定时显示报警的系统。
二、技术指标1、可预置时间，设置的时间范围为0-99秒。
2、具有时间显示功能。
3、定时时间到了，显示器显示为00，同时进行报警。
数字脉搏检测仪的设计
目录摘要 .................................................................... １关键词 .................................................................. １Abstract ................................................................ １Key words ............................................................... １1 引言 .................................................................. ２2 设计要求和设计方案 ................................................... ４2．1 设计要求 .......................................................... ４2．2 设计方案 .......................................................... ４2.3 工作原理 ........................................................... ４3 数字脉搏检测仪各模块的工作原理 ....................................... ６3．1 传感器模块 ........................................................ ６3.1.1 传感器概述 ....................................................... ６3.1.2 芯片CD4011 ....................................................... ７3.2 信号放大模块 ....................................................... ８3.2.1 放大器概述 ....................................................... ８3.2.2放大器的工作电路................................................... ９3.3 译码／驱动模块 ................................................... １１3.4计时模块........................................................... １２3.5计数模块........................................................... １４3.6 显示模块 ......................................................... １６3.6.1 显示器概述 ...................................................... １６3.6.2 工作电路 ....................................................... １６3.6.3 LED数码管的工作原理及工作方式.................................. １７3.6.4 LED数码管的显示方式及安全性问题................................ １７4 总结 ................................................................ １９参考文献 .............................................................. ２０附录数字脉搏检测仪的工作电路图 ...................................... ２１致谢 .................................................... 错误！未定义书签。
数字脉搏计的设计
目录1前言 (1)2总体方案设计 (2)2.1 方案比较 (4)2.2 方案论证与选择 (5)3单元模块设计 (6)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (6)3.1.1 放大电路 (6)3.1.2 滤波电路 (6)3.1.3 整形电路 (8)3.1.4 四倍频电路 (10)3.1.5 时间控制电路 (10)3.1.6 与门控制电路 (11)3.1.7 计数译码显示 (12)3.1.8 清零电路 (13)3.2电路参数的计算及元器件的选择 (14)3.2.1 电路参数 (14)3.2.2 元器件的选择 (14)3.3特殊器件的介绍 (15)3.3.1 74LS14 (15)3.3.2 NE555 (17)3.3.3 74LS160 (18)3.3.4 74HC4511 (19)4系统调试 (21)5系统功能、指标参数 (22)5.1系统能实现的功能 (22)5.2系统指标参数测试 (22)5.3系统功能及指标参数分析 (22)6总结 (23)7总结与体会 (24)8谢辞 (25)9参考文献 (26)附录：电路原理图： (27)1前言（绪论）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。
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。
数字式人体脉搏仪的设计-毕业设计
数字式人体脉搏仪的设计学生：XXX 指导老师：XXX内容摘要：医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数，方法是用手按在病人腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数。
为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒钟时间内心跳的数，再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数，即使这样做还是比较费时，而且精度也不高。
本文介绍一种用单片机制作的脉搏测量仪，只要人把手指放在传感器内2秒钟就可以精确测量出每分钟脉搏数，测量结果用三位数字显示。
关键词：AT98C2051单片机脉搏测量仪光电图Design for digital dermic measuring instrument Abstract: Nurse Hospital wants to give in hospital every day the patient takes the pulse to record the patient each minute pulse number, the method is with the hand according to on the patient wrist's department artery, carries on the counting according to pulse's beat. For the saving of time, will not make 1 minute survey generally, usually will be surveys in 10 seconds time palpitation's number, will be multiplied by again the result 6 namely obtains each minute palpitation number, even if will do this is quite time-consuming, moreover the precision will not be high. This article introduced that one kind the pulse measuring instrument which manufactures with the monolithic integrated circuit, so long as the human places the finger in the sensor 2 seconds to be possible the precision measuring each minute pulse number, the measurement result showed with three digits.Keywords: AT89C2051 monolithic integrated circuit photo electricity目录前言 (1)1 硬件电路设计 (2)1.1 AT89C2051主要性能 (2)1.2 AT89C2051的结构框图 (3)1.3 AT89C2051的引脚说明 (4)1.4 复位电路 (5)1.5 振荡电路 (5)2 基本结构模块 (6)2.1 脉搏波检测电路 (6)2.2 脉搏信号拾取电路 (7)2.3 信号放大 (8)2.4 波形整形部分 (9)3 整体电路分析 (10)3.1 光发射电路 (10)3.2 光电转换电路 (10)3.3 信号采集及处理系统 (11)3.4 过采样技术的应用 (11)3.5 整体硬件电路设计 (12)4 软件设计 (13)4.1 程序设计 (13)4.2 程序源代码 (14)5 结束语 (16)参考文献 (18)数字式人体脉搏仪设计前言脉搏测量属于检测有无脉博的测量，有脉搏时遮挡光线，无脉搏时透光强，所采用的传感器是红外接收二极管和红外发射二极管。
数字脉搏测试仪的设计与实现_毕业设计论文
毕业设计论文数字脉搏测试仪的设计与实现目录目录 (I)摘要 ................................................................................................................ III I ABSTRACT...................................................................................... I错误!未定义书签。
1绪论 (4)1.1脉搏测量的概况及意义 (4)1.2本文研究的主要内容 (5)2系统总体设计方案 (3)2.1 硬件设计方案选择 (3)2.1.1 脉搏传感器的选择 (3)2.1.2 单片机的选择 (5)2.2 软件设计方案 (6)3系统硬件电路设计 (8)3.1脉搏信号放大电路设计 (8)3.2A/D转换电路设计 (8)3.3 单片机最小系统的设计 (16)3.4显示电路设计 (17)3.5 报警电路设计 (11)4系统软件设计 (18)4.1脉搏频率测量原理 (19)4.2 系统主程序的设计 (21)4.3 系统子程序的设计 (21)4.3.1 显示子程序的设计 (21)4.3.2 报警子程序的设计 (21)5仿真与调试 (26)5.1 Protues简介 (26)5.2 仿真结果 (27)5.3 系统调试 (28)结束语 (30)致谢 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献.. (32)附录 (33)附录一：硬件电路原理图 (33)附录二：数字脉搏测试仪PCB图 (30)附录三：数字脉搏测试仪设计的源程序................................................ 错误!未定义书签。
数字脉搏仪设计3082
1、设计目的：a) 培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
b) 学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。
c) 进行基本技术技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。
d) 培养学生的创新能力。
2、设计要求：要求：实现在15S内测量1min的脉搏数，并且显示其数字。
正常人脉搏数为60~80次/min,婴儿为90~100次/min，老人为100~150次/min。
1、主要单元电路和元器件参数计算、选择；2、画出总体电路图；3、安装自己设计的电路，按照自己设计的电路，在通用板上焊接。
焊接完毕后，应对照电路图仔细检查，看是否有错接、漏接、虚焊的现象。
4、调试电路5、电路性能指标测试3、总体设计：上图即为数字式脉搏计的总体设计框图。
该数字式脉搏计由以下几部分组成：1）脉冲产生电路 2）放大整形电路 3）计数电路4）定时电路 5）译码显示电路3·2电路组成及工作原理数字式脉搏计设计的思路是：先由压电陶瓷片YD将拾取的脉搏跳动信号转换成电信号，经LM324放大整形后，送到由CD4553和CD4511组成的计数显示电路。
CD4553内部输入端设置了脉冲整形电路，所以对脉冲无甚特殊要求。
它只有一组BCD 码输出，但通过内部分时控制可形成三位十进制数字显示。
CD4511是译码器，其输出驱动三位LED共阴数码管。
BG1、BG2、BG3分别由CD4553的15、1、2脚控制实现三位数码管的分时显示。
CD4060组成计数闸门设定电路，R5、R6、C6与其内部电路组成振荡器，振荡器信号经内部213次分频后，由2脚输出延时 60 秒的正脉冲加到CD4553的11脚关闭闸门。
电子脉搏计数器的设计论文设计
电子脉搏计数器的设计摘要本设计为一个电子脉搏计数器系统，通过信号检测、信号处理、计数显示等几个功能模块的有效设计，利用一个定时器、一个信号整形放大电路和一个能够将脉搏次数显示出来的由计数器、译码器、数码管构成的显示电路，实现了对人体脉搏的电子测量。
脉搏波信号是低频微弱的非电生理信号，必需经过放大和后级滤波以满足系统采集的要求。
以往的指端脉搏检测系统大多采用模拟技术来完成滤波、放大整型等处理，再经过模数转换和进一步处理。
随着电子测量技术的迅速发展，现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化、智能化的方向发展。
本设计提出了脉搏波检测系统的数字化设计方向，通过采样技术，通过传感器将脉搏跳动转换为相应的电脉冲信号，然后再进行数字滤波处理，从而代替原有模拟电路完成放大滤波等工作，以简化设计，提高系统稳定性。
在明确设计目的、设计背景的基础上，结合电子脉搏计数器系统的发展前景和国内外现状，本次方案搭建了数字脉搏计数器的框架，明确了系统工作原理，着重分析单稳态触发工作原理，重点通过传感器电路、整形放大电路、倍频电路、定时电路、计数译码显示电路完成了整体电路设计，并进行了仿真结果分析。
在此基础上，硬件电路连接后经过电路测试、PCB板测试证明电子脉搏计数器系统能够满足预期、发挥作用，具有很强的实用性。
这是智能化测试脉搏信号的一次努力和尝试，无论在传感器设计、信号处理还是计数显示等方面都力求经济实用。
整个系统成本较低，结构简单，操作方便，易于实现。
通过对脉搏信号的测量，为预防和治疗疾病提供参考，有益于公共卫生事业的发展。
【关键词】Design of electronic pulse counterAbstractThis design is an electronic pulse counter system, through the signal detection, signal processing, count display and other functional modules of the effective design, the use of a timer, a signal shaping amplifier circuit and a can display the pulse times by the counter, decoder, digital tube composed of the display circuit, to achieve the electronic measurement of the human pulse.Low frequency pulse wave signal is weak, electrophysiological signals, the required level after amplification and filtering to meet the demand of the system to collect. In the past, most finger pulse detection systems used simulation technology to complete filtering, amplification and other processing, and then through analog-digital conversion and further processing. With the rapid development of electronic measurement technology, modern electronic measurement instrument at breakneck speed to digital, automatic and intelligent direction. This design puts forward the design of digital pulse wave detection system, through sampling technology, through the sensor will be converted to a corresponding electrical signal pulse, then digital filter processing, instead of the original analog circuit to complete the work, such as amplification filtering to simplify the design, improve the system stability.On the basis of clear design purpose and design background, combined with the development prospect of electronic pulse counter system and the current situation at home and abroad, this scheme has built the framework of digital pulse counter, clarified the working principle of the system, focused on the analysis of monostable trigger working principle, focused on the sensor circuit, shaping and amplifying circuit, frequency doubling circuit, timing circuit, counter decoding display circuit to complete the overall circuit design, and carried out the analysis of simulation results. On this basis, after the hardware circuit is connected, the circuit test and PCB board test prove that the electronic pulse counter system can meet the expectation, play a role, and has a strong practicability.This is intelligent test pulse signals an effort and try, no matter in sensor design, signal processing, or counter to economical and practical. Cost is low, the whole system has simple structure, convenient operation, easy to implement. Through to the pulse signal measurement, provide a reference for the prevention and treatment of disease, is conducive to the development of public health.【Key Words】目录1 绪论 (5)1.1设计目的 (5)1.2设计背景 (5)1.3发展前景 (6)1.4国内外现状 (6)1.4 论文结构 (6)2 方案设计 (8)2.1 可行计划方案 (8)2.1.1 脉搏采集模块选型 (8)2.1.2 显示模块选型 (8)2.2 数字脉搏计数器的组成框架 (8)2.3 系统工作原理 (9)2.4 555单稳态触发工作原理 (9)2.4.1单稳态触发器的工作原理 (9)2.4.2 简易触摸开关电路 (10)2.4.3 555定时器的其他应用电路 (10)3 电路设计及仿真 (12)3.1 传感器电路 (12)3.2 整形放大电路 (12)3.3 倍频电路 (12)3.4 定时电路 (13)3.5 计数译码显示电路 (15)3.6 总体电路及仿真结果分析 (17)3.6.1 仿真软件介绍 (18)3.6.2 仿真测试过程 (18)4 硬件电路连接与测试 (20)4.1 电路测试 (20)4.1.1 信号整形及555计时器测试 (20)4.1.2 测试中的问题及解决方法 (20)4.2 PCB板测试 (20)4.3 元件清单 (22)5 总结 (23)【参考文献】 (24)1 绪论1.1设计目的现如今，脉搏的检测在生活中越来越普遍，普通人自己在家就能测量脉搏，脉搏的测量对应诊断心脑血管疾病有很大的好处，正常成人的脉搏次数温度在每分钟60-100次之间，老年人脉搏数值相对较慢，儿童的脉搏次数较快，当人处于发烧或者高度紧张的时候，脉搏数值也会上升。
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目录
中文摘要 (Ⅰ)
第1章绪论............................................................ 错误！未定义书签。
1.1 脉搏测量的研究概况及意义 (1)
1.2 主要完成的任务及设计思想 (2)
1.3 论文的结构组成 (2)
第2章数字式脉搏器测量系统总体方案设计 (2)
2.1 系统硬件电路设计方案 (2)
2.2 系统软件方案选择 (7)
2.3 本章小结 (9)
第3章数字式脉搏器测量系统硬件电路设计 (9)
3.1 信号放大电路部分的设计 (9)
3.2 A/D转换电路的设计............................ 1错误！未定义书签。
3.3 单片机微处理系统的设计..................... 1错误！未定义书签。
3.4 LCD显示硬件电路的设计 (14)
3.5 本章小结 (16)
第4章数字式脉搏器测量系统软件设计 (16)
4.1 脉搏频率测量原理 (17)
4.2 系统主程序的设计 (18)
4.3 数字式脉搏器测量子程序的设计 (19)
4.4 本章小结................................................. 2错误！未定义书签。
第5章显示结果与分析..................................... 2错误！未定义书签。
5.1 数字式脉搏器测量系统的仿真与分析 (21)
5.2 本章小结 (22)
结论 (22)
参考文献 (23)
附录 (24)
第 1 章绪论
1.1 脉搏测量的研究概况及意义
1.2 主要完成的任务及设计思想
1.3 论文的结构组成
第2章数字式脉搏器测量系统总体方案设计
2.1 系统硬件电路设计方案
2.2 系统软件方案选择
2.3 本章小结
第 3 章数字式脉搏器测量系统硬件电路设计
本设计中，脉搏波动频率测量的实现是通过脉搏传感器采集脉搏信息输出电压信号，经信号放大电路对其进行放大。
然后，将放大后的脉搏信号通过A/D转换电路转换为单片机易于处理的脉冲信号。
通过对单片机进行编程来实现对脉搏波动频率的测量和计算，并在显示电路中直观的显示出来。
为达到电路结构简单实用的设计目的，从设计要求出发，设计了信号放大电路、A/D转换电路，单片机处理电路及LCD显示电路等。
本章对各部分电路的设计进行详细论述与分析。
3.1 信号放大电路的设计
3.2 A/D转换电路的设计
3.3 单片机微处理系统的设计
3.4 LCD显示硬件电路的设计
第 4 章数字式脉搏器测量系统软件设计
从脉搏传感器出来的脉搏信号，经过放大电路、电压基准变化电路、过零比较器，转换为脉冲信号之后，需要对单片机进行编程，实现对脉搏波动频率的测量、计算和显示。
本设计中，软件设计采用模块化结构。
根据脉搏波动频率测量系统的设定功能，将软件划分为若干个功能相对独立的模块，主要有系统主程序和脉搏波动频率测量模块。
本章给出主要模块的程序设计思想和流程图。
4.1 脉搏频率测量原理
4.2 系统主程序的设计
4.3 数字式脉搏器测量子程序的设计
4.4 本章小结
本章主要介绍了系统的软件设计部分，给出相应设计模块的设计说明及主流程图。
第 5 章显示结果与分析
5.1 数字式脉搏器测量系统的显示与分析
5.2 本章小结
本章对脉搏波动频率测量系统进行了调试，调试表明：本设计能够实现对脉搏波动频率的测量与显示，达到了设计的要求。