(完整word版)数字脉搏测试仪.doc

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目录

TOC\o1-3\u第一章概述 1

第二章课程设计目的 1

第三章设计要求及技术指标 1

3.1要求及指标 1

第四章总体设计方案 1

第五章数字脉搏测试仪工作原理及原理方框图 1

5.1工作原理 1

5.2原理方框图 2

第六章芯片及器件资料介绍 2

芯片CD4011 2

CD4553 2

CD4511 4

数码管 6

PNP型三极管 6

第七章数字脉搏测试仪原理及个人设计模块 6

7.1原理分析 6

7.2显示模块 7

7.3计数与显示的控制 8

第八章设计心得与体会 9

附录：电路原理总图 10

参考文献： 10

第一章概述

本次课程设计的题目是数字脉搏测试仪，其核心部分主要由四个模块组成显示模块、计数模块、整形模块和计时模块。我们小组四人各自负责一个模块，小组组长我负责显示模块；徐欣负责计数模块；韩宜廷负责整形模块；孙健负责计时模块。显示模块主要通过CD4511译码器传输译码信息，再通过三极管控制数码管分时显示；计数模块主要CD4553对整形好的矩形脉冲进行计数给译码器输入编码；整形模块主要通过CD4011内部的电阻与电容的搭配将信号进行放大与整形；计时模块主要通过CD4060控制一个六十秒钟的时间信息，从而控制一分钟的计时。通过这几个模块的结合，脉搏测试仪的整体设计基本完成。

第二章课程设计目的

本次课程设计旨在为了更好的巩固理论知识，将所学的理论知识推广到实践应用当中，加深对电子电路的掌握，达到创新的目的。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电路。

第三章设计要求及技术指标

脉搏测试仪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（传感器输出电压一般为几个毫伏）。

3.1要求及指标

1、实现在30~60内秒测量1分钟的脉搏数，并且显示其数字。正常人脉搏数为60~80次/min，为90~100次/min,老人为100~150次/min.。

2、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。

3、测试误差不小于2次/min。

4、要求完成的任务：设计电路，在时间允许的情况下要安装测试，分析实验结果，写出设计说明书。

第四章总体设计方案

把脉搏信号转换为电信号，在单位时间内进行记数，并用数字显示其记数值，从而直接得到每分钟的脉搏数。为了使脉搏计轻巧而便宜，通常采用这种比较直观、效率较高的方案。

第五章数字脉搏测试仪工作原理及原理方框图

5.1工作原理

此数字脉搏测试仪使用传感器将拾取的脉搏跳动信号转换成电信号，经信号放大电路进行放大后，送到计数显示电路。计时电路进行计时，一分钟到了，计数器停止计时，这时数码管显示的就是一分钟内脉搏跳动的次数。

5.2原理方框图

图1

第六章芯片及器件资料介绍

芯片CD4011

图2

1脚：第一组数据输入端；6脚：第二组数据输入端；11脚：第四组数据输出端；

2脚：第一组数据输入端；7脚：接地；12脚：第四组数据输入端；

3脚：第一组数据输出端；8脚:第三组数据输入端；13脚：第四组数据输入端；

4脚:第二组数据输出端；9脚：第三组数据输入端；14脚：正电源。

5脚：第二组数据输入端；10脚：第三组数据输出端；

CD4553

CD4553也称为MC14553b。CD4553计数器只有一组三位BCD码输出，通过分时控制可形成三位十进制数字显示。采用16脚双列直插式封装。CD4553电路由三个同步级联的下降沿触发的BCD计数器（个位、十位、百位）、三个锁存器、分配锁存器数据的多路转换器、输入整形电路、时序扫描电路及振荡电路等部分组成。

图3

1脚：数据选择输出端；6脚：BCD码输出端；11脚：时钟输入控制端；16脚：电源。

2脚：数据选择输出端；7脚：BCD码输出端；12脚：时钟输入端；

3脚：外接电容管脚1；8脚：接地；13脚：复位端；

4脚：外接电容管脚2；9脚：BCD码输出端；14脚：数据溢出端；

5脚：BCD码输出端；10脚：锁存控制器；15脚：数据选择输出端；

表1CD4553的真值表

从真值表可以看出，计数情况只有两种：一种是在RESET、DISBALE、LE为低电平，这时如果在CLOCK端子输入计数脉冲，在脉冲的下降沿到来时，芯片的输出将作加法计数。第二种情况是在RESET、LE为低电平，CLOCK为高