数电实验报告--电子脉搏计.pdfVIP

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