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便携式心率测试仪.doc

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便携式心率测试仪.doc

一、题目的要求和意义及所做工作随着科技的不断发展,人们在生活中利用科技给自己带来了许多的好处,于是我们便想着能否设计一个心率测频仪,使大家即便在家中就能方便的测量自己的心率,看自己的身体是否健康,并且省去了在医院排队所浪费的时间,这可是一举多得呀本人的专业是电子信息工程,对于设计这心率测频仪有一点的信心,并且我相信自己在设计过程中能够更全面地应用单片机、信号的采集与处理、PROTEUS软件和PROTEL99SE软件,提高自己的动手能力。研究出这种心率计也能够推动中国科学技术的发展,推动医疗设备的发展。所以,我选择了这个课题。本人所做的工作负责单片机的程序设计和PCB图的排版二、方案的设计及具体电路的设计和参数的计算1、概述本设计包5大模块稳压电源模块、传感器模块、信号放大整型模块、单片机控制处理模块、显示模块、串口通讯模块。本设计以51单片机为核心,把各个模块有机结合成一个整体,以实现无创性人体心率检测功能。以下为各个模块的功能的概述1、稳压电源模块提供5V直流电压,为各个模块提供稳定纯正的电压。2、传感器模块根据容积法原理制作光电传感器,以作为人体信号与电信号转换。3、信号放大整型模块放大传感器接收回的微弱信号,并对其滤波整型以方便处理。4、单片机控制处理模块利用51单片机的高性能对各个模块进行控制并对信号进行处理5、显示模块使用数码管显示数值2、稳压电源模块电源模块有两个方案1、双电源供电信号放大部分使用运算放大器,利用双电源供电可以方便地使用运算放大器的典型电路。但是需要外置双输出变压器,双稳压电路并为作品增加成本,大大提高了设计制作的难度。同时,由于需要背负重量较大的变压器,降低作品的轻便型。而且负电压并不适合数字电路处理。2、单电源供电单电源供电可以节省负电压稳压电路,而且可以直接利用干电池供电,降低电路设计制作复杂性,但是信号放大处理部分则需要较为复杂的设计。综合上述,对比两方案最终确定使用单电源供电,考虑作品需要用到数字电路,因此使用常用的三端稳压芯片LM2940附加上简单的外围电路设计出符合模拟电路和数字电路的5V电压。LM2940是低压差正电压稳压芯片,输入输出压差VV50的情况也可以正常工作,最大输出电流高达1A,外围电路简单方便。如图所示,利用二极管保护输入电源反接烧毁电路;LED发光二极管作为电源指示灯;高容量电解电容滤除输入输出电压的低

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