脉搏计数器资料

一、电子脉搏计数器原理图（焊接电路板用）

二、元件介绍

（1）SM420561K型号引脚图（2）六反相器CD4069引脚图

（3）cd40110引脚图

CD40110逻辑功能

1．CD40110逻辑功能

CD40110能完成十进制的加法、减法、进位、借位等计数功能，并能直接驱动小型七段LED数码管，其逻辑功能见表1，其引脚排列如图1（a）所示。

CR（5脚）为清零端，R＝1时，计数器异步清零。

CP为时钟端，CPu（9脚）为加法计数时钟，CPd（7脚）为减法计数时钟。

co（10脚）加计数进位输出，BO（11脚）减计数借位输出。

TE（4脚）为触发器使能端，TE＝0时，计数器工作，TE＝1时，计数器处于禁止状态，即不计数。

LE（6脚）为锁存控制端，LE＝1，显示数据保持不变，但它的内部计数器仍正常工作。

a，b，c，d，e，f，g（1，15，14，13，12，3，2脚）为信号输出端，与七段显示器连接。

表1 CD40110逻辑功能表

电子脉搏计设计

1、设计任务与要求

为提高运用电子技术基本知识进行理论设计、实践创新以及独立工作、团队合作的能力，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基于数字电路和模拟电路的课程设计与制作。

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)实现在1min内测量脉搏数；

(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。

2、工作原理：

打上电源开关，电路各部分开始工作。首先是采集脉搏信号（脉冲信号），经放大和整形后，脉冲数进入计数器，经译码后显示，计数开始。来一个脉冲计数器就加一。按键按下，定时开始，60s后，定时器输出端电平翻转，计数器停止工作。数码管显示出脉搏跳动的次数。

555定时器组成的单稳态触发器电路

（1）、电路的组成及工作原理

用555定时器组成的单稳态触发器电路如图3.27 (a) 所示。其工作原理如下：

O

C 1

TH ()32—

（a ） (b)

图3.27 单稳态触发器

（a ）电路图 （b ）波形图 1）．10~t t 稳态

输入脉冲信号1u 加在位置控制输入端2号引脚上，平时为高电平。在电路连接电源后，有一个进入稳态过程，即电源通过R 向电容C 充电，当其上电压2

3

C CC u V

，则6号引脚状态为1，而I u 的2号引脚状态也为1，则输出为0，放电管T 导通，电容上电压C u 通过7号引脚放电，使

表3.8 555定时器单稳态电路工作状态 1t 时刻 3t

时刻 4t

2）．13~t t 稳态

在1t 时刻，输入I u 为下降沿触发信号，2号引脚状态为0，而6号引脚状态仍为0，这时电路输出发生翻转为1，放电管T 截止，电容开始充电，电路进入暂稳态。此后，在2t 时刻，电容电压还未充到2

3

CC V ，输入I u 必须由0变为1，故6号、2号引脚状态在13t t 为0、0和0、1，

输出一直为1，放电管处于截止状态。

3）．3t 时刻恢复稳态

在3t 时刻，电容上电压被充到2

3

CC V ≥

时，这时6号、2号引脚状态为1、1，使输出由1翻转为0，暂稳态结束，电路又恢复稳态。这时放电管T 导通，C u 立即快速放电，使6号、2号引脚状态为0、1，输出维持不变，为0态，电路处于稳态。图7.2.5表示出了各时期的波形和工作状态。

由上述可知，555定时器组成的单稳态电路是由输入脉冲信号的下降沿触发使输出状态翻转的，另外，在暂稳态过程结束之前，u

为1，否则电路内的RS 触发器成为不确定工作状态，且输出不能维持0态。因此这种单稳态电路只能用负的窄脉冲触发。如果输入脉宽大于输出脉宽，则输入端可加RC 微分电路，使输入脉宽变窄。

（2）、输出脉冲宽度的计算

输出0u 的脉冲宽度w t 也就是暂稳态的持续时间，可以根据C u 的波形进行计算。 根据RC 电路瞬态过程的分析，可得到

()[(0)()]t

C C C C u u u u e

τ

-

+=∞+-∞ 3.1

当式中t=w t 和时间常数RC τ=时，可得

()(0)

ln

()()

C C W C C W u u t RC u u t +∞-=∞- 3.2

由C u 波形图可知，式中()C CC u V ∞=，(0)0C u +=V ， 2

()3

C W CC u t V =

。代入式（4.2），故 0

ln

1.123

CC W CC CC

V t RC RC V V -==- 3.3 上式应用时，应注意单位：R 为欧姆，C 为法拉，则W t 为秒。

这种电路产生的脉冲宽度可以从几微秒到数分钟。可以通过改变元件R 、C 参数调节脉冲宽度，精度可达到0.1%。

由上述原理可知，在电路处于暂稳态期间，如果加入新的触发信号，并不能改变原先暂稳态的持续时间，因此，把这种单稳态电路称为非重复触发的单稳态电路。