课程设计----人体脉搏计.doc

电 子 技 术 基 础 课 程 设 计 报 告 题目名称： 人体脉搏计 姓 名： 学 号： 班 级： 指导教师： 目 录 摘要 2 1设计题目及要求 3 1.1设计题目 3 1.2设计目的 3 1.3设计内容及要求 3 1.4 脉搏计设计原理及其原理框图 3 2 设计方案 4 2.1方案背景 4 2.1方案提出 4 3 电路设计分析 4 3.1信号发生与采集 4 3.2放大整形电路 5 3.2.1放大电路 5 3.2.2有源滤波电路 6 3.2.3整形电路 7 3.3倍频电路 8 3.4基准时间产生电路 10 3.4.1秒脉冲 10 3.4.2 15分频的2分频器 11 3.5计数译码显示电路 12 3.5.1计数电路 12 3.5.2显示译码电路 13 3.6控制电路 15 3.7实验设计总电路 16 4所用元件及实验心得 16 4.1元件列表 16 4.2实验心得 17 5参考文献 17 附录 18 摘要 随着医学的发展和日常生活中，人们保健意识的提高，脉搏成了一项重要的生命指标，所以，脉搏的测量便成了越来越常见的一项体检项目之一。综合考虑到各个年龄段的脉搏特征（包括强度、速率和节律等），本次课程设计就针对这么一个切合实际的问题而进行的。首先进行仿真，外加一个脉搏信号，利用传感器接受脉搏信号并转换为电脉冲信号，然后将电脉冲信号进行放大，紧接着增大频率（即进行倍频处理），最后进行滤波处理，从而得到效果比较良好的电脉冲信号；与此同时，设计出能产生短时间的控制信号，以控制测量时间（本次设计时用到了施密特触发器）；另外还要设计出控制电路，用以保证在基准时间控制下，使倍频后的脉冲信号送到设计的计数、显示电路中。最后将整个电路图合并，便得到了我们期望的仿真电路图，并反复进行调试便可完成仿真。最后我们将仿真电路图拿出来做实物，并将做好的实物进行反复的调试，直到调出正确结果，那么我们的课程设计便是成功地完成了。 关键字：脉搏计 脉搏信号 倍频 滤波 基准时间 计数器 数码管 一、设计题目及要求 1、题目：人体脉搏计 2、设计目的： 1、熟悉脉搏计电路的组成、工作原理和设计方法。 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。 3、熟悉集成电路74LS00、74LS161、74LS48、555定时器、有源滤波电路的特点、用途及主要参数的选择方法。 3、设计要求 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： 4、脉搏计的基本原理及其原理框图 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安），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。 简单脉搏计的框图如下图所示。 二、设计方案 1、方案背景 随着人们生活水平的提高，心脏疾病的发病率呈上升趋势，已成为威胁人类身体健康的杀手之一。因为心脏病的发作具有突发性和随机性，所以为患者进行实时的测量监控已成为必然的趋势。随着电子科技的不断发展，生命科学和信息科学的结合越来越紧密，许多研究人员都投身于人类的健康事业之中。 心率：用来描述心动周期的专业术语，是指心脏每分钟跳动的次数，以第一声音为准。心电信号是一种非常弱且频率较低的信号，一般幅值在0.05-5mv,频率在0.05-100Hz。脉搏波:人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张，使血流压力一波的形式从主动脉根部开始沿着整个动脉系统传播，这种波称为脉搏波。脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息，很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征。而心率的测量是一种评价病人生理状况很好的方法，心率与脉搏在身体正常的时候是相等的。在房颤等心脏疾病时候可出现不等。因此心率测量问题可以转化为脉搏的测量，而脉搏的测量更容易实现特点，在实际应用中得到广泛运用。 2、方案的提出 1、传感器 将脉搏跳动信号转换为与此相对应的电脉冲信号。 2、放大与整形 电路将传感器的微弱信号放大，整形除去杂散信号。 3、倍频器 将整形后所得到的脉冲信号的频率提高。如将15s内传感器所获得的信号频率4倍频，即可得到对应一分