電子脈搏計(jì)數(shù)器畢業(yè)論文設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-07-03 15:32本頁(yè)面
【正文】 陜西國(guó)防學(xué)院電子工程系畢業(yè)論文 四2輸入與非門74LS00 74 LS00簡(jiǎn)要說(shuō)明00為四組2 輸入端與非門（正邏輯）,共有 54/7400、54/74H00、54/74S00、54/74LS00四種線路結(jié)構(gòu)形式， 型號(hào)TplhTphlPD5400/740011ns7ns40mW54H00/74H0090mW54S00/74S003ns3ns75mW54LS00/74LS009ns10ns9mW 引出端符號(hào)及真值表 圖 44 圖 45注：1A－4A，1B－4B 輸入端； 1Y－4Y 輸出端雙列直插封裝 74LS00極限值電源電壓：7V 輸入電壓： 555時(shí)基電路 5G7555簡(jiǎn)要說(shuō)明555是一種應(yīng)用特別廣泛作用很大的的集成電路，屬于小規(guī)模集成電路，在很多電子產(chǎn)品中都有應(yīng)用。在多片級(jí)聯(lián)時(shí)，只需要將CO 和BO分別接至下級(jí)CD40110的CPU和CPD 端，就可組成多位計(jì)數(shù)器。CD40110 的進(jìn)位輸出CO 和借位輸出BO 一般為高電平，當(dāng)計(jì)數(shù)器從0～9 時(shí)，BO 輸出負(fù)脈沖。CD40110 有2 個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端CPU 和CPD 分別用作加計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入和減計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入。不必加限流電阻。計(jì)數(shù)器的輸出通過(guò)所存器送給譯碼器，轉(zhuǎn)換成可供顯示的七段等，并經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路輸出。 第四章 核心芯片介紹 CD40110簡(jiǎn)要說(shuō)明CD40110為十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器/鎖存器/譯碼器/驅(qū)動(dòng)器，具有加減計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)鎖存，七段顯示譯碼輸出等功能, 通常將具有這樣功能的電路集稱為“四合一電路”此類集式電路功能較強(qiáng)，采用這樣的電路有利于縮小整體的體積，減小裝置的連線，使故障率降低。輸出脈沖的頻率為：經(jīng)過(guò)計(jì)算得到f≈，即60秒。為了得到準(zhǔn)確的振蕩頻率值，實(shí)際上RT和RS均應(yīng)采用電位器，以便調(diào)整。CD4060是一個(gè)14位二進(jìn)制竄行計(jì)數(shù)器（分頻器），但是它內(nèi)部除了有14個(gè)T觸發(fā)器（組成14位計(jì)數(shù)器）外，還包含一個(gè)振蕩器，只要在CP1，CP0和/CP0端外接電阻和電容，就可以構(gòu)成RC振蕩器.圖38 基準(zhǔn)信號(hào)電路為了得到60秒脈寬的定時(shí)信號(hào)，RC振蕩器的輸出脈沖需經(jīng)214次分頻得到,該單元電路圖38所示,則RC振蕩脈沖的頻率f0應(yīng)為f0=214/602=136HZ電阻RT的值應(yīng)大于1KΩ,電容CT應(yīng)大于或等于100PF,一般可先選定電容CT容量,再根據(jù)上式可估算出電阻RT之值。時(shí)基電路應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)方波定時(shí)脈沖，用來(lái)控制計(jì)數(shù)器CD40110的計(jì)數(shù)允許端，以便使計(jì)數(shù)器在定時(shí)脈沖寬度所固定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行對(duì)脈搏電脈沖計(jì)數(shù)，固定時(shí)間為一分鐘。 CD4511有四個(gè)輸入端A，B，C，D和七個(gè)輸出端a～g,它還具有輸入BCD碼鎖存、燈測(cè)試和熄滅顯示控制功能，它們分別由鎖存端LE、燈測(cè)試端/LT、熄滅控制端/BI來(lái)控制。 CD4511是常用的BCD碼——七段顯示譯碼器，它本身由譯碼器有輸出緩沖器組成，具有鎖存、譯碼、和驅(qū)動(dòng)等功能，其輸出最大電流可達(dá)25mA，可直接驅(qū)動(dòng)共陰極LED數(shù)碼管。若把電路中的某位顯示電路單獨(dú)畫出來(lái)，如圖36所示。參數(shù)計(jì)算：數(shù)碼管限流電阻值根據(jù)數(shù)碼管電流的允許值進(jìn)行計(jì)算。 圖35 放大整形電路經(jīng)過(guò)比較，在能滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，選方案二。如圖35所示, 用與非門D1組成的線性放大器進(jìn)行放大，放大了的信號(hào)再由與非門D2進(jìn)整形, 將電脈沖信號(hào)送到CD40110的9引腳，元器件參數(shù)計(jì)算和方案一相同。 G3和G4門通過(guò)正反饋構(gòu)成施密特觸發(fā)器，電阻比值R2/R3影響其回差值，一般先確定電阻R3，可根據(jù) R3UOHUTH/IOH(max)選R3，式中UOH為門電路的輸出高電平（≈VDD），UTH為門電路的閾值電壓（≈VDD/2），IOH(max)為所選門電路的高電平輸出電流最大允許值。由非門構(gòu)成的放大電路，其放大倍數(shù)約為20倍。其阻值不能太小，否則非門的輸出與輸入之間的信號(hào)直接饋通。如圖34所示，其中非門G1和G2構(gòu)成兩級(jí)放大器，G3和G4構(gòu)成施密特觸發(fā)器，完成整形功能。圖33為傳感器的阻抗變換器和阻抗曲線： 圖33 傳感器的阻抗變換器和阻抗曲線 通過(guò)比較兩種方案方案二壓電薄膜傳感器雖然精度高使用方便、靈敏度高、頻帶寬、與人體接觸安全舒適，但是成本很高；方案一目前應(yīng)用更多的是壓電陶瓷片。它既具有壓電性又有薄膜柔軟的機(jī)械性能，用它制作壓力傳感器，具有設(shè)計(jì)精巧、使用方便、靈敏度高、頻帶寬、與人體接觸安全舒適，能緊貼體壁，以及聲阻抗與人體組織聲阻抗十分接近等一系列特點(diǎn)，可用于脈搏心音等人體信號(hào)的檢測(cè)。：壓電薄膜傳感器的設(shè)計(jì)電子脈搏計(jì)電路原理圖中所用壓電陶瓷片BC是一脈搏傳感器，將它緊貼在人身部位時(shí)，它便把人體的脈搏信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。而壓電陶瓷是人工制造的壓電材料。它有兩種基本類型：石英晶體和壓電陶瓷。電源部分電路圖如圖32 圖32 直流穩(wěn)壓電源圖 參數(shù)計(jì)算穩(wěn)壓電源電路輸出電壓為：VO = VREF (1 + R2/R1) + IADJ R2輸出調(diào)節(jié)電路中固定電阻Ｒ1取100W，此時(shí)LM317的VREF=，Iadj=50mA，由于IadjI1，所以 為了使用方便和降低成本，通過(guò)計(jì)算RP電位器直接取值:Rp=20Ω(即直接用電阻代替),是輸出電壓V0=+6V即可。其整機(jī)系統(tǒng)框圖如圖31 圖31 電子脈搏計(jì)整機(jī)系統(tǒng)框圖 ，－37V之間連續(xù)調(diào)節(jié)，其輸出電壓由兩只外接電阻RRP1決定，這個(gè)電壓將產(chǎn)生幾毫安的電流，經(jīng)RRP1到地，在RP1上分得的電壓加到調(diào)整端，通過(guò)改變RP1就能改變輸出電壓。第三章 各單元電路設(shè)計(jì)通過(guò)傳感器（壓電陶瓷片）來(lái)采集人體脈搏跳動(dòng)次數(shù)，將脈搏跳動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為與此相對(duì)應(yīng)的電脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大整形電路將傳感器的微弱電脈沖信號(hào)放大，整形除去雜散信號(hào)。 這兩種方案比較起來(lái)，第一種更直觀，所需的電路結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單些，成本更低，易于實(shí)現(xiàn)；第二種方案實(shí)現(xiàn)起來(lái)電路要復(fù)雜些，所用元器件數(shù)量多，成本相對(duì)高一點(diǎn)。用這種方案測(cè)量的誤差為177。 計(jì)數(shù)譯碼顯示電路 用來(lái)讀出脈搏數(shù)，并以十進(jìn)制數(shù)的形式由數(shù)碼管顯示出來(lái)。 基準(zhǔn)時(shí)間產(chǎn)生電路 產(chǎn)生短時(shí)間的控制信號(hào)，以控制測(cè)量時(shí)間。 倍頻器 將整形后所得到的脈沖信號(hào)的頻率提高。圖22
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