電子課程設(shè)計(jì)---電子脈搏計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-01-13 14:33本頁(yè)面
【正文】 放大與整形電路 由于我們要在15秒內(nèi)測(cè)量1分鐘內(nèi)的脈搏數(shù)，所以我們要對(duì)脈搏數(shù)進(jìn)行調(diào)頻。60/15=4需要4倍頻電路。如將15秒內(nèi)傳感器所獲得的信號(hào)頻率放大4倍，即可得到對(duì)應(yīng)的一分鐘的脈搏數(shù)，從而縮短測(cè)量時(shí)間。倍頻電路的形式很多，如鎖相倍頻器，與非門倍頻器等，由于鎖相倍頻器電路比較復(fù)雜，成本比較高，所以這里采用能滿足設(shè)計(jì)要求的由與非門組成的4倍頻電路。U1A和U2bA構(gòu)成二倍頻電路，U3A和U4A構(gòu)成二倍頻電路；兩個(gè)二倍頻電路串聯(lián)組成四倍頻電路。利用第一個(gè)與非門的延遲時(shí)間對(duì)第二個(gè)與非門產(chǎn)生作用，當(dāng)輸入有‘0’變成‘1’或由‘1’變成‘0’時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生脈沖輸出。其中電容C是為了延時(shí)，經(jīng)過(guò)測(cè)試，當(dāng)C1=10uF,C2=10uF，C3=510pF，C4=510pF,R1=10kΩ, R2=10kΩ，R3=10KΩ，R4=10KΩ的時(shí)候能達(dá)到4倍頻的要求。四倍頻電路圖如圖43所示。 圖43 四倍頻電路圖 定時(shí)器555組成多諧振蕩器，從電路圖知，通過(guò)電阻R3和R4向電容C3充電，充電到Vc1=2/3Vcc時(shí)，比較器1輸出低電平，輸出端輸出低電平，放電管導(dǎo)通，電容通過(guò)電阻R4和放電管放電；放電到Vc1=1/3Vcc時(shí)，比較器2 輸出低電平，輸出端輸出高電平，放電管截止，電容開(kāi)始充電，如此循環(huán)，產(chǎn)生震蕩。555定時(shí)器是為了實(shí)驗(yàn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，控制電路工作的基準(zhǔn)時(shí)間如下圖基準(zhǔn)時(shí)間產(chǎn)生電路R3=，R4=，C3=,C4=10μF。由定時(shí)器555組成的多諧振蕩器電路圖如圖44所示。 圖44 由定時(shí)器555組成的多諧振蕩器電路圖 本設(shè)計(jì)中采用簡(jiǎn)單的74lLS160作為計(jì)數(shù)器，因?yàn)樗鞘M(jìn)制數(shù)器，無(wú)需改裝，直接使用，因?yàn)槊}搏計(jì)數(shù)器需要計(jì)數(shù)上百位數(shù)字，因此，將三片74LS160直接按串聯(lián)方式連接即得千進(jìn)制計(jì)數(shù)器，三塊芯片LOAD CLR都為高電平以保持電路的工作，其中第二，三塊芯片ENT ENP都受前一個(gè)芯片的RCO控制，第一塊芯片ENT受555定時(shí)器的控制，當(dāng)555定時(shí)器輸出為低電平時(shí)，74LS160輸入端接收到的是高電平，開(kāi)始計(jì)數(shù)；輸出為高電平時(shí)，74LS160接受到的為低電平，停止計(jì)數(shù)（計(jì)數(shù)結(jié)束），此時(shí)顯示的就是15秒內(nèi)的脈沖數(shù)了，數(shù)碼管于74LS160的連接方式如圖45所示。 圖45 計(jì)數(shù)譯碼電路。 圖51 總體電路圖 打上電源開(kāi)關(guān)，電源各部分開(kāi)始工作，首先是信號(hào)發(fā)生器發(fā)生的信號(hào)，經(jīng)過(guò)四倍頻電路，頻率變成原來(lái)的四倍：倍頻器的主要作用就是為了計(jì)數(shù)器能在15秒內(nèi)計(jì)算出1分鐘的脈搏數(shù)，脈沖數(shù)進(jìn)入數(shù)碼管計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)開(kāi)始，來(lái)一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器就加1,15秒后定時(shí)器輸出端電平翻轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器停止工作，顯示出跳動(dòng)脈搏的次數(shù)。3 .在模擬、數(shù)字試驗(yàn)箱上的實(shí)現(xiàn) 各模塊的功能已經(jīng)在硬件試驗(yàn)箱上得到了實(shí)現(xiàn)，并且正確。將各模塊連接起來(lái)，按下電源總開(kāi)關(guān)后按以上說(shuō)明的步驟操作，555定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，經(jīng)過(guò)15秒后計(jì)時(shí)完成，數(shù)碼管顯示1分鐘的脈搏數(shù)。但由于實(shí)驗(yàn)箱上的電阻和電容與仿真中的參數(shù)并不是完全相同，所以計(jì)時(shí)的時(shí)間與仿真時(shí)不同。整個(gè)硬件實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為正確結(jié)果，并經(jīng)老師指導(dǎo)檢驗(yàn)后通過(guò)，實(shí)現(xiàn)其功能。 書上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，讓我們真正使課堂學(xué)習(xí)與動(dòng)手實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，提高了我們的自學(xué)能力、動(dòng)手能力和分析問(wèn)題的能力。讓我們更深刻的理解各個(gè)器件的功能及其應(yīng)用。 在大量的實(shí)驗(yàn)中，我總結(jié)出一種簡(jiǎn)單易行的設(shè)計(jì)方法，可以直接跳過(guò)列真值表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖以及邏輯公式。不僅可以節(jié)省時(shí)間，而且也使電路更加簡(jiǎn)單實(shí)用。我相信在以后的電路設(shè)計(jì)中會(huì)帶來(lái)很大的幫助。 此外，課程設(shè)計(jì)還使我們學(xué)到了諸如信息檢索，文檔閱讀，以及各種軟件的應(yīng)用等知識(shí)，培養(yǎng)了我們考慮事情要全面，做事認(rèn)真，在遇到困難時(shí)不急不躁，冷靜分析問(wèn)題的習(xí)慣。17
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