红外线心率计

6
4
+
uo
u+>u- uo输出高电位 “1”
u+<u- uo输出低电位 “0”
运算放大电路
(3) LM741
1和5为偏置(调零端) 2为反向输入端 3为正向输入端 4接地或负电源 6为输出 7接电源 8空脚
放大、滤波、整形电路
R4
R8
+12V
C1
R3 3k
R5 2k
300k
IC2
+12V 7
2 3
+
∞ A1+ 4
6
A
-10V
放放
放放
R6 3k
R7 2k
200k
2 3
IC3 7+12V V3
+
∞ A2+
4
1N4148 6
B R9
C
-10V放 放 390
放 放 V4
放放
R10
10k
R12
R13
30k
30k D
+ C2
C3 +
0.47μ 0.47μ
放放
+12V
IC4 3+
7 ∞
6
2 - A3 + 4
C +
E
当发光二极管加上正向电压，发光二极管发光， 光敏三极管接收到光线，C、E间电流增大而导通。 （接收到的光线越强，电流越大）
红外发光管的压降U正=1.0V左右
光电传感器的检测方法
二极管挡
红表笔
+
-
黑表笔
浅蓝色或白色
发射管正负极判别
若表头显示为0.9～1.1V, 红笔接的是正极， 黑笔接的是负极。
则判断此电路工作正常。
TCRT5000
c
+
e
R2 22k
+
11V C1
放放放放 放放
back
放大、滤波、整形电路
R4 300k
R8 200k
C1 R3
+12V
IC2 7
2 -
∞6
3 + A1 +
R6 3k
+12V
IC3 7
2 -
3+
∞ A2 +
6
V3 1N4148
3k 4
4
R9
R5
-10V
R7
-10V
back
计数、译码、驱动、显示电路
百 af 十个 b
ed
cg
放放放放
放放
J
V7 8550
+12V
放放
V8
放放放放
K
放放
L
8550
V9 8550
C7 1000P I C46放 R20
10k V6C放 +12V+C8
R32 10k
R21—R23
4 3
16
CIA VDD DS1 DS2
CIB DS3
2 1 15
放放放放放
300k
200k
放放放放 放放放放
+ C1
+12V
IC2 7
R3 3k
2
-
∞ A1 +
6
+
34
R5
-10V
2k 放 放
Hale Waihona Puke Baidu
放放
+12V
R6 3k
IC3 7
2 3
-
∞ A2 +
6
+
4
R7
-10V
2k
放放
放放
放放放放放 放放放放
V3
R12
1N4148
30k
放放
R13 30k
+12V
R10 10k
R9 390
E
R11 3k
放大、滤波、整形电路调试
VP- P 1000mV
VP- P 660mV
u3
LCD放 放 放 放 放
u2
5V/ 500ms
u6
放 放 放 C1放 放 放 A1放 6放
放 放 VP- P 10mV
放 放 放 50Hz放 放 放 放 放 放 放 放 放 放 放 放 放
放放放放放
R4放 放 放 放 放 放 放 放 放 R8
H R16
8k2
S1
R17
200k
R31
34
87
100k
I C5 6
2 NE555
+ C6
15
C5 100μ
0.01μ
电路功能: 按下S1后,在H点输出30s低电平信号(555的3脚输
出30s高电平信号),控制计数器计数时间
门控电路：H点输出脉宽为30秒的低电平
+12V
1 3Q
复位 电源
48 RD VDD
C 红表笔
R
200kΩ或 2MΩ挡
E 黑表笔
黑色
接收管C、E极判别
若表头有几十k的阻值显示，红表捧 接的为C极，黑表捧接的为E极。
+12V
R1 1k8
1V
血液波动检测电路调试
示波器量程：DC5V/5μs C1正极的电压波形应为：幅度为 +11V左右的一条直线，用手指触 摸传感器，如果波形能上下移动，
390
2k
2k
放放放放
放 放 放 放 V4
+12V
放放
R10 10k
R12
R13
30k
30k
+ C2 0.47μ
C3 + 0.47μ
放放
+12V
IC4 7
3 +
∞6
2 - A3 +
4
R11 3k
电路功能：对微弱电信号进行两级线性放大、滤波、整形，
最后输出反映心跳频率的方波
运算放大电路
⑴ 线性放大（负反馈） I1 I2
ui uo
R1
R3
uo


R3 R1
ui

Auf ui
I2
R3
+12V
I1
7
+
ui
R1
2 3
+
∞ A1 +
6
+
4
uo
R2
-12V
Auf

R3 R1
输出信号与输入信号反相
第一级放大电路仿真结果
第二级放大电路仿真结果
运算放大电路
(2) 电压比较（开环或正反馈）
+12V
7
uu+
2 3
+
∞ A1 +
放放放
放 放 放 R14
1k
R15
u2
R17
200k
放电 7 DISC
V5 10k
置“0”输入 6 υR
Q 3 输出
I C5 11放
置“1”输入 2 υS
VCC GND
51
控制地
H R16
V6
8k2
8050
S1
R31
34
87
100k
I C5 6
2 NE555
+ C6
15
C5 100μ
0.01μ
uC6
4
三位计数器、 译码电路
5
显示电路
+12V电压
6
负电源 变换电路
门控电路
3
输出-10V电压
血液波动检测电路
+12V
R1
R2 C1
1k8
TCRT5000 22k
+
c
10uF 放 放 放 放
+
放放
e
（信号为mV级）
电路功能：把血液脉动信号转变成电信号，并把此信号送到放
大器放大。
红外光电传感器
红外发光管 组 成 光敏三极管
u3 uH
2 3
VDD
Tw
通电后2脚为12V，3脚输出低电位，V6截止，V5不发光。
按下S1，3脚输出高电位，V6饱和导通，V5亮。V6的C极输出低电平，12V 电压通过R17、 R31对C6充电。当充到8V时，输出状态发生偏转，3脚输出 低电位，V6截止，V6的C极的输出高电位。
TW参数由什么决定？
4.7k3
12
I
CLK
C6
Q0
9
11 DIS
Q1 7
10
+ C2
C3 +
0.47μ 0.47μ
V4
12V
2V
0
1s
放放
+12V
IC4 7
3+ 2-
∞ A3 +
6
4
R11 3k
t
放放 放放
在两级放大电路分别调试完成后，
把手指放在传感器上，V4能按心 跳频率闪烁。
放大、滤波、整形电路仿真结果
门控电路
+12V
放放放 放放放
R14
1k
V6
8050
R15 V5 10k
红外线心率计
教学内容
整机原理框图组成
血液波动检测电路 放大滤波整形电路 门控电路 计数、译码 显示电路 负电源转换电路
基本要求
掌握整机电路组成及工作 原理,并能运用所学过的电 路知识分析、解决电路制 作过程中所遇到的问题。
红外线心率计原理框图
1
血液波动 检测电路
2
放大滤波 整形电路