基于单片机的智能血压设计课程设计.doc

前 言 通过对电子技术基础（模拟部分）的课堂学习以及研究实验，让我深刻认识到对理论的动手实践及其过程中的思考和领悟才是对知识运用的正确理解。为了培养运用已学知识进行简单电路设计的能力，我们现在初次进行模电课程设计。 本课程设计是以实验研究为主，参照已有文本及设备对实验进行展开，按照实验室什么，为什么，做什么，怎么做的逻辑思维体系和实验的构成要素为教材内容进行。 通过本实验培养学生掌握电子技术理论和实践的结合能力，培养对其过程中分析问题和解决问题的能力和独立研究创新能力，使其更深刻全面得掌握课堂知识。 本设计所涉及的知识：方案论证，产品说明，原理说明，安装工艺，调试与测试，焊接技术，元件清单，操作说明。为了全面介绍科学实验研究的技术方法，在加强的直接实验方法的同时，力求使学生尽快掌握当前先进科学技术，本课题设计所用到的EWB，Protel99等技术的新手段，新工具。　　本课题的设计达到的目的：除了使没有真正进行过电子技术实验的学生，通过课程设计，能够加深对电路理论知识的理解和掌握，更主要的是学习和掌握科学实验研究方法。学会运用理论和实验两种研究方法，解决实际问题能力。 图 直流稳压电源电路结构框图 稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号；若用集成电路选78XX和79XX稳压器。 测量稳压系数：在负载电流为最大时，分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出Δvo，并将其中最大一个代入公式计算Sr，当负载不变时，Sr ΔVoVI/ΔVIVO。 测量内阻：在输入交流为220V，分别测得负载电流为0及最大值时的ΔVo，ro ΔVO/ΔIL。 纹波电压测量：叠加在输出电压上的交流分量，一般为mV级。可将其放大后，用示波器观测其峰－峰值△VOP-P；用可用交流毫伏表测量其有效值△VO，由于纹波电压不是正弦波，所以用有效值衡量存在一定误差。 2、实验仪器设备 自耦变压器一台、数字万用表、交流毫伏表、面包板或万能板、智能电工实验台、示波器 3、设计用主要器件 变压器、整流二极管、集成稳压器（7812/7912/7809/7909/7805/7905）、电容、电阻若干 3、参考书 《电工学》电子工业出版社；《晶体管直流稳压电源》辽宁科技出版社； 《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社 《模拟电子技术基础》高等教育出版社 …………… （四）设计报告要求 1、选定设计方案； 2、拟出设计步骤，画出电路，分析并计算主要元件参数值； 3、列出测试数据表格。 4、调试总结。 （五）设计总结 1、总结直流稳压电源的设计方法和运用到的主要知识点，对设计方案进行比较。 2、总结直流稳压电源主要参数的测试方法。 原 理 分 析 1．直流稳压电源的基本原理 流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如直 图2 直流稳压电源基本框架图 各部分的作用：（1）电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1 η，式中η是变压器的效率。（2）整流滤波电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。 全波整流滤波桥式整流滤波各滤波电容C满足RL-C＝（3~5）T/2，或中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。 （3）三端集成稳压器：常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有317系列，它们的输出电压从1.25V－37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A。其典型电路如图，其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器，输出电压Uo的表达式为：Uo＝1.25（1＋R2/R1）式中R1一般取120－240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压（典型值为1.25V）。 317系列稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。测试电路如图。 图　稳压电源性能指标测试电路 （1）纹波电压：叠加在输出电压上的交流电压分量。用示波器观测其峰峰值一般为毫伏量级。也可用交流毫伏表测量其有效值，但纹波不是正弦波，所以有一定的误差。 （2）稳压系数：在负载电流、环境温度不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化 （3