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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:
脉搏模与门脉搏计左移
拟电路数电路两位
电源BCD
时钟产电路码转换
生电路控制
电路
计时使能信号清零数码管
电路锁存电路电路显示电
路
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:
脉搏模脉搏四倍与门
拟电路频电路
脉搏计
时钟产电源数电路
生电路电路
清零
电路
数码管
计时使能信号控制显示电
电路锁存电路电路路
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
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