脉搏计数器资料

一 电子脉搏计数器原理图 焊接电路板用 一 电子脉搏计数器原理图 焊接电路板用 二 元件介绍二 元件介绍 1 SM420561K 型号引脚图 2 六反相器 CD4069 引脚图 3 cd40110 引脚图 CD40110 逻辑功能逻辑功能 1 CD40110 逻辑功能 CD40110 能完成十进制的加法 减法 进位 借位等计数功能 并能直接驱动小型七段 LED 数码管 其逻辑功能见表 1 其引脚排列如图 1 a 所示 CR 5 脚 为清零端 R 1 时 计数器异步清零 CP 为时钟端 CPu 9 脚 为加法计数时钟 CPd 7 脚 为减法计数时钟 co 10 脚 加计数进位输出 BO 11 脚 减计数借位输出 TE 4 脚 为触发器使能端 TE 0 时 计数器工作 TE 1 时 计数器处于禁止状态 即不计数 LE 6 脚 为锁存控制端 LE 1 显示数据保持不变 但它的内部计数器仍正常工作 a b c d e f g 1 15 14 13 12 3 2 脚 为信号输出端 与七段显示器连接 表 1 CD40110 逻辑功能表 电子脉搏计设计电子脉搏计设计 1 设计任务与要求 为提高运用电子技术基本知识进行理论设计 实践创新以及独立工作 团队合作的能力 通过实践制作一个数字频率计 学会合理的利用集成电子器件制作基于数字电路和模拟电路的课程设计与制作 电子脉搏计是用来测量一个人心脏跳动次数的电子仪器 也是心电图的主要组成部分 它是用来测量频率较低的小信 号 要求 1 实现在 1min 内测量脉搏数 2 用数码管将测得的脉搏数用数字的形式显示 3 测量误差小于 4 次 min 2 工作原理 打上电源开关 电路各部分开始工作 首先是采集脉搏信号 脉冲信号 经放大和整形后 脉冲数进入计数器 经译码 后显示 计数开始 来一个脉冲计数器就加一 按键按下 定时开始 60s 后 定时器输出端电平翻转 计数器停止工作 数 码管显示出脉搏跳动的次数 555 定时器组成的单稳态触发器电路 1 电路的组成及工作原理 用 555 定时器组成的单稳态触发器电路如图 3 27 a 所示 其工作原理如下 1 2 3 4 5 6 7 8 555 Vcc I O C R u u C1 Q t uI O t uC O t uO O 态态态态 态态态 0 111 TH ttttt 01234 uC 0 0 0 1 uC tW tW uC Vcc Vcc 3 2 a b 图 3 27 单稳态触发器 a 电路图 b 波形图 1 稳态 10 tt 输入脉冲信号加在位置控制输入端 2 号引脚上 平时为高电平 在电路连接电源后 有一个进入稳态过程 即电源通过 R 向电容 C 充电 1 u 当其上电压 则 6 号引脚状态为 1 而的 2 号引脚状态也为 1 则输出为 0 放电管 T 导通 电容上电压通过 7 号引脚放电 2 3 CCC uV I u C u 使 6 号引脚状态为 0 则输出不变 仍为 0 电路处于稳定状态 如表 3 8 中期间所列 其工作波形如图 3 27 b 所示 10 tt 表 3 8 555 定时器单稳态电路工作状态 时间工作状态 6 号引脚状 态电容电压 C u 2 号引脚状 态输入电压 I u 输出状态放电管 T 01 tt 稳态 01 0 不变 导通 时刻 1 t触发翻转 0 下跳到 0 1 截止 13 tt 暂稳态0 充电 0 11 不变 截止 时刻 3 t恢复稳态 1 2 3 CC V 10 导通 34 tt 稳态0 放电 1 0 不变 导通 2 稳态 13 tt 在时刻 输入为下降沿触发信号 2 号引脚状态为 0 而 6 号引脚状态仍为 0 这时电路输出发生翻转为 1 放电管 T 截止 电容开始 1 t I u 充电 电路进入暂稳态 此后 在时刻 电容电压还未充到 输入必须由 0 变为 1 故 6 号 2 号引脚状态在为 0 0 和 2 t 2 3 CC V I u 13 tt 0 1 输出一直为 1 放电管处于截止状态 3 时刻恢复稳态 3 t 在时刻 电容上电压被充到时 这时 6 号 2 号引脚状态为 1 1 使输出由 1 翻转为 0 暂稳态结束 电路又恢复稳态 这时放 3 t 2 3 CC V 电管 T 导通 立即快速放电 使 6 号 2 号引脚状态为 0 1 输出维持不变 为 0 态 电路处于稳态 图 7 2 5 表示出了各时期的波形和工 C u 作状态 由上述可知 555 定时器组成的单稳态电路是由输入脉冲信号的下降沿触发使输出状态翻转的 另外 在暂稳态过程结束之前 必须恢 1 u 复为 1 否则电路内的触发器成为不确定工作状态 且输出不能维持 0 态 因此这种单稳态电路只能用负的窄脉冲触发 如果输入脉宽大于RS 输出脉宽 则输入端可加微分电路 使输入脉宽变窄 RC 2 输出脉冲宽度的计算 输出的脉冲宽度也就是暂稳态的持续时间 可以根据的波形进行计算 0 u w t C u 根据 RC 电路瞬态过程的分析 可得到 3 1 0 t CCCC uuuue 当式中 t 和时间常数时 可得 w tRC 3 2 0 ln CC W CCW uu tRC uut 由波形图可知 式中 V 代入式 4 2 故 C u CCC uV 0 0 C u 2 3 CWCC utV 3 3 0 ln1 1 2 3 CC W CCCC V tRCRC VV 上式应用时 应注意单位 为欧姆 为法拉 则为秒 RC W t 这种电路