电子技术课程设计报告
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目录
一、 设 计目的 二、 设计要求
三、 设计框图及整机概述 四、 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、 定时电路
6、 计数、译码、显示电路
五、 电路装配、调试与结果分析 六、 设计、装配及调试中的体会 七、 附 录（包括整机逻辑电路图与元
器件清单 ） 八、 参 考文献
设计目的
巩固与加深在”模拟电子技术基础\"与\"数字电子技术基础”课程中所学的理论知识与 实训技
能，基本掌握常用电子电路的一般设计方法
555定时器、计数器、译码器等）的应用。
，并通过这一实训课程，能让学生对电子产
（运算放大器、非门、
品设计的过程有一个初步的了解 ，使学生掌握常用模拟、数字集成电路
二、设计要求
掌握整机电路组成及工作原理，并能运用所学过的电路知识分析、 解决电路 制作过程中所遇到的问题。
三、设计框图及整机概述
计算出每分钟波动的次数。但手指中的毛细血管的波动就是很微弱的 波电路、3位计数器电路，译码、驱动、显示电路等几部分组成。
，因此需要一个高放大
倍数且低噪声的放大器，这就是红外线心率计的设计关键所在。整机电路由放大电路、整形 电路、滤
四、各单元电路的设计及仿真
1、检测电路
血液波动检测电路首先通过红外光电传感器把血液中波动的成分检测出 来，然后通过电容器耦合到放大器的输入端。如图 4所示。
图4血液波动检测电路
2、放大电路
3、滤波电路
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丽［W］阪丽; 通道A 比例 丫检呂 o 底道R 比例i w a 反向 r」J3丿吁i 1 秣存 Ext. Trigger its 迪沿 SEW slfWl .MSE 叵回画□ 电平 o ◎类型錘W芮 V 4、整形电路
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-10V
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1
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.............. 「VEE
10V
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5、定时电路
V 6C
RI4
+12V
U2
R17
R15
10kL R16
100k
200k
1k V5
IC5计数指示一 11脚=
V6
8050
8k2
IC5 NE555
S1
1
气
7
\"6\" +
C5
C5
王
'~00^
UC6
~J0~01 U
图7 由555组成的门控电路
通电后2脚为12V,3脚输出低电位，V6截止,V5不发光。按下S1,3脚输出高电位，V6饱 与导通,V5亮。V6的C极输出低电平,12V电压通过 R17、
输出状态发生偏转,3脚输出低电位，V6截止,V6的C极的输出高电位
R31对C6充电。当充到 8V时,
6、计数、译码、显示电路
_ _对来自整形电路的反映心跳频率的矩形脉冲进行计数 _，译码，驱动数码管显示 心跳次数（30s） ----------- -
五、电路装
电路装配、调试与结果分析
日•日•日.
rm
注—一
显示电路
-VA- :H
間 :
1
1
个位
丿」
V7 “8550
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V8
* ■ * ■ ■ ■ ■ ■ ■ * 8550
777
r
r
1
1
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驱动电路II百位:::]
1
1
8550
+12V
R21—R23
分电路图
模电部
V9
I --
1
16
“ VDD DS
CIA 16
C7
■
R24— R30 I
1000PH_0 CIB DS5 12IC46 脚 __ R20 6 Q0 9
CLKC10k 11 DIS Q
极 I
西
Q2 Q3
VDD PH LDa
A
B IC7 C e D
f
BI VSS g
b
c d
14
10
MR I R32
VSS
I 10k
计数电路
」译码电路I
模电部分调试
放大、整形、滤波电路的调试
电路连接完毕后通电。 测量IC2、IC3的7脚、4脚对直流地的电压（即运放的供电电压）, 应该为+12V、-10V左右。测量IC4的7脚、4脚之间的电压，应该为+12V左右。
把食指放在传感器（ON2152）的探头上，适当调节压力。V4应该会有节律的闪烁，闪烁的频 率跟心跳的频率吻合。此时，用示波器测量IC2的6脚波形，应该就是放大了 R4/R3倍的波动信 号。用示波器测量IC3的6脚波形，应该就是比IC2的6脚波形放大了 R/R6倍的波形（因为放 大倍数很大，波形有削顶现象）。IC2、IC3的放大倍数可以根据自己的实际情况适当做一些调 整。用示波器测量IC4的6脚波形，应该就是一个规范的方波，就是单极性的，如果没有方波， 或方波的占空比太小，可以适当改变 Rio、
Ri的阻值。把测得的三个波形画入表
4、3中。
hz、几mv的正弦波，并把该波
如果手上暂时没有传感器，则使用函数信号发生器产生几 形加到Ci的负极，同样也可以按上述的方法进行调试。
电路的调试 连接完毕后通电。 门控
之间的压都为 B ：电路进入稳态 ，用数子万用表DC20V挡测 电路
百
3、6、7
S按钮，脚与 -命出状态百生翻转06的及与脚之间的电压为12V，V5不发光。按一下
脚输出高电位，因此V6饱与 导通,V6 脚 出低电位『5发光，用数字万用表 D$W 勒慢上门控电Q稳态
6 7脚与1脚之间的电压，可以发现， 测量 间就C极输 升的 r当上升到8V左右的时寸仝时间
电压就是慢慢 出状态又发生翻 30秒门控 ， 此时| 555输* 卜脚输出低电位。' 用 1脚之间的是数字万用表 玉，都就是\"oVV 的C极与
羊，”十个
显
电压为 转 进 入稳态
1脚之 间的电
DC20V挡测量3、6、 12V，V5不发光。
脚的与 参数来
如果― 暂稳态的达到 IJ 30秒的要求。
e时间
测量的心率不准确。需要调整
式 ：、
Ri7或C6
C 6=30O
驱动电路百位
［个位
十位
8550
V9 8550
计数、译码、驱动、显示电路的调试
电路连接完毕后通电。此时由于门控电路的控制作用，计数器MC14553的使能端（低电平 有效）被置“ 1” ,计数器不计数，输出的BCD码就是0000即5、6、7、9脚的电压大约就是 0V。用示波器双踪测量 DS、DS2之间、DS与DS3之间波形,应能显示图（8）所示的波形,测试 并把波形画在4、5中
（示波器量程：双踪,5V/DIV,1mS/DIV）。
把食指放在传感器的探头处，适当调节压力。当观察到 V4呈现有规律的亮-灭时,就可以 进行测量了。按一下门控电路的 整形电路送来的心跳脉冲计数。
S,这时,V5发光,计数器的使能端被置“ 0” ,计数器开始按
计数的结果以BCD码的形式送到译码器进行译码。 译码后的
结果送到数码管显示计数的结果。 过30秒钟后,门控电路输出高电平 ,计数器使能端被置“1” 计数器停止计数。数码管显示最后计数的结果 , 此数字乘 2 即就是被测的心率。测量并记录 计数器停止计数后，集成电路MC14553及CD4543的引脚电压并填入表 4、6、表4、7。
七、设计、装配及调试中的体会
通过这段时间的课程设计 , 我学到了很多东西 , 我们运用所学的课本知识 ,以及查阅相关 的文献 ,还要先复习以前学习过的知识
,通过温故而知新 ,使我一开始就有了应该怎样完成 “脉
,结合实际的应用来理解以前学了而没有
搏测量仪”的设计的方案。在这次课程设计过程中
学会的知识 ,这给我对理论课的学习提供了很大的帮助。也使我意识到理论与实际相结合的 重要性。
在设计过程中、所遇到的问题都一一的攻破
,经这次设计证明 ,将所学的知识与电子设计
方法想结合 ,大大的调动了我们学习的积极性 ,并有利于我们系统的科学地培养我们的实际动 手能力 ,工程设计能力及创新设计能力
,活耀了我们的思维 ,既符合由简到繁 ,循序渐进的教学
,通过在这次课程设
规律 ,又能激发我们对电子线路设计的兴趣还要先复习以前学习过的知识
计实习中 ,能够设计较为简单的一些电路。结合实际的应用来理解以前学了而没有学会的知 识,这给我对理论课的学习提供了很大的帮助。也使我意识到理论与实际相结合的重要性。
作为大二做到理论联系实际 ,认识其重要性与必要性。真正体会到设计就是一件辛苦与 充满乐趣的事情 , 同时加深了对数电这门课程的理解 , 学会了基本集成电路的运用。 在设计过 程中学到了很多在课本上学不到的东西 ,也发现了自己的很多不足之处。深深的体会到只有 认真的去做才能知道它真正的意义 , 不要眼高手低 , 要一步一步 , 脚踏实地的去做。
在设计中碰到一个接一个的难题
,在经过老师指导与同学们的交流
,使难题一一得到化
解。设计过程虽然就是很辛苦的 , 但经过自己的努力换回的劳动成果 , 对自己来说也就是很值 得欣慰的。设计过程中 ,我问老师 ,问同学,找资料,查课本,搜集信息,寻找相关知识 ,虽辛苦 却也快乐。另外 ,画图时用到了 Multisim, 通过这次设计 ,使我更好的掌握了 Multisim 这个画图 工具的基本用法。
这次课程设计既锻炼了我的动手能力
,又培养了我的兴趣进一步丰富了自己的数字电子
知识。 对我以后所要做的毕业设计有了一个初步的了解。 更重要的就是使我深深的体会到理 论结合实际的重要性 ,做事要认真 ,脚踏实地。我相信 ,有付出就会有美丽！
八、附录 （ 包括整机逻辑电路图与元器 件清单 ）
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LED按 f 管 码 电源 变IC1 68k*1 5k6*1 102*1 2、 2 卩 F*2 1N4148 *2 换 电路 4096*1 血液 波动 检测 电路 1k8*1 22k*1 10 卩 F*2 0N2152 *1 3K*2 放整滤大 IC2、 200K*2 2K*2 30K*2 10K*1 7K5*1 390*1 形 IC3、IC4 波 LM741* 3 0、47 卩 F*2 1N4148 *1 红*1 电路 1k*1 门控 电路 IC5 555*1 10k*1 8k2*1 273k*1 103*2 100 卩 F*1 8050*1 绿*1 常开 *1 计译驱显 数 码 动 示 IC6 4553*1 1k*7 IC7 4543*1 4k7*3 102*1 100 卩 F*1 8550*3 共阳 7段*3 电路 九、参考文献
[1] 童诗白,华成英•模拟电子技术基础•北京:高等教育出版社 [2] 王俊峰•电子产品开发设计与制作•北京：人民邮电出版社 [3] 阎石•数字电子技术基础•北京:高等教育出版社，
