电子课程设计2要点讲解.doc

目录 摘要、课题设计的任务与要求·····3 方案设计·······················3 Ⅰ方案论证与设计·············3 ⅰ模拟部分··············3 ⅱ数电部分··············5 Ⅱ系统原理框图···············5 ⅰ方案原理介绍··········6 ⅱ系统流程··············6 Ⅲ主要电路设计···············7 ⅰ模拟电路的参数计算····7 ⅱ数字电路的主要代码····9 Ⅳ总体电路图················15 测试步骤······················15 测试数据及实验结果············17 结论··························18 Ⅰ本方案特点及存在的问题····18 Ⅱ功能扩展方案············19 本作品使用说明················20 参考文献······················20 心得体会······················20 附录··························23 摘要、课题设计的任务与要求 Ⅰ摘要 安静状态下健康成人心率大约平均75次/分钟，正常成年人心率的波动范围为60-1５0次/分钟，这次课题设计的任务就是通过红外传感器将脉搏信号转换为电信号输出，再通过放大、滤波、整形等处理，转换为规整的方波信号；然后通过Verilog HDL编程语言实现和EP2C8T144自身晶振分频得到分频信号进行处理，再检测红外传感器感应到的信号得到脉搏数，在数码管上显示，并且实现报警功能，显示心率过快、心率过慢或是正常，计算平均心率等的功能。 关键字：数字心率计、放大、滤波、时钟分频、Verilog HDL、EP2C8T144、Altium Designer Ⅱ课题设计的任务与要求 ①基本要求： 提高要求： (数电部分 Ⅲ主要电路设计与参数计算 ⑴模拟电路的参数计算 结合方案设计中一系列的设想和组合设置，那么我们可以容易的得出以下结论： (放大电路：放大电路采用的是同向比例放大电路，结合后面滤波电路的要求，我们所选取的放大电路的参数组合为：680K和2.7K (滤波电路： 因为放大部分的电阻所选取的是680K，那么，一阶低通滤波电路所选取的参数组合就为：680K和0.1uf 一阶高通电路所选取的参数组合就为：68K 和10uf ③整形电路 Ps:放大、滤波、整形电路图 自定义的输入信号 放大整形电路的波特图 滤波放大电路的波特图（红线：输入电压；蓝线：输出电压） 整形电路的波特图（红线：输出电压；蓝线：输入电压） ④分压电路：因为输出的电压约为5V，而输入EP2C8T144芯片的电压不能超过5V,，在输出端还要进行降压，将二极管接在输出端，再接到3.3V的输出端口，这样，电压就被降下来了。 ⑵数字电路的主要代码 (分频器源代码： //rst在该分频模块中是复位信号，一旦rst==1之后，分频出来的clk_2n信号将全部置0，即不能再实现分频功能，但是在整个大的模块里，它却是保持功能。分频信号clk是EP2C8T144由P17引脚自发产生出的标准50MHz的时钟信号，而我们要求将其分频为1kHz的时钟脉冲信号，故我们要将50MHz的时钟信号从rst==0并且在clk触发沿时开始计数，计到25000时，clk_2n实现一个跳转，则得到半个周期，如此便是将50MHz分频为一个1kHz的时钟信号。其中cnt是中间计数信号，即计得一个25000时便归零重新计数，同时clk_2n实现翻转。 module fenpin(rst,clk,cnt,clk_2n); input rst,clk; output clk_2n,cnt; reg [14:0]cnt; reg clk_2n; always @(posedge clk) begin if(rst) begin cnt=0;clk_2n=15b0;end else if(cnt=15d25000) begin clk_2n=~clk_2n;cnt=0;end else cnt=cnt+1; end endmodule (计数器源代码： //其中I信号是指尖脉冲信号经过传感器已经在模拟电路整形好后的脉冲信号再经一个D触发器的信号。它是先将送过来的脉冲信号先进行一个二分频，以方便计数时可以只在I的高电平或者是低电平测量