数显式脉搏测试仪的设计
脉搏测试仪的设计制作与测试
脉搏测试仪的设计制作与测试（朱开明.电子技术实训指导.清华大学出版社.2005.11 p169～171）1．设计要求检测人体脉搏，并用数字显示。
可用于医用或运动中检查每分钟脉搏跳动次数。
2．设计分析①脉搏探测器，将脉搏跳动信号转换为电信号。
②对检测的脉搏跳动信号进行放大和整形。
③对脉搏信号进行计数和显示。
框图如图1所示。
图1 脉搏测试仪框图3．电路设计①为了使用方便，选用压电陶瓷片作脉搏探测器。
压电陶瓷也是一种人工合成的压电材料。
当受到外界压力时，两面会产生电荷，电荷量与压力成正比，这种现象称为压电效应。
选用直径约为20～30mm的圆片形压电陶瓷片，如HTD-27。
②脉冲整形放大电路，主要是用来放大由压电片转换而来的电信号，并将其整形为脉冲信号。
电路直接用CC4011实现。
③为使设计电路简单，这里选用CC4553作计数器，外形和引脚如图2所示。
CC4553是三位BCD码计数器，Q3、Q2、Q1、Q0为BCD码输出端，在内部分时电路控制下，三位BCD码分时从Q3、Q2、Q1、Q0端输出。
当百位BCD码输出时，＝0；当十位BCD码输出时，=0；个位输出时，=0。
所以常用、、作显示器控制端，分别实现三位数字显示。
DIS端为门脉冲控制端，这里用60s延时门脉冲输人，检测一分钟的心跳次数。
MR为清零端，MR＝1时清零。
图2 CC4553引脚图选用CC4511作译码显示CC4511集七段锁存／译码／驱动为一体。
配合CC4553使整个电路所用元件少。
60s门脉冲电路可用前面介绍过的秒脉冲发生器，计数60s得到门脉冲。
这里为使电路简单，将振荡频率降低，振荡器振荡周期约为T＝60/ (2.2RC213）=0.00333s。
f≈1/T=300Hz，C选0. 33μF，R约为l0kΩ，由CC4060计数分频电路直接得到计数60s关闭脉冲。
为使、、的输出驱动显示器，用三个输出信号推动晶体管，再驱动数码显示器。
晶体管可选用能驱数码管七段发光电流即可，这里选用9015，I CM＝100mA，P CM＝450mW。
数显式脉搏计数器.
课程设计数显式脉搏测试仪设计班级学号学生姓名指导教师课程设计任务书课程名称数字逻辑课程设计课程设计题目数显式脉搏测试仪设计课程设计的内容及要求：一、设计说明与技术指标设计一个数显式脉搏测试电路，技术指标如下：①测试时间为1分钟。
②实时显示脉搏数，1分钟时停止，并提醒。
③利用脉冲或者正弦波模拟脉搏传感器输出。
④要求用数码管显示时间。
二、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）。
三、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，用multisim软件仿真。
2．进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料1. 彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：高等教育出版社2. 孙梅生，李美莺，徐振英. 电子技术基础课程设计[M]. 北京：高等教育出版社3. 梁宗善. 电子技术基础课程设计[M]. 武汉：华中理工大学出版社4. 童诗白，华成英主编．模拟电子技术基础．[M]北京：高等教育出版社，2006年五、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表：指导教师签字：年月日一、概述随着人们生活水平的提高，心脏疾病的发病率呈上升趋势，已成为威胁人类身体健康的杀手之一，因为心脏病的发作具有突发性和随机性，所以为患者进行实时的测量监控已成为必然的趋势。
随着电子科技的不断发展，生命科学和信息科学的结合越来越紧密，许多研究人员都投身于人类的健康事业中。
心率：用来描述心动周期的专业术语，是指心脏每分钟跳动次数，已第一声为准，心电信号是一种非常弱且频率较低的一种信号，一般幅值在0.05 到 5 毫伏之间，频率在0.05 到100HZ 之间，脉搏波：人体心室周期的收缩和舒张，导致主动脉的收缩和舒张，是血流压力---波的形式从主动脉根部开始沿着动脉系统传播，这种波称为脉搏波。
脉搏波所呈现的形态强度，速率和节律等方面的综合信息，反应出许多生理的血流特征，而心率的测量是一种评价人生理状况很好的方法。
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。
数显脉搏测试仪课程设计报告样本
电子电路课程设计报告院、系：信息工程系专业：电子信息工程学号：姓名：同组人：指引教师：二0一一年一月七日目录一、课程设计实验目………………………………………………3二、课程实验设计方案…………………………………………………3三、设计规定及技术指标 (3)四、课程设计实验器材 (3)五、课程设计实验原理 (4)（1）集成运放放大电路 (4)（2）555定期器原理及应用简介 (4)（3）计数器 (6)（4）译码器 (7)（5）七段数码管 (9)（6）压电陶瓷片 (10)六、仿真调试与分析 (11)七、元件安装与焊接 (11)八、课程设计实验心得 (12)电子电路课程设计报告脉搏测试仪是用来测量一种人心脏跳动次数电子仪器，也是心电图重要构成某些。
它是用来测量频率较低小信号（传感器输出电压普通为几种毫伏）。
咱们组选取本课题设计项目，重要是感觉做一种难度相对比较高课题既能锻炼自己设计和动手能力，并且成品又具备现实运用价值，一举两得。
一、课程设计实验目：1．通过对电子技术综合运用，使学到理论知识互相融泄贯通，在结识上产生一种奔腾。
2．初步掌握普通电子电路设计办法，使学生得到某些工程设计初步训练，并为后来毕业设计奠定良好基本。
3．培养同窗自学能力，独立分析问题、解决问题能力。
对设计中遇到问题，通过独立思考、查找工具书、参照文献、谋求对的答案；对实验中遇到某些问题，能通过观测、分析、判断、改正、再实验、再分析等基本办法去解决。
4．通过课程设计这一教学环节，树立严肃认真，文明仔细，实事求是科学作用，树立生产观点，经济观点和全局观点。
为更好运用所学知识，加深对电子电路掌握，达到创新目。
通过实践制作一种数字频率计，学会合理运用集成电子器件制作电路二、课程实验设计方案：把转换为电信号脉搏信号，在单位时间内进行记数，并用数字显示其记数值，从而直接得到每分钟脉搏数。
三、设计规定及技术指标它基本功能是：用传感器将脉搏跳动转换为电信号，并加以放大，整形和滤波。
数显脉搏测试仪课程设计
数显脉搏测试仪课程设计(总34页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录摘要 (3)第一章绪论 (4)心率测试的意义 (4)心率测试仪的组成框图 (4)心率测试的基本过程 (5)第二章基础知识介绍 (6)PVdF传感器 (6)敏感部分 (6)电荷放大器 (7)555定时器 (7)555定时器的基本功能 (7)555组成的基本电路及应用 (9)十进制加法计数器74160 (10)锁存器74LS373 (1)显示译码器74LS48 (11)译码驱动器 (11)发光二极管显示器 (13)数值比较器74LS85 (13)74LS85的逻辑功能图和引脚图 (13)74LS85实现的逻辑功能 (14)第三章电路设计 (15)传感器模块 (15)传感器的选择 (15)放大模块............................................................... .15放大电路 (15)整形模块...............................................................16电路图 (16)电压比较器 (17)单稳态触发器 (17)计数模块............................................................... .17计数电路 (17)设计说明 (17)块 (17)电路设计 (17)计算说明 (17)译码显示模块 (18)设计电路图 (18)数值比较模块 (1)设计电路图 (19)比较原理说明 (19)报警模块...............................................................20报警电路........................................................20.工作原理 (20)第四章电路综合 (21)整体电路介绍 (21)整个电路工作过程 (21)第五章总结.............................................................. ..22献.................................................................. .. (23)附图.................................................................. . (24)毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
数显式脉搏测试仪
*＊＊＊大学电子课程设计———数显式脉搏测试仪学院：专业、班级:姓名：学号:指导老师：2014年1２月电子实习目录一实习设计目得、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、3二设计引言以及设计概述…………………………………………………………３1引言2概述3目得4意义５要求6内容7要解决得主要问题三设计方案得论证（理论依据与多种方案得分析比较) (4)四设计画出总得原理框图,简述工作原理 (7)五设计各单元模块，阐述工作原理 (8)（参数计算选择、元件功能、芯片引脚功能、线路连接、工作原理、验证过程)1 传感器…………………………………………………………………………８２放大与整形……………………………………………………………………９3 倍频电路………………………………………………………………………１4 定时电路 (1)０5 计数译码显示…………………………………………………………………１2六调试各单元模块（调试原理与调试方法) (15)1放大电路测试 (1)５2倍频电路测试 (16)3、定时电路测试…………………………………………………………………１74、电路整体性能测试 (18)七绘制总原理图，详细阐述工作原理 (18)八心得体会…………………………………………………………………………２2九参考文献 (22)一、实习设计目得实习就是对学生运用所学专业理论知识与实践操作技能得一次检验,使学生得到一次全面、系统得实践训练,以巩固所学得理论知识,加强实际操作、独立工作与解决实际问题得能力.同时,培养严谨求实、团结协作、吃苦耐劳、遵守纪律得良好作风，通过设计实习可达到以下目得:（１)加深对所学理论知识得理解，更熟练掌握基本理论,且将理论与实际相结合。
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。
数显式脉搏计的设计
数显式脉搏计的设计摘要：脉搏波所呈现出来的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息，能反映出人体心血管系统中许多生理疾病的血流特征。
根据人体脉搏信号特征，本文设计了一种脉搏波动频率测量系统。
本系统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电压基准变化电路和过零比较器转换为单片机易于处理的脉冲信号。
通过单片机编程对脉冲信号进行处理，实现对脉搏波动频率的测量和计算，最终在LED中直观地显示出来。
通过调试，表明本系统可以实现对脉搏波动频率的测量，为医生的诊断提供客观依据，具有一定的临床应用价值。
本文首先描述本设计的整体思路，然后介绍各个部分设计中的细节问题，最后提出一些完善本设计的改进意见。
关键词: 人体脉搏信号，单片机，频率测量第1章绪论1.1 中医脉象研究的意义脉诊在中医“望、闻、问、切”四诊中占很重要的地位，原因有以下几点：首先，脉诊可以辨别病情。
通过不断总结，归纳出各种脉象。
这种辨脉纲领，便于与临床辨别症状结合起来，使医生能正确地掌握病情。
其次，脉诊可以阐述病机。
病机是指疾病发生发展的原理，说明疾病过程中的阴阳、表里、寒热、虚实属性及其相互关系。
由于脉象随着病机的变化而变化，而且常出现在其他症状之前。
所以，脉诊是辨析病情、推测病机的一个重要内容。
及时观察脉象的动态，就可以掌握疾病的特性及其变化的规律。
最后，脉诊可以指导治疗。
脉诊对明辨病机，确定治疗的方法、选方用药有着举足轻重的作用。
可以防止误诊或误治，避免医疗事故的发生。
通过诊脉判断病情的轻重，观察疗效的好坏，及时接受脉象反馈的信息，随时修正原有的诊疗方案，采取有力的治疗措施，使疾病早日康复[1]。
从近代医学的角度来看，人体循环系统承担着协调全身各组织的能量代谢，输送氧气、营养物质，运走代谢废物等重要的工作，还承担运送抗体、激素等物质以协调整体的动态平衡。
从整体的角度对疾病进行综合分析，显然循环系统的信息将占很重要的比重；从整个循环系统来看桡动脉介于大动脉与小动脉之间，由于心脏的舒缩、内脏血容量的变化、血管端点阻抗、管道内脉波的反射、血液的粘滞性、血管壁的粘弹性等因素使脉象携带着有关心脏运动、内脏循环、外周循环等丰富的心血管系统及整体的动态信息。
设计课题：脉搏测试仪
设计课题：脉搏测试仪总体方案的设计和选择：构思：1`。
利用一个压力感应器把人体的脉搏的跳动转变成电压信号的变化，然后利用一级集成运放对微弱的电压信号进行放大，在利用施密特触发器进行波形整形，将不规则的信号整形成有一定幅值的方波，作为计数器的脉冲触发信号。
2.利用三个74161四位二进制计数器进行计数，然后用四---十译码器作为驱动信号，用七段数码显示器显示。
3.用一个74121单稳态触发器控制计数器的使能端的触发脉冲，使延迟一分钟，并在一分钟后保持原态。
电源的开关信号作为它的触发信号，并设当其稳态时使计数器处于保持状态。
下图是它的总体方案框图：河南科技学院机电学院数电课程设计报告专业班级应教022设计人姓名王韶杰进行日期15 周17 周指导老师田泽正邵峰杜留峰徐君峰2004年11月1974121功能表设计任务与要求：健康对于每一个人来说都是至关重要的。
体现一个人的健康状态有几个常用的指标，如体温，脉搏，心率以及血压等。
本次课题主要是利用计数器和延时电路构成的脉搏测试仪，能适时检测人体健康状况的主要指标。
1.能用三位数来显示在一分钟内脉搏的跳动次数，并在一分钟之后保持数据不消失，便于观察。
2.在人体的脉搏跳动过快时，脉搏测试仪会亮红灯并发出报警信号。
具有超常报警功能。
参考资料：《电子技术课程设计指导》（高等教育出版社出版，湖南大学彭介华主编：2004）〈〈电子技术基础〉〉（数电部分，模电部分，第四版，高等教育出版社，华中理工大学电子教研室编:2004）〈〈全国集成电路大全〉〉各单元电路设计：[1] 传感器：数字压力传感器。
M 154N 超稳定型的压力传感器。
⊙0-100 mV 量程输出 ⊙用于表压、密封压和绝压的测量 ⊙温度补偿 ⊙0.1%压力非线性 ⊙补偿温度范围：-20℃－85℃ ⊙互换性：1.0% (由增益调节电阻提供) ⊙固态产品,性能可靠 ⊙低功耗。
方案论证：传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
模电课程设计数显式脉搏测试仪课程设计与制作
数显式脉搏测试仪课程设计与制作专业：学号：姓名：一．设计题目：为更好的运用所学的知识，加深对电子电路的掌握，达到创新的目的。
通过实践制作一个数字频率计，学会合理的利用集成电子器件制作电路基于数字电路和模拟电路的课程设计与制作二．设计要求及技术指标脉搏测试仪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（传感器输出电压一般为几个毫伏）。
要求：1、实现在30~60内秒测量1分钟的脉搏数，并且显示其数字。
正常人脉搏数为60~80次/min，为90~100次/min,老人为100~150次/min.。
2、用传感器将脉搏的跳动转换为电压信号，并加以放大整形和滤波。
3、测试误差不小于2次/min。
4、要求完成的任务：设计电路，在时间允许的情况下要安装测试，分析实验结果，写出设计说明书。
四．设计成果形式：1．设计说明书一份（不少于4000字）2. 样品一套（制作成本不高于40元）。
目录引言 (5)第1章方案选择及总体设计 (6)1.1 方案选择 (6)1.2 总体设计 (7)1.2.1 功能描述 (7)1.2.2 定时功能的实现 (7)1.2.3 图 (8)第2章硬件电路设计 (9)2.1单片机的选型及外围电路设计 (9)2.2 显示电路的设计 (9)2.3按键及接口电路的设计 (10)2.4 发音电路 (11)2.5电路原理图 (12)第3章软件设计 (13)3.1 基本思路 (13)3.2按键子程序设计 (13)3.2.1键功能及实现思路 (13)3.2.2 程序框图 (14)第4章实物制作及调试说明 (23)4.1 实物制作 (23)4.1.1 元件安装步骤 (23)4.2.2 实物制作过程 (23)4.2 调试说明 (23)第5章使用说明 (24)第6章结束语 (25)附录 (26)附录一元件清单 (26)附录二参考文献 (27)数显式脉搏测试仪课程设计与制作引言摘要：简述了在EDA平台上利用硬件描述语言VHDL结合CPLD/FPGA器件，设计了一种数显式脉搏测试仪。
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。
数显脉搏测试仪电路设计
数显脉搏测试仪电路设计摘要随着现代电子技术的迅速发展，各种电子产品应运而生，因此，人们应用的电子产品层出不穷。
作为人们普遍应用的数显脉搏测试仪，是许多电子产品的雏形，如果加以改进和适当的改装就可以变成许多有实际应用的电子产品，特别是在医学设备方面，交通运输的检测方面，电路的维修方面以及其他的方方面面。
本课题是利用CD4011、CD4553、CD4511、CD4060以及其他相关元器件设计一个数显脉搏测试仪，去检测脉搏在规定时间内的跳动次数。
通过压电陶瓷片YD送来的反应脉搏跳动的电信号经CD4011逐级放大，整形成方波信号，输入到三位BCD计数器CD4553的时钟输入端，经CD4553进行计数，把CD4553的输出端接到译码器CD4511，CD4511与三个数码管连接。
另外，通过CD4060计数器控制计数的时间，设置时间为一分钟，这样就可以通过数码管显示一分钟内脉搏测试仪的跳动次数。
关键字：数显脉搏测试仪、CD4011、CD4553、CD4511、CD4060目录1绪论 (1)1.1课题描述 (1)1.2基本工作原理及框图 (1)2相关集成电路的引脚图及功能介绍 (2)2.1三位BCD计数器CD4553 (2)2.1.1 CD4553的功能特性 (2)2.1.2 CD4553的引脚排列图及功能说明 (2)2.214级进位二进制计数器/分频器/振荡器CD4060 (4)2.2.1 CD4060的功能特性 (4)2.2.2 CD4060的引脚排列图及各引脚介绍 (4)2.3BCD－七段锁存器式译码器CD4511 (5)2.3.1CD4511的功能特性 (5)2.3.2 CD4511的引脚排列图及功能介绍 (5)3 数显脉搏测试仪电路设计 (7)3.1数显脉搏测试仪电路设计的原理图 (7)3.2数显脉搏测试仪电路的原理介绍 (8)总结 (10)致谢 (11)参考文献 (12)1绪论1.1课题描述随着电子技术的飞速发展，特别是大规模集成电路的迅速出现，给电子方面的发展带来了重大飞跃。
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。
毕业设计人体脉搏测量仪设计(1)
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。
数显式脉搏测试仪
数显式脉搏测试仪⼀、概述数显⽰脉搏测试仪设计要求：（1）测量1分钟的脉搏数，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。
（2）⽤传感器将脉搏的跳动转换为电压信号，并加以放⼤整形和滤波。
（3）测试误差不⼩于2次/min。
通过分析任务与要求，数显⽰脉搏测试仪总的功能是⽤⼗进制数来显⽰⼈体在1min时间内脉搏跳动次数。
所以其设计可分为两部分：⼀部分为⽤传感器将脉搏的跳动转换为电压信号，并加以放⼤、滤波和整形转换为数字信号；令⼀部分是在短时间内（30s或60s）测出每分钟的脉搏数，并加以数字显⽰。
⼆、⽅案设计与论证能够满⾜数显⽰脉搏测试仪总功能，⽤⼗进制数来显⽰⼈体在１min中内脉搏跳动次数的⽅案有很多种，现提出下⾯两种⽅案。
1．⽅案⼀测量脉搏固定跳动次数所需时间，然后换算为每分钟的脉搏数。
2．⽅案⼆在单位时间内对脉搏跳动次数进⾏计数，并⽤数字显⽰其计数值，从⽽直接得到每分钟的脉搏数。
这两种⽅案⽐较起来，第⼀种⽅案的测量误差⽐较⼩，但实际起来电路⽐较复杂⽐较直观，所需要的电路结构更简单些。
为了使数显⽰脉搏测试仪轻巧⽽便宜，通常采⽤第⼆种⽅案。
本次课程设计中采⽤的是第⼆种⽅案。
其组成⽅框图如下图所⽰，主要由脉搏传感器、放⼤电路、滤波、整形电路、定时电路、计数、译码、显⽰电路等组成。
三、单元电路设计与参数计算1．传感器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果的显⽰。
⽬前典型的脉搏传感器有以下三种：光电类、压阻类和压电类。
在这三种当中⽬前采⽤最多的是压电型传感器，其⼯作原理是利⽤敏感元件直接把压⼒转变为电信号。
本次课程设计中是利⽤函数信号发⽣器，使⽤正弦波模拟⼈体脉搏跳动。
函数信号发⽣器2．信号放⼤由于脉搏传感器输出的电信号⾮常微弱，⼀般为⼗⼏毫伏，并且输出信号阻抗⾼，杂波多，所以必须设计⼀个性能良好的放⼤通道。
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。
数显电子脉搏器
电子数显脉搏测试仪学生姓名：刘莉莉学号： 060404350507 班级： 06机电一体化指导老师：卞忠英职称: 讲师学校：江苏城市职业学院张家港办学点目录一、绪论 (1)二、分析设计课题要求 (1)三、确定总体设计方案 (2)四、电路组成和工作原理 (2)1.传感器 (3)2.放大电路 (3)3.时基信号产生电路 (3)4.计数器 (4)5. 译码器和显示电路 (4)五、电路设计和计算 (4)1.放大与整形电路 (4)2.计数器电路 (6)3.译码和显示电路 (8)4. 时基信号产生电路 (11)5. 心律监测电路 (12)六、调试方法 (15)1. 总体观察 (15)2. 检查放大电路 (15)3. 计数译码和显示电路的调试 (15)4. 实际信号的电路调试 (16)5. 漏失脉冲检出电路的调试 (16)七、脉搏测试仪的使用方法 (16)八、讨论 (17)1. 减小时基定时周期 (17)2.设置倍频器 (17)九、结束语（致谢） (18)参考文献 (19)电子数显脉搏测试仪的设计刘莉莉内容摘要：电子脉搏测试仪，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测试电路。
能够测出每分钟脉搏跳动的次数，并直观地显示出来，使用很方便。
不用时，S把电源断开，整个电路静态时不消耗电能，一节6V叠层电池能用很长时间。
关键词：传感器显示器心律监测器时基信号发生器计数器译码器放大与整形电路一、绪论随着科学技术的发展，医学方面的器材也在不断地改进着，更新着，传统的人工脉搏器已不能满足医学界的需要。
为了更好地运用所学知识，加深对电子电路的掌握，达到创新的目的，更为医用器材补充一简单快捷地测试脉搏跳动的工具，本文通过实践制作出一个电子数显脉搏测试仪，也使我学会了合理利用集成电子器件制作电路。
电子数显脉搏测试仪能测出人体脉搏每分钟跳动的次数，并通过数码显示器直观的显示出来，能用三位数来显示一分钟内脉搏跳动的次数，并在一分钟内保持数据不消失，便于观察，在人体脉搏跳动过快时，脉搏测试仪会亮红灯并发出报警信号，具有超强报警功能，具有自动报时功能，不用时，把电源断开，整个电路静态时不消耗电能。
数显式脉搏测试仪
****年夜学之欧侯瑞魂创作电子课程设计———数显式脉搏测试仪学院：专业、班级：姓名：学号：指导老师：2014年12月电子实习目录一实习设计目的....................................................... .. (3)二设计引言以及设计概述 (3)1引言 2概述 3目的 4意义 5要求 6内容 7要解决的主要问题三设计方案的论证（理论依据和多种方案的分析比力） (4)四设计画出总的原理框图, 简述工作原理 (7)五设计各单位模块, 论述工作原理 (8)（参数计算选择、元件功能、芯片引脚功能、线路连接、工作原理、验证过程）1 传感器 (8)2 放年夜与整形 (9)3 倍频电路 (1)4 按时电路 (1)5 计数译码显示 (12)六调试各单位模块（调试原理和调试方法） (15)1放年夜电路测试 (15)2倍频电路测试 (16) (17)4.电路整体性能测试 (18)七绘制总原理图, 详细论述工作原理 (18)八心得体会 (22)九参考文献 (22)一、实习设计目的实习是对学生运用所学专业理论知识和实践把持技能的一次检验, 使学生获得一次全面、系统的实践训练, 以巩固所学的理论知识, 加强实际把持、自力工作和解决实际问题的能力.同时, 培养严谨求实、团结协作、享乐耐劳、遵守纪律的良好作风, 通过设计实习可到达以下目的：（1）加深对所学理论知识的理解, 更熟练掌握基本理论, 且将理论与实际相结合.（2）学会基本的设计方法, 能灵活运用所学理论知识进行设计, 为今后的结业设计打下良好的基础.（3）对所设计的电路进行实际电路验证, 学会基本的调试电路的方法,二设计引言以及设计概述（1）引言人体脉搏计的设计是基于传感器, 放年夜电路, 显示电路等基础电路的基础上, 实现对人体脉搏的精确丈量.其设计初志是适用于各年龄阶段的人群, 方便快捷的丈量脉搏次数, 并用十进制数显示出来.具体的各部份电路接下来将介绍.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年夜的发展.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收集、信息传输与信息处置, 他们就是传感器技术、通信技术和计算机技术.传统的脉搏丈量用手工丈量, 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, 使指尖不容易触觉脉动；指尖压在动脉上的力量要适中, 用力太重将阻断血流, 反而无脉搏发生.这种手工方法虽然简单易行, 但容易发生误差, 特别是临床住院病人惯例的监测上, 这种手工测脉搏的方法不单影响工作效率, 而且不能连续监测, 无法实时观察.我们设计的数字脉搏计是一种自动丈量人体脉搏的仪器, 能直观地显示人体每分钟脉搏数, 可连续、静态监量, 价格廉价, 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内丈量人的脉搏跳动次数, 而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置方法准确的丈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.（2）概述随着人们生活水平的提高, 心脏疾病的发病率呈上升趋势, 已成为威胁人类身体健康的杀手之一, 因为心脏病的发作具有突发性和随机性, 所以为患者进行实时的丈量监控已成为肯定的趋势.随着电子科技的不竭发展, 生命科学和信息科学的结合越来越紧密, 许多研究人员都投身于人类的健康事业中.心率：用来描述心动周期的专业术语, 是指心脏每分钟跳动次数, 已第一声为准, 心电信号是一种非常弱且频率较低的一种信号, 一般幅值在0.05到5毫伏之间, 频率在0.05到100HZ之间, 脉搏波：人体心室周期的收缩和舒张, 招致主动脉的收缩和舒张, 是血流压力---波的形式从主动脉根部开始沿着动脉系统传布, 这种波称为脉搏波.脉搏波所呈现的形态强度, 速率和节律等方面的综合信息, 反应出许多生理的血流特征, 而心率的丈量是一种评价人生理状况很好的方法.心率和脉搏在身体正常的时候是相等的.在房颤等心脏疾病的时候可呈现不等.因此心率丈量问题可以转化为脉搏的丈量, 而脉搏的丈量更容易实现特点.在实际应用中获得广泛应用.脉搏计在实际应用中非常广泛, 他是用来丈量一个人的心脏跳动次数的电子仪器, 也是心电图的主要组成部份, 用来丈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.通过使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求设计满足要求的各种电路图, 解决生活中的实际问题, 将所学的知识应用于实践.（3）实习目的加深对所学理论知识的理解, 更熟练掌握基本理论, 且将理论与实际相结合.学会基本的设计方法, 能灵活运用所学理论知识进行设计, 为今后的结业设计打下良好的基础.对所设计的电路进行实际电路验证, 学会基本的调试电路的方法和熟悉焊接技术.熟悉脉搏计电路的组成, 工作原理和设计方法.掌握多谐振荡器、倍频器、计数器、译码器等工作的原理和使用方法等的特点、用途以及主要参数的计算方法.熟悉集成电路芯片74LS00、74LS160、晶闸管、有源滤波等电路的特点以及主要参数的选择方法.（4）意义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.培养学生的立异能力.（5）要求最终的电路要能够实现在15s内丈量人体1min的脉搏振动的次数, 而且将振动的次数通过显示器显示出来.一般来说, 正凡人的脉搏振动的次数为60~80次/min, 婴儿为90~100次/min, 老人为100~150次/min.（6）内容人体脉搏计的设计是基于传感器、放年夜电路、显示电路等基础电路的基础上实现对人体脉搏的精确丈量.其设计初志是适用于各年龄阶段的人群, 方便快捷的丈量脉搏次数, 并用十进制数显示出来.（7）要解决的主要问题主要解决传感器、放年夜与整形、倍频电路、按时电路、计数译码显示这五个单位模块的设计和连接, 最终实现要求设计的功能.三设计方案的论证（理论依据, 多种方案的分析比力）方案一：（1）传感器是将脉搏跳动信号转换为与此相对应的电脉冲信号.（2）放年夜整形电路把传感器的微弱电流, 微弱电压放年夜, 整形出去杂散信号.（3）倍频器是将整形后所获得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, 即可获得对应一分钟的脉冲数, 从而缩短丈量时间.（4）控制电路用555保证基准时间控制, 4倍频后的脉冲信号送计数、显示电路中.（5）计数、译码、显示电路用来读出脉搏数, 以十进制数的形式由数码管显示出来.上述丈量过程中, 由于对脉冲进行了4倍频, 计数时间也相应地缩短了4倍15S, 而数码管显示的数字却是1min的脉搏跳动次数.用这种方案丈量的误差为±4次／min, 丈量时间越短, 误差也就越年夜.电路原理框图如图1所示：图1 方案一脉搏计原理框图此方案采纳脉搏传感器, 74LS160计数器集成运放放年夜电路, 555构成的单稳态触发器, D触发器组成的4倍频电路等电路.脉搏传感器作用将脉搏信号转换为响应的电脉搏冲信号.放年夜电路多种多样, 本次试验采纳比力简单, 廉价的运放电路.由一个运放器和三个电阻就组成了.放年夜倍数可调.倍频电路对脉搏进行调频, 如将15S内传感器所获得信号频率4倍频即可获得对应一分钟的脉冲数, 从而缩短丈量时间.555按时器是为了实验在规按时间内完成.本设计采纳简单的74LS160作为计数器, 因为它是十进制计数器, 无需改装, 直接使用.因为脉搏丈量器所需的上百位的数字.因此将三片74LS160直接进行进位方式连接, 即得千进制计数器.结合以上各部份电路内容及设计要求分析, 以控制电路为枢纽, 将经传感器、放年夜整形电路、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.根据此框图, 各部份电路有如下几种设计方案：放年夜电路可以在同相放年夜器和反相放年夜器之间选择, 二者几乎没有区别, 在此选择使用反相比力器, 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力器, 考虑到运放的使用较555简双方便, 选择用运放构成迟滞比力器, 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力复杂, 本钱比力高, 所以这里采纳了能满足设计要求的D触发器组成的4倍频电路.基准时间发生电路的设计方案也较多, 可以选择石英晶体振荡电路、555按时器构成的单稳态触发器, 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发生基准时间, 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进制来满足要求, 在此选择使用普遍, 较熟悉的160作为计数器电路.方案二丈量脉搏跳动固定次数（比如5次, 10次）所需的时间, 然后转换为每分钟的脉搏数.电路原理图如图2所示.自动停止对脉搏的计数以获得准确的脉搏数.下次工作时通过按钮来清零, 重新显示脉搏数.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年夜电路将信号放年夜10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二倍变频.与此同时, 基准时间电路由单稳态555发生一个周期为15秒的信号. 整个电路的核心部份控制电路的工作, 按下开关, 输出为低电平, 对计数器和D触发器进行清零, 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发生. 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74LS160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.74LS160计数器集成运放放年夜电路, 555构成的单稳态触发器, D触发器组成的4倍频电路等电路.脉搏传感器作用将脉搏信号转换为响应的电脉搏冲信号.放年夜电路多种多样, 本次试验采纳比力简单, 廉价的运放电路.由一个运放器和三个电阻就组成了.放年夜倍数可调.倍频电路对脉搏进行调频, 如将15S内传感器所获得信号频率4倍频即可获得对应一分钟的脉冲数, 从而缩短丈量时间.555按时器是为了实验在规按时间内完成.本设计采纳简单的74LS160作为计数器, 因为它是十进制计数器, 无需改装, 直接使用.因为脉搏丈量器所需的上百位的数字.因此将三片74LS160直接进行进位方式连接, 即得千进制计数器.结合以上各部份电路内容及设计要求分析, 以控制电路为枢纽, 将经传感器、放年夜整形电路、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.（1）传感器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份, 其性能的好坏直接影响到后置电路的处置和结果的显示.目前典范的脉搏传感器有以下三种：光电类、压阻类和压电类.传感器采纳了红外光电转换器, 作用是通过红外光照射人的手指的血脉流动情况, 评脉搏跳动转换为电信号.传感器信号调节, 该部份结构简单R1和R2的值分别选取510Ω和10KΩ, 电源采纳5V供电, 红外线发光管采纳TLN104接收三极管采纳TLP104.本次设计中是利用函数信号发生器, 使用正弦波模拟人体脉搏跳动.其原理电路如图3：图3 红外光电传感器(2)放年夜与整形由于传感器输出电阻比力高, 本次课程设计中的放年夜电路采纳了同相放年夜器, 如图所示, 运放采纳了OP07, 电源电压采纳正负5V, 放年夜电路放年夜倍数为20倍左右.整形电路在这里采纳了最为简单的与非门电路.电路如图4所示.图4 放年夜与整形电路NE5532AI的功能介绍：1、等效输入噪声电压5纳伏/Hz的典范值在1kHz2、单位增益带宽, 典范值为10MHz3、高直流电压增益, 典范值为100V/mV4、峰峰值输出电压摆幅为32V典范的电压CC+=+18V和R L=600Ω5、高转换率, 典范值为9V/us6、宽电源电压范围, +3V到+20VNE5532AI管脚接线图（3）倍频电路该电路的作用是对放年夜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, 从而缩短丈量时间, 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力复杂, 本钱比力高, 所以这里采纳了能满足设计要求的D触发器组成的4倍频电路.电路如图5所示.图5 倍频电路（4）按时电路555按时器是为了试验在15s内完成任务, 使单稳态的时间长度为15s.所以按时时间为15s.本试验采纳555单稳态按时电路.工作原理年夜概如下：开关翻开, RST、VCC、1端都为高电平, 此时比力器1、2都输出高电平, 输出端输出为低电平. 触发时：开关翻开, RST、VCC、1端都为高电平, 此时比力器1、2都输出高电平, 输出端输出为低电平. 触发时：触发信号加在触发端, 比力器2输出低电平, 锁存器置1, 输出端输出高电平.电源通过电阻R6向电容C2充电, 暂稳态开始.经过一个小的延迟时间, 触发信号消失, 触发端为高电平. 暂稳态结束时：随着电容的充电, 那时间到达15s的时候, 电容两端电压为2/3VCC,THR和THI为1/3VCC, 此时输出酿成低电平.时间常数有t=1.1RC可以求得.取C5=10nF, C2=4.7uF, R6=MΩ.图6 按时电路图7 555内部原理图和逻辑图（5）计数译码显示这部份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.对这部份电路, 有很多方案都可以实现这个功能, 而且电路都很相似, 对计数器, 选择曾在这个学期做过的电子技术实验中屡次用到的十进制计数器74LS160.电路如图8所示.图8 计数与显示芯片使用说明：74LS160逻辑功能测试74LS160是中规模集成同步十进制加法计数器, 具有异步清零和同步预置数的功能.使用74LS160通过置零法或置数法可以实现任意进制的计数器.其引脚图见图9.先对74LS160的基本功能进行测试, 并将计数器的工作状态填入表9中.①异步清零：当DR ＝0时, Q 0＝Q 1＝Q 2＝Q 3＝0.②同步预置：当LD ＝0时, 在时钟脉冲CP 上升沿作用下, Q＝D 0, Q 1＝D 1, Q 2＝D 2, Q 3＝D 3.③锁存：当使能端0EP ET ＝时, 计数器禁止计数, 为锁存状态.④计数：当使能端EP ＝ET ＝1时, 为计数状态. 表9 74LS160的逻辑功能表时钟CP 异步清除DR 同步置数LDEP ET 工 作 状 态 × 0 × × × 清零 ↑ 1 0 × × 预置数 × 1 1 0 1 坚持× 1 1 × 0 坚持（但C=0)↑111 1送数五、性能的测试本次课程设计中是利用函数信号发生器, 使用正弦波模拟人体脉搏跳动.如图10所示.图10 函数信号发生器1.放年夜电路测试在本次课程设计中, 由于传感器电阻年夜, 所以需要放年夜电路, 放年夜电路的电路图为图11所示, 波形图如图12所示 图9 74LS160引脚图图11 放年夜电路图 12 放年夜前与放年夜后的波形比较（A通道为信号源波形,B通道为放年夜后波形）（2）倍频电路测试四倍频电路：原理图如图13所示, 其工作原理为：当a点为低电平稳按时, b点为0.a=b,c=0.当a由低变高时, 第一个异或输出为高.给电容充电, b点电压逐渐升高, 当电压到达异或门的阈值电压2V时, c点为低.高电平时间由R1, C1的值共同确定.当a点由高到低时, b点电压不变, 且电容开始放电, 此时, a=!b, c点电位为高, 直到电容放电致电压小于2V, c点跳酿成低.整个过程组成一个二倍频电路, 两个二倍频电路构成一个四倍频电路.输入与输出波形如图14所示.输入脉搏信号用250HZ的矩形波, T=4ms.前级二倍频电路的高电平应为2ms.经计算得：T W×7K×=1.96ms.为使上升沿分布均匀, 二级倍频电路的高电平应小于1/2T W.且如果电容过年夜, 则波形可能呈现丢步现象.故我们只需要分布均匀的上升沿即可.所以：T W2×1K×.图13 倍频电路图144倍频波形（A通道为频率放年夜4倍后波形, B通道为信号源波形）（3）按时电路测试本次课题中, 要求用15秒测出1min的人体脉搏, 所以用555按时器使输出端在15秒以内为高电平, 15秒之后为低电平.电路如图15所示, 波形如图16所示.图15 555按时器部份电路图16 555按时输出波形（4）电路整体性能测试在本次课程设计中当加入一个1Hz, 10V的信号源时, 在15秒时脉搏计上的示数为60, 在题目要求的误差范围内图17 加入1hz信号源时15秒所测出的脉搏数其他丈量值如表一所示六、结论本次课程设计基本实现了课题的要求, 将脉搏跳动信号转换为对应的电脉冲信号, 放年夜整形后进行四倍频, 并在15s（基准时间）内对此信号计数, 便获得了1min脉搏数.七、性价比555集成芯片, 74LS160, NE5532AI, 7400,74LS86以及数码管都是在市场上的销售价格都比力廉价, 可以买到, 而且经常使用的芯片, 在一定条件上可以取代市场上销售昂贵的脉搏计.此脉搏计, 制作简单, 方便, 本钱昂贵, 性价比良好.八、实训心得体会经过为期两周的数字电子技术综合课程设计实习, 我学到了很多工具, 这一课程设计使我们对课堂上所学的理论知识有了进一步的认识, 并增强了我对数字电子技术这门课程的兴趣, 我对实验要求有新的提高, 增强我对焊接的严谨性, 入手能力也有一定的提高, 对电路板布线也知道了一些注意事项.经过实训进一步加深对逻辑电路和一些经常使用IC如74LS160、7400、555等应用的熟悉和掌握.另外, 我也发现自己对数电知识和电子设计软件掌握得不够, 其次在此次设计过程中由于我们频繁的使用Multisim10这个仿真软件, 因此我也进一步熟悉了此软件的使用, 同时使用电脑对绘图把持上有了进一步提高.我首先应选出一个比力该兴趣的课题, 然后根据设计题目的技术指标或电路所实现的功能, 对各单位模块进行设计, 在设计过程中遇到了一些问题, 使得我查找各种相关资料, 在增长知识的同时增强解决问题和入手的能力, 熬炼我做事细心、用心、耐心的能力.这一课程设计, 使我向更高的精神和知识条理迈向一年夜步.在以后的学习生活中, 我会努力学习, 培养自己自力思考的能力, 积极介入多种设计活动, 培养自己的综合能力, 从而使得自己成为一个有综合能力的人才而更加适应社会.最后将各单位模块进行总体设计并画出原理框图.最后我们用仿真软件对我们所设计的电路进行了仿真, 经过我们不竭地调试才到达我们实际的要求.通过这次实践, 使我对笼统的理论有了具体的认识.也使对我专业知识和专业基础知识做了一次实际检验和巩固, 这次课程设计使我理解了理论与实际相结合是很重要的, 只有理论知识是远远不够的, 只有把所学的理论知识与实践相结合起来, 从理论中得出结论, 才华真正为社会服务, 从而提高自己的实际入手能力和自力思考的能力.通过实训明白数字电路的装置, 焊接过程是一个考验人耐心的过程, 对电路的装置、焊接、分析.调试要一步一步的来, 不能急躁, 在测试问题时对电路原理的理解显得尤为重要,只有明白原理才华很好的排除故障,固然, 完成此次电路制作与老师的辛勤指导也是有很年夜关系的, 很感谢老师每天指导我们完成这次实训, 总之这次的实训是一次很好的理论结合实际的熬炼, 从中受益匪浅.九、参考文献[1]夏路易基础.[M]北京：科学出书社, 2012年[2]毕满清主编.电力技术实验与课程设计.[M]北京：机械工业出书社, 2005年附录I 总电路图附录II 元器件清单。
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内容摘要
脉搏是常见的生理现象，是心脏和血管状态等重要生理信息的外在反映；因此，脉搏测量不仅为血压测量、血流测量及其他生理检测提供了生理参考信息，而且脉搏波本身也能给出许多有诊断价值的信息。
因此研究数显式脉搏测试仪有着非常重要的意义。
本课题要求设计的数显式脉搏测试仪，使脉搏跳动次数以十进制的数在数码管上显示出来。
相对比较直观、方便。
数显式脉搏测试仪主要由传感器、放大与整形电路、控制电路、计数器、译码器和显示管构成。
数显式脉搏测试仪能够测量人在一分钟的脉搏数，并以数字形式显示，测量的脉搏数范围40-200次/m in，适用于各个年龄及性别的人。
一、概述
（1）传感器：将脉搏转换成相应的电脉冲信号；
（2）放大电路：对微小电脉冲信号进行放大；
（3）555单稳态电路：产生固定时间（1分钟或半分钟）的控制信号，作为计数器的门控，使计数器只有在此期间内才进行计数；
（4）555施密特：使电脉冲信号变为规则的方波信号；
（5）计数、译码、显示电路：在门控信号作用期间，对电脉冲信号进行计数，由译码器译码，再由数码管显示计数值。
二、方案设计与论证
数显式脉搏测试仪的功能是用十进制来显示人体在1min时间内的脉搏的跳动次数。
所以，其设计部分可分为两部分：一部分为传感器将脉搏的跳动转换为电压信号，并加以放大，滤波和整形转化为数字信号；另一部分是在短时间内（30s 和60s）测出每分钟的脉搏次数，并加以数字显示。
满足上述设计思路的具体方案有以下两种：
方案一
测量脉搏跳动次数所需时间，然后换算为分钟的脉搏次数。
方案二在单位时间内对脉搏跳动次数进行计数，并数字显示器数值，从而得到每分钟的脉搏次数。
这两种方案比起来，第一种方法的测量误差比较小，但实际起来电路要复杂些。
第二种方案比较直观，所需的电路结构更简单些。
更简单些；为了使脉搏计轻巧而便宜，通常采用第一种方案。
本文进行的设计就基于这一方案。
单元电路设计与分析
1、传感器
为了把脉搏转换成电信号，采用压电式传感器。
它有两种基本类型：石英晶体和压电陶瓷。
前者温度稳定性和机械强度都很高，工作温度范围宽，转换精度也高。
而压电陶瓷是人工制造的压电材料。
优点是压电系数大、灵敏度高、价格便宜，只是温度稳定性和强度不如石英晶体。
目前应用更多的是压电陶瓷。
它在性能上能满足脉搏计的要求，而且成本低是一个重要因素。
2、放大
此电路主要由同相比例放大电路组成。
其中放大倍数A v=1+R3/Rv2。
3、滤波
此电路利用二阶有源低通滤波器进行滤波.
4、555施密特整形电路
经过放大滤波后的脉搏信号仍是不规则的脉搏信号，且有低频干扰，不满足计数器的要求，必须采用整形电路。
5、单稳态定时电路
具体电路见下图：
图中的开关为人工启动定时电路开关，定时时间满足：T w=1.1R8*C4
555定时器单稳态电路具体工作原理：
在没有加入触发脉冲前，555单稳态电路处于稳态，当输入端的触发脉冲下降沿到达后，电容C4迅速放电，电路进入暂稳态，输出端为高电平，u
=1。
而后电源电压V C C通过电阻R开始向电容C充电，当充电至u
C
=2/3V
C C
时，电路又返回到稳态，输出端重新回到低电平，u
=0,这个状态一直维持到下一个触发脉冲下降沿到达时为止。
暂稳态持续时间（输出脉冲宽度t
W
）只取决于外接电阻R 和电容C的大小，t
W
=1.1RC。
单稳态电路的工作波形如图/所示。
6、计数器
这里采用了简单的74LS160作为计数器,74ls160是十进制计数器，考虑到我们的电路需要上百位的数字。
因此，将三片74160按并行进位方式连接即得千进制计数器。
具体如下图：
现将74160的功能表提供如下：‘
CLK Rd’LD’EP ET工作状态
X0X X X置零
向上10X X预置数
X 110 1保持
X11X 0保持（但C=0）向上11 1 1计数7、译码与显示
译码器的功能是把计数器74LS160输出的计数结果(BCD码)转换成七段字形码，以驱动数码管，显示1m in 内脉搏跳动的次数。
这里采用7448译码器，7448可以直接驱动共阴极的半导体数码管。
三、总原理图
四、结论
我们设计的这个电路能够准确地实现题目要求，并且能够准确、直观的将脉搏数显示在数码管上。
这里我们采用正弦波信号源来模拟脉搏跳动，
当设定正弦波的频率为1H z，计时T w=61s时，数码管上显示跳动次数为67次，符合人体的正常跳动次数
五、参考文献
1、《电子技术动手实践》崔瑞雪张增良主编北京航空航天出版社
2、《数字电子技术基础》阎石主编高等教育出版社。