电子技术课程设计-红外线心率计课件

红外线心率计原理电子技术课程设计红外线心率计

教学内容

血液波动检测电路

放大滤波整形电路门控电路计数、译码

整机原理框图组成负电源转换电路基本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。显示电路红外线心率计原理框图

血液波动检测电路放大滤波整形电路

三位计数器、译码电路门控电路+12V电压输出-10V电压负电源变换电路12345显示电路6

红外光电传感器红外发光管光敏三极管当发光二极管加上正向电压，发光二极管发光，光敏三极管接收到光线，C、E间电流增大而导通。（接收到的光线越强，电流越大）组成红外发光管的压降U正=1.0V左右

浅蓝色或白色光电传感器的检测方法二极管挡红表笔黑表笔CE+-R红表笔黑表笔200kΩ或2MΩ挡

黑色接收管C、E极判别若表头有几十k的阻值显示，红表捧接的为C极，黑表捧接的为E极。若表头显示为0.9～1.1V,红笔接的是正极，黑笔接的是负极。发射管正负极判别血液波动检测电路调试back

示波器量程：DC5V/5μsC1正极的电压波形应为：幅度为+11V左右的一条直线，用手指触摸传感器，如果波形能上下移动，则判断此电路工作正常。对微弱电信号进行两级线性放大、滤波、整形，最后输出反映心跳频率的方波电路功能：放大、滤波、整形电路第一级放大电路仿真结果运算放大电路(2)电压比较（开环或正反馈）u+>u-

uo输出高电位“1”u+<u-

uo输出低电位“0”放大、滤波、整形电路放大、滤波、整形电路调试在两级放大电路分别调试完成后，把手指放在传感器上，V4能按心跳频率闪烁。放大、滤波、整形电路仿真结果门控电路电路功能:按下S1后,在H点输出30s低电平信号(555的3脚输出30s高电平信号),控制计数器计数时间4(重置)-一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。7(放电)-这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为ON时为LOW，对地为低阻抗，当输出为OFF时为HIGH，对地为高阻抗。8(V+)-这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。555定时器单稳态触发器：平时3脚输出低电平当2脚电压<1/3VDD，3脚输出高电平“1”；当6脚电压>2/3VDD，3脚输出低电平“0”

。1(接地)-地线(或共同接地)，通常被连接到电路共同接地。2(触发点)-触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3VCC，下缘须低于1/3VCC。3(输出)-当时间周期开始，555的输出脚位移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期结束输出回到0伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200mA。5(控制)-这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。6(重置锁定)-Pin6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3VCC电压以下移至2/3VCC以上时启动这个动作。计数、译码、驱动、显示电路电路功能：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）

计数电路----MC14553MC14553是3位十进制计数器，但只有1个输出端，要完成3位输出，采用扫描输出方式，通过它的选通脉冲信号，依次控制3位十进制的输出，从而实现扫描显示方式。CLOCK：计数脉冲输入端，下降沿有效。CIA、CIB：内部振荡器的外接电容端子。MR：计数器清零（只清计数器部分），高电平有效。LE：锁定允许。当该端为低电平时，3组计数器的内容分别进入3组锁存器，当该端为高电平时，锁存器锁定，计数器的值不能进入。DIS：该端接地时，计数脉冲才能进行计数。DS1、DS2、DS3：位选通扫描信号的输出，这3端能循环地输出低电平，供显示器作为位通控制。Q0、Q1、Q2、Q3：BCD码输出端，它能分时轮流输出3组锁存器的BCD码。O.F.：溢出进位端CD4553内部虽然有3组BCD码计数器（计数最大值为999），但BCD的输出端却只有一组Q0～Q3通过内部的多路转换开关能分时输出个、十、百位的BCD码，相应地，也输出3位位选通信号。例如：当Q0～Q3输出个位的BCD码时，DS1端输出低电平；当Q0～Q3输出十位的BCD码时，DS2端输出低电平；当Q0～Q3输出百位的BCD码时，DS3端输出低电平时，周而复始、循环不止。驱动、显示电路驱动电路由三个三极管(8550)组成当DS1

输出低电平时，V7导通，依次类推。显示电路把计数结果显示出来abcdefg数码管显示原理数字万用表二极管挡，红黑表棒分别接触二个电极，如某位某笔段发光，由红笔接的是位选位，黑表棒接的是笔段位，依次可以判断位选位与笔段位共阳极数码管驱动、显示电路V7、V8、V9集电极输出电压波形三个管子在工作在什么状态？开关状态译码电路1：锁存6：相位7：消隐译码电路4543显示译码器：把BCD码转换成驱动数码管所需的代码假设要显示的结果是123，那么V7、V8、V9的导通情况是怎样？译码器输出的结果是怎样？

-10V电源变换电路4049反相器的开门电平为6V，关门电平为4V

当D点变成低电平的时候，由于C8两端电压不能突变，UG≈-12V此时V2导通，C9充电，UE=-12V，带上负载后，UE≈-10V。当D点是高电平的时候，V1导通，C8被充电，UC8≈12V，V1、V2起开关作用18假定一开始A点为低电平，那么B=12V，C=0V，C1充电。充到开门电压6V时，状态反转：B=0V，C=12V，此刻F=18V，C1放电，方程为：放到关门电压4V时，状态反转：B=12V，C=0V，此刻F=-8V，C1充电，方程为：振荡周期T计算t1段:电容C1放电在t1时刻：uF=4V时t1≈1.5R19C7t1～t2段：C1反方向充电在t2时刻：uF=6V时t2≈1.2R19C7T=t1+t2≈(1.5+1.2)R19C7

≈2.7R19C718-8输入输出置零端（13脚）时钟（12脚）使能（11脚）测试（10）0上升沿00不变0下降沿00计数0X1X不变01上升沿0计数01下降沿0不变00XX不变0XX上升沿锁存0XX1锁存1XX0Q0123=0MC14553真值表电路板制作要求1.在装配时，尽量把同一功能电路器件放在一起。2.电阻器、短路线在安装时要注意横平竖直，卧式安装，安装时贴近印刷线路板。3.三极管在安装时要注意引脚高度（散热）；电解电容一定要紧贴电路板5.焊点一定要美观*6.焊盘要保持干净，不能沾满汗渍友情提示：元器件在焊接前，用透明胶布固定在电路板上，便于焊接7.一线不得二用5～8mm三极管8550电阻、二极管电解电容短路线

印制板布局+12V0V传感器放大1放大2滤波整形负电源变换电路-10.7V通电调试注意事项及要求2.采取分块调试的原则，即每做完一块功能的