心率计电子系统课程设计报告-电子信息工程专业.docx
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电子系统课程设计报告
专 业:
电子信息工程专业 班 级:
xxx 姓 名:
xxx 学 号:
xxx
指导教师:
xxx
2016年12月28日
-0-
目 录
一.设计目的………………………………………………………………………
二.设计要求………………………………………………………………………
三.设计指标………………………………………………………………………
四.设计框图及整机概述…………………………………………………………
五.各单元电路的设计及仿真……………………………………………………
1.检测电路…………………………………………………………………
2.放大电路…………………………………………………………………
3.滤波电路…………………………………………………………………
4.整形电路…………………………………………………………………
5.倍频电路…………………………………………………………………
6.定时电路…………………………………………………………………
7.计数电路…………………………………………………………………
8.译码电路…………………………………………………………………
9.显示电路…………………………………………………………………
六.电路装配、调试与结果分析…………………………………………………
七.数字电路的FPGA设计、仿真与调试………………………………………
八.设计、装配及调试中的体会…………………………………………………
九.附录(包括整机逻辑电路图和元器件清单)………………………………
十.参考资料……………………………………………………………..………
I
(报告正文部分):
一.设计目的(一级大标题靠左、小四号字、宋体、1.5倍行距、加粗。
)
心率计简单来说就是通过输入一个接近人体脉搏的微弱信号,计算并显示1分钟内脉搏跳动次数。
通过数字电子技术、模拟电子技术的理论和课内实验学习,综合运用数电和模电的知识来设计并实现心率计的功能。
学会对红外线心率计的电路布局、安装、调试,了解电子产品的生产流程,培养动手能力。
通过心率计的设计和实现,能够运用模电中的理论知识学习掌握放大电路、滤波电路、整形电路的设计与分析,同时结合数电学习来实现定时电路、计数模块、译码显示模块。
(正文部分用小四号字,中文用宋体,西文用TimesNewRoman字体,1.5倍行距,
不加粗,行首空2个字符。
)
二.设计要求
设计出能够测量脉搏每分钟波动次数的仪器。
三.设计指标
1.设计的脉搏测试仪器,要求实现在30s内测量1min的脉搏跳动次数,并通过数码管显示出当前次数。
(参考:
正常人脉搏次数为60~80次/min,婴儿为90~100次/min,老人为100~150次/min。
脉搏信号一般采用实验室提供的正弦信号输入)
2.设置有指示电路判断放大电路的输出信号是否正确
3.放大电路的放大倍数可调
4.整形电路输出方波占空比可调
四.设计框图及整机概述
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图1设计原理框图
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(每个图的下面必须有标号和标题,以图1、图2、图3。
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的顺序进行标号,标号后面跟图的标题,比如“图1系统框图”;图和标题全部居中。
图中文字用五号字,图标题中的文字用五号字、加粗)
五.各单元电路的设计及仿真
1.检测电路(二级标题靠左、小四号字、宋体、1.5倍行距、不加粗。
)
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v
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(公式必须用公式编辑器,后面跟公式标号,以
(1)
(2)(3)。
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的序号进行标号,居右排列)
2.放大电路
A=vovi
(1)
图2 放大电路
图3 放大电路示波器波形
3.滤波电路
图4 滤波电路
图4 滤波电路示波器波形
4.整形电路
图5 整形电路
图6 整形电路示波器波形
六.电路装配、调试与结果分析
用本电路制作的脉搏测试仪测量心脏跳动频率,不但精确,而且使用方便,显示结果醒目。
但是测量心率时,每次需要一分多钟,这可以通过设置倍频器的办法来节省时间。
把经过放大整形的后的脉搏信号的频率提高,通采用二倍频,即将该信号的频率增加为原来的二倍,同时把计数时间由原来的1分钟缩短为30s,这样计数器显示的结果就是1分钟的跳动次数。
这样就大大的缩短了测量的时间。
由于没有传感器,所以用函数信号代
替了心率脉冲。
七.数字电路的FPGA设计、仿真与调试
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八.设计、装配及调试中的体会
课程设计中虽然电路图看起来并不是很难,但是最难的就是焊板子了,刚开始以为一部分一部分的接,就会接好,最后才发现想的太简单了。
刚开始布局没有考虑之后的,导致元件与元件之间空隙很少,用焊笔点的时候,一不小心就会跟其他的连在一起,然后又得吸掉重新弄,尤其在焊并联的7个1K电阻时,用焊枪点的时候,几个容易点在一起,反复好久,最后第三部分出不来可能也是因为电阻那里短路或者其他问题,最后也没有检查出来。
而且元器件摆放不是很规整,在检查电路时显得十分困难,许多器件共用一个焊点,导致出现焊点松动,建议接要测试的导线其实应该用不同的颜色分开,比较好分辨。
设计过程中也出现了一些问题,连接线路时由于前期没有使用剥线器,采用剪刀替代,导致前期的电路有导线被剪到,导致虚断状态,一拔就断,发现之后重新连接了电路。
调试的时候发现灯一直亮着,所以先去检查开关是否接对,将万用表打到二极管档,红黑表笔接触开关对脚,万用表不响,表示不接通,当按下开关按钮时,万用表响,表
示接通,证明开关没有坏。
最后调试之后发现是一根导线松动。
虽然最后的结果并不是很好,但我认真去做了,亲身体会到自己学的知识与实际动手之间还有一定的差距,细节决定成败,有些细节在焊接的时候没有处理好,在检查的时候就会费很大功夫,而且也一定要有耐心,焊错之后有时候会比较急躁,然后又继续焊错,这样只能是恶心循环。
九.附录(包括整机逻辑电路图和元器件清单)(另起一页)
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电路
IC
电阻
电容
二极管
三极管
LED
开关
数码管
3K*2
放大滤波整形电路
IC2、I
C3、IC4LM741*3
300K*2
2K*2
30K*2
10K*1
3K*1
0.47μF*2
1N4148
*1
红*1
390*1
1k*1
10k*1
定时
电路
IC5
555*1
8k2*1
273k*1
103*2
100μF*1
1N4148
*1
8050*1
红*1
常开
*1
100K
电位器
计数
IC64553*1IC74543*1
共阳
7段*3
译码
1k*7
驱动
4k7*3
102*1
8550*3
显示
10K*1
电路
保护电路
220μF*2
1N4007
*2
IC插
数码管插座单
,
排6
脚2个
导线1米分三色
座16
通用板
另需
脚3个
12*8CM
8脚4
2块
个
十.参考资料
1.王淑娟,蔡惟铮,齐明,于泳,刘贵栋 .《模拟电子技术基础 》.高等教育出版社.2009
2.包晓敏,王开全 .《数字电子技术 》.机械工业出版社 .2011
3.严国红.《数字电子技术实验指导书 》
4.赵文来.《模拟电子技术基础实验指导书 》
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- 心率 电子 系统 课程设计 报告 电子信息工程 专业