脉搏计设计与制作
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。
电子技术课程设计---电子人体脉搏计的设计
电子技术课程设计---电子人体脉搏计的设计一、课程设计目的1.应用电子技术知识设计制作一台电子人体脉搏计，实现在短时间内测量人体脉搏数，并显示其数值。
总体目标：（1）掌握电子产品的初步设计方法、以及元件计算、选用。
（2）学习电子元件焊接与安装。
（3）学习电子产品使用通用测量仪器的调试方法。
2.功能技术指标（1）实现在15秒钟以内测量1分钟的脉搏数，并显示其数值；（2）测量误差≤±2次/分钟；（3）可以连续测量或单次测量；（4）最大显示300次/min。
二、课程设计内容1、电子脉搏计的原理2、确定设计方案，画出组成方框图，简述每部分功能；3、电路元件数值计算，确定主要元件参数值4、绘制完整的电路原理图，生成元件清单。
5、装配焊接硬件电路并进行硬件测试、数据记录6、芯片介绍（1）4046芯片工作原理。
输入信号Ui从14脚输入后，经放大器A1进行放大、整形后加到相位比较器Ⅰ、Ⅱ的输入端，图3开关K拨至2脚，则比较器Ⅰ将从3脚输入的比较信号Uo与输入信号Ui作相位比较，从相位比较器输出的误差电压UΨ则反映出两者的相位差。
UΨ经R3、R4及C2滤波后得到一控制电压Ud加至压控振荡器VCO的输入端9脚，调整VCO的振荡频率f2，使f2迅速逼近信号频率f1。
VCO的输出又经除法器再进入相位比较器Ⅰ，继续与Ui进行相位比较，最后使得f2=f1，两者的相位差为一定值，实现了相位锁定。
若开关K拨至13脚，则相位比较器Ⅱ工作。
（2）4060芯片工作原理。
4060是由一振荡器和14位二进制串行计数器位组成，振荡器的结构可以是RC或晶振电路，CR为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效。
所有的计数器位均为主从触发器。
在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数。
（3）4553芯片工作原理。
4553是3位十进制计数器，但只有1个输出端，要完成3位输出，采用扫描输出方式，通过它的选通脉冲信号，依次控制3位十进制的输出，从而实现扫描显示方式。
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。
电子脉搏计制作
R6、R7 1.6kΩ，RP l5kΩ电位器， R9 9.1kΩ， C2、C3 0.1μF
滤波器的用途
滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成 分，例如，有一个较低频率的信号，其中包含 一些较高频率成分的干扰。
滤波电路可分为低通滤波、高通滤波、带通 滤波、带阻滤波。各种滤波器的特性如图所 示，图中同时给出了滤波器的理想特性和实
•4)基准时间产生电路：产生短时间的控制信号，以 控制测量时间。 •5)控制电路：用以保证在基准时间控制下，使4倍 频后的脉冲信号送到计数、显示电路中。 •6)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。 •7)电源电路：按电路要求提供符合要求的直流电源。
• 用这种方案测量的误差为±4次／min
R3
R R 33 R
3
u－ u－
Rf Rf
uo u uo
o
3)有源滤波电路
采用二阶压控有源低通滤 波电路，把脉搏信号中的 高频干扰信号滤掉，同时 把脉搏信号加以放大，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lkHz左 右。为了使脉搏信号放大 到整形电路所需的电压值， 通常电压放大倍数选用1.6 倍左右。
H
幅频特性：
A
1
1 截止频率： H RC
2 1 ( ) H
幅频特性： A
1
2 1 ( ) H
+
+
+
ui +
R
+
|A| 1 0.707
C uo +
此电路的缺点： 1、带负载能力差。
0
H
截止频率
2、无放大作用。 3、特性不理想，边沿不陡。
数电实验报告--电子脉搏计
题目：电子脉搏计设计一、设计任务与要求设计一个电子脉搏计，要求：1.实现在15S内测量1min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、方案设计与论证电子脉搏计是由脉搏计数器和控制时间的定时电路所组成，并且还要在15S 内测量出1min的脉搏数。
所以，我们先按要求，分开设计各个功能的电路图，然后再组合连接成一个完整的按要求的电子脉搏计。
方案一：图２－1 方案一整体框图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，再左移两位，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。
方案二：图２－２方案二整体框图在计数器与脉搏产生器之间串联一个四倍频电路。
这样我们在15秒内采集的脉冲个数就可以等效为一分钟的个数，另外再加一个计时控制电路，当计时为15秒时，让计数器停止计数，此时读出的数据就是一分钟的脉搏数。
如需重新记数，只要清零即可。
此种方法能够连续计数，且计数电路结构简单。
故选用第二种方案。
方案二，框图介绍：以下几个模块是构成电子脉搏计的主要功能模块，为使人们更了解该方案的原理，现将各个模块介绍如下。
1.脉搏模拟电路主要是产生一定频率的脉冲信号，来模拟人体的脉搏经过传感器和波形整形后的输出信号。
该信号直接送给脉搏四倍频电路。
2.四倍频电路的作用是将脉搏模拟信号的频率增加四倍，即让计数器记录的数据为实际值的四倍。
让我们在15s内就可以读出1分钟的脉搏数。
3.时钟产生电路由555构成，主要是为整个电路提供一个基准时钟，让被测者能够对比时间与脉冲个数，来判断脉搏的快慢。
4.计时电路接收时钟信号并计时，当计时到15s的时候，给JK触发器一个有效脉冲，让JK触发器通过与门控制脉搏信号与计数电路的通与断。
电子脉搏计设计
电子脉搏计设计一、设计任务与要求为了提高运用电子技术基础知识进行理论设计、实践创新、独立工作和团队合作的能力，通过实践制作了数字频率计，并学会合理利用集成电子器件进行基于数字电路和模拟电路的课程设计和制作。
电子脉搏计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。
要求：（1） 1分钟内测量脉冲数；(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、方案设计与论证1．设计框图? 方案一1）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）放大电路将传感器的微弱电流和微弱电压放大。
具有高输入阻抗的非门电路可用于放大。
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，根据有源滤波的原理，在接至非门的输入与输出之间作为直流偏置电阻上并联一个电容。
4）整形电路利用由两个非门组成的施密特触发器对放大信号进行整形。
5）定时电路采用555定时器组成的单稳态触发器，精确定时1分钟。
6）计数、解码和显示用于读出脉冲数，数字管以十进制数的形式显示脉冲数。
cd40110芯片具有计数和解码功能，数码管采用普通阴极数码管。
？方案二与方案一相比，信号发生与采集、定时电路、计数译码显示电路不变。
其他有所改变。
2）放大电路由普通运算放大器放大。
为了满足高输入阻抗的要求，采用同相比例放大。
3）低通滤波在运放的反馈电阻上并联一个电容，达到滤波的效果。
4）整形电路通过运放组成的单限比较器进行脉冲整形。
除了阻抗匹配稍弱外，方案2的放大电路更常用，。
为了探索无门再放大的应用，选择了方案1。
3、单元电路设计和参数计算1。
信号产生和采集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。
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。
脉搏测量仪设计方案
1. 引言脉搏是人体生命活动中重要的生理指标之一，脉搏测量仪可以实时监测人体的脉搏情况，并提供相应的数据分析。
本文档将详细介绍脉搏测量仪的设计方案，包括硬件设计和软件开发。
2. 硬件设计2.1 传感器选择脉搏测量仪的核心是脉搏传感器，选择适合的传感器对脉搏信号的采集至关重要。
我们建议选择带有光电传感器的脉搏传感器，该传感器可以通过红外线光电技术来测量脉搏信号。
2.2 信号采集电路设计脉搏传感器的输出是微弱的光电信号，需要通过信号采集电路进行放大和滤波处理。
我们建议采用放大器和滤波器的组合来实现信号的放大和去噪。
2.2.1 放大器设计放大器的作用是放大传感器输出的微弱信号，提高信号的幅值。
我们建议使用差分放大电路，以提高信号的抗干扰能力。
2.2.2 滤波器设计滤波器的作用是滤除高频噪声，保留脉搏信号的低频成分。
我们建议采用带通滤波器，设置合适的截止频率，以滤除高频和低频信号。
2.3 数据处理电路设计脉搏信号的采集和处理完成后，需要将脉搏数据传输到微处理器进行进一步处理。
我们建议使用微控制器作为数据处理的主要控制单元。
2.3.1 微控制器选择选择适合的微控制器对整个脉搏测量仪的性能和功能实现起着至关重要的作用。
我们建议选择一款具有高性能和低功耗的微控制器，以满足脉搏测量仪的要求。
2.3.2 数据传输接口设计在数据传输方面，我们建议使用串行接口（如UART）将脉搏数据传输到外部设备或计算机上进行进一步的分析和存储。
3. 软件开发3.1 脉搏信号处理算法在软件开发方面，我们需要实现一些脉搏信号处理算法，以提取和分析脉搏信号中的相关特征。
常见的脉搏信号处理算法包括脉率计算、心率变异性分析等。
3.2 数据可视化界面设计为了方便用户理解和使用脉搏测量仪，我们需要设计一个用户友好的数据可视化界面。
该界面可以实时显示脉搏数据，并提供相应的数据分析和报告功能。
3.3 脉搏测量仪的控制逻辑在软件开发过程中，我们需要设计脉搏测量仪的控制逻辑。
脉搏计设计与实现要点
脉搏计设计与实现要点摘要脉搏测量仪是用来测量人体心脏跳动频率的有效工具，而脉搏的测量是一种评价人生理状况的好方法，在现代医学领域被广泛使用。
本文阐述了脉搏计设计中的注意要点，包括传感器选择，放大、滤波、整形电路以及单片机最小系统设计，实现了对每分钟脉搏跳动次数的测量、显示、存储与报警功能。
心脏跳动频率通过压电传感器转换成电信号，经差分对测量放大电路放大，压控电压源型低通滤波电路滤波，施密特触发器整形后把信号变为适于单片机处理的标准0v~5v矩形波信号，通过对单片机电路编程处理来实现脉冲跳动次数的显示、存储与报警功能。
关键词脉搏；传感器；放大；滤波；整形；单片机中图分类号th776 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）52-0136-021 整体装置及原理介绍脉搏每分钟跳动的次数是一项重要的生理参数，它反应了人体心脏工作的频率。
正常人的脉搏次数是每分钟60次~90次（婴儿为90次~120次，老年人则为100次~150次），这种信号频率较低，因此，脉搏测试仪是用来测量低频信号的装置，它的根本任务是实现对人体脉搏跳动的测量，其中包括：每分钟脉搏跳动的次数是否正常、是否过快或过慢、是否有异常等现象。
为实现测量目的，首先要将传感器测得的压力信号转变为电信号，此信号为毫伏级电压信号，需要进行信号的放大、滤波和整形，得到标准0v~5v脉冲信号送入单片机，利用单片机控制实现计数、显示、存储和报警等功能。
2 整体装置硬件电路设计2.1 数据采集与处理部分传感器种类繁多，不同工作原理的传感器应用于不同的产品研究及开发。
对于微弱的非电量脉搏信号，要求传感器能够以高精度把此非电量信号转换为电信号，根据分析可以选用光电式传感器或是压电式传感器。
本次设计采用半导体压力传感器2s5m，测量电路采用恒流源的供电形式。
经传感器得到的信号是微弱的微伏级模拟信号，需要用放大器加以放大。
由于通用运算放大器一般都具有毫伏级的失调电压和每度数微伏的温漂，因此通用运算放大器不能直接用于放大微弱信号，而测量放大器一般能较好地实现此功能。
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。
电子脉搏计设计
电子脉搏计设计1 .设计思路正常人的脉搏次数是每分钟60～80次（婴儿为90～140次,老年人则为100～150次), 这种频率信号属于低频范畴.因此,脉搏计的用来测量低频信号的装置,它的基本功能要求应该是:（1）.要把人体的脉搏数(振动)转换成电信号,这就需要借助传感器。
（2）.对转换后的电信号要进行放大和整形处理，以保证其它电路能正常加工和处理。
（3）.在很短的时间（若干秒）内，测出经放大后的电信号频率值。
总之，脉搏计的核心是要对低频信号在固定的短时间计数，最后以数字形式显示出来。
可见，脉搏计的主要组成部分是计数器和数字显示器。
2 .方案设计2.1 选用方案原理方框图：图1：原理框图3 .单元电路的设计3.1信号发生与采集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 信号发生 与采集是压电型传感器。
压电式传感器的工作原理是以某种物质的压电效应为基础。
这些物质在沿一定方向受到压力的或拉力的作用而发生变形时，其表面会产生电荷；若将外力去掉时，它们又重新回到不带电的状态，这种现象就称为压电效应。
而具有这种压电效应的物体称为压电材料或压电元件。
常见的压电材料有石英、钛酸钡、锆钛酸铅等。
3.1.1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。
采用运算放大器LM324构成的反相放大电路： 在理想条件下有i V R R V ⨯-=120运放的闭环电压增益为12R R A Vf -=,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。
图2：放大电路实际电路中拟采用三级放大，电路图如图2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。
电子脉搏计毕业设计
电子脉搏计毕业设计引言电子脉搏计是一种用于测量人体脉搏的仪器，可以实时监测心率并提供相关数据。
本文将介绍一个关于电子脉搏计的毕业设计，旨在设计出一款功能完善、精确可靠的电子脉搏计。
一、设计背景近年来，心脑血管疾病的发病率逐渐增高，对心脏健康的关注越来越重要。
在日常生活中，人们对自己的心率了解的程度较低，并往往只关注在出现问题时寻求医疗帮助。
然而，随着科技的飞速发展，人们对个人健康的关注也越来越高。
设计一个电子脉搏计是为了使更多的人能够实时监测和了解自己的心率，提高对心脏健康的认识。
二、设计目标1. 实时测量心率：设计一个在佩戴时能够实时测量心率的电子脉搏计，可以方便用户随时了解自己的心脏情况。
2. 精确可靠：电子脉搏计应具有高精确度和可靠性，确保测量数据准确无误。
3. 可穿戴设计：为了方便用户随身携带和佩戴，设计的电子脉搏计应具有轻巧、便捷的可穿戴性。
4. 数据记录和分析：电子脉搏计应能够记录测量数据并提供分析，帮助用户更好地了解自己的健康状况。
三、设计方案1. 传感器选择：为了实现实时心率测量，可以选用光电传感器来监测血液流速和心率。
光电传感器具有高灵敏度和可靠性，可以准确测量心率并提供稳定的数据。
2. 移动应用程序开发：设计一个移动应用程序，通过无线连接将测量数据传输到用户的智能手机或其他设备上。
用户可以通过应用程序随时查看心率数据，并进行自定义设置和分析。
3. 心率数据记录和分析：电子脉搏计应具备数据记录和分析功能，可以将历史测量数据保存在设备或云端服务器中，并提供图表和趋势分析，帮助用户更好地了解自身心脏状况。
4. 设计外观和佩戴舒适性：考虑到电子脉搏计的可穿戴性，设计时应注意外观设计和佩戴舒适性，使用户能够长时间佩戴并不感到不适。
四、设计结果经过设计和开发，我们成功实现了一款电子脉搏计。
该设备具备实时测量心率、精确可靠、可穿戴设计、数据记录和分析等功能。
用户可以使用移动应用程序随时查看心率数据，并得到个性化的健康报告。
数字式正脉搏计设计与制作
《数字电子技术》课程设计报告课题：数字式正脉搏计设计与制作班级电气3091 学号 3092110132学生姓名朱彤专业电气工程及其自动化系别电子与电气工程学院指导教师电子技术课程设计指导小组淮阴工学院电子与电气工程学院2011年12月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：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。
3、总体设计：4、3·1数字脉搏测试仪原理方框图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。
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。
简易人体脉搏测量仪的设计与制作
电子电路设计与方案
可 以 正 常 工 作 ，所 以 供 电 方 式 选 择 电 池 盒 或 U S B 电源线。 复 位 就 是 单片机初始化，在使用单片机需要进行复位
时 ，可以用手动复位键进行复位。 时 钟 电 路 用 一 个 12MHz的晶振来计算时间，时钟电路
发 出 时 钟 信 号 ，在 时 钟 信 号 控 制 下 严 格 依 照 时 序 工 作 的 目 的 以保证同步工作。 ■ 2.2脉搏信号采集电路设计
传 感 器 中 输 出 的 电 流 或 电 压 很 小 ，易 受 干 扰 及 噪 声 的 影 响 ，需要设计良好的低噪声前置放大电路对弱电流或电压进 行 放 大 ，以驱动后级电路工作。本 设 计 采 用 的 是 LM3 5 8 四 运放放大器，电路如图6 所示。
为满足人体脉搏测量仪达到预期目标，单片机型号、信 号采集模块以及显示模块的选择和使用尤为重要。通过比较 器件的优缺点来选择最合适的单元模块，可以发挥设备的最 大效能。
STC89C5 2 单 片 机 有 8 K 字节程序存储空间，直接用串 口 下 载 ISP，不需要驱动，且具有更强的抗干扰能力[3]。
电子电路设计与方案
简易人体脉搏测量仪的设计与制作
马晴， 李慧慧， 王云龙 (咸阳师范物理与电子工程学院，陕西咸阳，712000 )
项目类型：陕西省大学生创新创业训练计划项目“人体微弱信号的检测” （项目号：2016010) 摘要：本文是基于单片机设计的一款人体脉搏测量仪，其电路模块中的心率采集电路、显示电路和STC89C52单片机之间通过串口实现连 接。配合ST188芯片、LM358运放、滤波电路、转换电路以及信号采集电路等相关元器件完成对人体脉搏的测量。 关键词：STC89C52单片机；LM358运放；人体脉搏测量仪
脉搏测量仪的设计与制作
2012年全国职业院校技能大赛“电子产品设计及制作（FPGA）”项目邀请赛试题题目: 脉搏测量仪的设计与制作一、任务按赛题要求，采用组委会提供的线路板、元器件、机箱等材料完成脉搏测量仪的焊接、装调和技术文件编写任务，并编写FPGA的顶层软件，完成脉搏测量仪的规定功能。
1、根据所给资料分析脉搏测量仪的工作原理和功能要求。
2、根据赛题所给的脉搏测量仪原理图和印刷线路板约束条件，利用Protel-DXP或Altium 软件绘制脉搏测量仪的印刷线路板图。
3．完成组委会提供的印刷线路板焊接任务。
4．利用组委会提供的机箱完成简单的结构设计，包括开关、插座、电源、电路板的安装及机内走线的规划。
5．完成脉搏测量仪整机的安装与调试，使其达到规定的技术指标。
6．完成FPGA顶层软件的设计，使其达到规定的功能要求。
7．编写设计文件：包括电路原理图、印刷线路板图、程序结构说明和程序清单。
8．编写工艺文件：包括工艺流程图、元器件清单、电气安装连接图(表)、调试工作单、仪器仪表明细表和使用说明书。
二、功能要求与技术指标1．原理说明脉搏测量仪由FPGA控制和脉搏检测两部分组成。
FPGA控制部分主要有FPGA芯片、数码管显示，键盘输入等，脉搏检测部分主要有传感器检测和信号处理电路等。
首先人的脉搏通过DS100A光电式脉搏传感器的检测得到脉搏跳动波形，再由信号处理电路的滤波、放大和比较电路得到幅值一定脉冲波形，接着由FPGA的输入口去检测处理，计算得到人的脉搏每分钟跳动多少次，并在数码管上显示。
2．脉搏测量仪的焊接和装调脉搏测量仪的装调工作要求在组委会提供的机箱中完成。
安装套件包括机箱、电源模块、前面板、后面板、安装底板、训练板DCP-100-LX9（FPGA核心板）、训练板CGQ-030A（光电信号检测电路）、训练板DCP-102-A（数码管显示和键盘电路板）、以及必需的电气附件。
其中CGQ-030A（光电信号检测电路）为散件，需参赛队员自己焊接。
脉搏计的设计
《人体脉搏计》任务书和指导书１．设计目的1.1熟悉脉搏计电路的组成、工作原理和设计方法。
1.2掌握多谐振荡器、倍频器、计数器、译码器等的工作原理、使用方法、特点、用途及主要参数的计算方法。
1.3熟悉集成电路74LS00、74LS161、CC4518、CC4511、晶闸管、有源滤波电路的特点、用途及主要参数的选择方法。
２．设计内容及要求2.1设计题目：设计一个人体脉搏计。
2.2要求：实现在15s内测量1min的脉搏数，并且显示其数字。
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。
2.3放大与整形电路放大电路：电压放大倍数u A约为11倍，选R4=100 KΩ，C1=100μF。
试选择其它元件参数。
有源滤波电路：电压放大倍数选用 1.6倍左右。
运放可均采用LM324，也可选其它型号运放。
整形电路：选用滞回电压比较器，集成运放采用LM339，其电路参数如下：R10=5.1KΩ，R11=100 KΩ，R12=5.1 KΩ。
倍频电路：异或门选用可采用CC系列、也可采用TTL系列。
基准时间产生电路：试选择电路其它未知参数。
计数、译码、显示电路：选择电路其它未知参数。
（计数器采用同步计数器。
）控制电路：试选择电路其它未知参数。
3．脉搏计的基本原理分析设计题目要求脉搏计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。
由给出的设计技术指标可知，脉搏计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），它的基本功能应该是①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。
②在短时间内（15s内）测出每分钟的脉搏数。
图1 脉搏计原理框图3.1放大与整形电路如上所述，此部分电路的功能是由传感器将脉搏信号转换为电信号，一般为几十毫伏，必须加以放大，以达到整形电路所需的电压，一般为几伏。
放大后的信号波形是不规则的脉冲信号，因此必须加以滤波整形，整形电路的输出电压应满足计数器的要求。
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脉搏计设计与制作
1 摘要:
在医学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，因而脉搏测量师最常见的生命特征的提取，近年来出现的日常监护仪器。
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.本系统采用AT89S52 单片机为核心而制作的一种实用型脉搏测量仪. 采用数据采集.得到的信号经过整形和放大后送入AT89S52 单片机进行处理.单片机将采集到的脉搏心率在LCD 液晶显示器上实时显示出来, 同时还设置了脉搏测量仪的上下限报警电路.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.
关键字:脉搏计单片机AT89S52 人体脉搏信号实时显示
1.系统方案选择与论证
1.1 任务
设计并制作一个脉搏检测器
1.2 要求
(1) 用压电陶瓷片对微弱的脉搏信号进行采集,设计脉搏波检测电路,通过示波器显示出来
(2) 将整形后的脉冲波送入单片机,采用单片机构成脉搏检测仪,要求实时显示脉率变化,脉率超限时用蜂鸣器报警,报警范围可以通过键盘设定.
1.3 系统基本方案
根据题目的要求系统模块可以基本划分为:脉搏传感器部分,信号放大整形电路部分,单片机处理电路部分及显示电路部分.
1.3.1 各部分电路的方案选择及论证
(1)脉搏传感器部分
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桡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定性的作用.
目前,脉搏信号的测量方式主要有:
1,光电脉搏波传感器.血管不受压力时,血流均匀,反射光也比较均匀, 故传感器无脉搏信号输出;当血管受压血液不流动时,传感器也无输出信号;只有当血管受到挤压,血管中的血液断续流动时,反射光也随之变化,这时传感器 4 输出脉搏信号,达到了测量脉搏的作用.
2,脉搏信号还表现为皮肤振动,因此可以用加速度传感器进行检测,其特点是结构简单,体积小,波形测量要求较高，很难排除干扰.
3,力传感器测量.其测量原理是,将测力传感器的受力端压在人体桡动脉处,模仿人的指头.这种方式通常采用压阻式传感器, 这种传感器的特点是结构简单,可靠性高,抗干扰能力强,而且价格便宜。
本设计中,采用第3种脉搏传感器,即力传感器这里用的是压电陶瓷片.
(2)信号放大整形电路部分
脉搏传感器出来的电压信号较弱,一般在毫伏级, 需要对其进行放大. 有噪声干扰信号，所以, 设计时设计了放大级、低通滤波器、信号比较级。
放大级即信号放大电路,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. 带通滤波器作用为滤去干扰信号，比较级为将信号整成标准方波信号。
送入单片机中进行计数即可.
(3)单片机选择
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.
1,AVR 单片机
AVR 单片机是ATMEL 公司生产的单片机.高速度(50ns),低功耗,硬件应用Harward 结构,具有预取指令功能,使得指令可以在一个时钟周期内执行,而MSC-51 要12 个时钟周期执行一条指令.AVR 单片机如LPC2131 等.
51 单片机
51 单片机是INTEL 公司生产的.它具有结构简单,价格便宜,易于开发的 5 特点.通用型,有总线扩展,有较强的位处理功能,有全双工异步串行通信口. 但是其功能相对较少,访问外部数据有瓶颈,作电压范围窄.
本设计中,单片机只需要对脉搏信号的波动频率进行测量,计算和显示,对单
片机的要求不是很高.而对51 单片机,本人比较熟悉,所以,本设计中选择51 单片机作为信息处理中心.
在51 系列单片机中,AT89 系列单片机是美国ATMEL 公司推出的一种新型高性能低价位,低电压低功耗的8 位CMOS 微型计算机.AT89S52 就是其中一款,它可以完全满足本设计的设计要求,而且,AT89S52 的价格较低.
(4)键盘与显示部分
根据题目要求,设计出来的系统是可以设定报警的范围的.对键盘和显示部分采用以下方案:
采用液晶显示屏和普通小键盘.液晶显示屏(LCD)具有功耗小,轻薄短小无辐射危险,平面直角显示以及影象稳定不闪烁,可视面积大,画面效果好, 抗干扰能力强,并可灵活的现实多种状态.
根据以上论述,51 单片机资源丰富,根据需要,我们选用方案一.
1.3.2 系统各模块的最终方案
根据以上分析,结合器件和设备等因素,确定如下方案:
1. 采用AT89S52 单片机作为控制器,分别对输入,显示,信号的处理控制.
2. 传感器部分采用压电陶瓷片该器件结构简单,可靠性高,抗干扰能力强
3. 信号的处理设计了放大级、低通滤波器、信号比较级三级处理。
4. 显示用LCD 液晶显示实时脉搏数系统的基本框图如下图所示
2.系统硬件设计
2.1 信号采集整形部分设计
本部分由传感器部分和整形电路部分组成.如下图示原理图为，在脉搏计设计中信号的采集和整形是最为关键部分，如果这一部分没有做好整个设计将会不成功，如下图U1A及其外围构成放大级这里的放大倍数为70左右，U1B及外围
构成低通滤波器，因为人脉搏一般在100HZ以内故这里设计了一100hz为临界频率的低通滤波器，U1C及外围为二次放大级，U1D及外围为比较级，这一级的作用为将采集的信号整成标准方波信号送入单片机处理。
PCB图如下
2.2 矩阵键盘的设计
由于控制键位不多,方便程序设计,硬件安全可靠,我们设计如下键盘：
2.3 液晶显电路
我们用单片机P0 口作为1602 的数据传输口, P2.0 为数据命令选择端, P2.1 读写,P2.2 使能端.硬件电路如图所示.
控制器原理图如下：。