课程设计说明书摘要参考模板

1、数字脉搏计 摘 要：设计了一种基于压电传感器的简易数字脉搏计。其设计思路是用压电传感器把待测对象的脉搏跳动转化为电信号，但是由于信号比较微弱，必须经过放大整形后才能得到规则的脉冲波形。放大后的信号采用低通滤波电路进行除去杂散信号，由555构成的施密特触发器对波形进行整形，然后通过锁相环进行变频。最后通过计数译码电路就可以从数码管直接读出被测对象的脉搏数了。定时由基准时间产生电路完成。 关键词：脉搏计；压电传感器；信号处理； Abstract: A kind of simple portable digital pulsometer based on piezoelectric sensor i

2、s designed. The piezoelectric sensor is used to transform pulse beating into electrical signal. Because the signal is very weak, the regular pulse profile is only obtained after enlargement and reshaping. Amplifier circuit is used to magnify the weak signal from sensor, and the low-pass filter is us

3、ed to reshape the signal to get rid of miscellaneous signals. After timing and counting，the pulse number is directly shown on light-emitting diode tubes through decoding circuit. The norm time generation circuit set the standard time. Keywords: Pulsometer ;Piezoelectric sensor; Signal processing; 目

4、录1 绪 论41.1课题背景41.2 目的及意义51.3 设计的实施安排62.方案设计与实现62.1设计思想62.2设计方案选择63单元电路设计与参数计算83.1信号发生与采集83.2信号放大电路83.3滤波电路103.4信号整形电路103.5倍频电路123.6计数译码显示电路133.7控制信号电路154各单元电路仿真结果及说明195整机原理图及工作原理22总 结246主要参考文献241. 前言1.1课题背景 传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。

5、而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：

6、例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到 cm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到 s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生

7、物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。1.2 设计目的与意义我们已经知道传感器技术在信息时代的重要性以及传感器技术在各个领域的广泛应用。本课题所研究的数字脉搏计就是传感器技术在医疗诊断领域中的一种典型应用，这是现代数字信息技术和医疗技术完美的现代化结合下的产物。随着心脏的节律性收缩和舒张，在人体表

8、浅动脉上可摸到一个相同频率的搏动点称为脉搏。准确的脉搏次数测定，是反应心脏功能的重要依据之一，在临床检查和护理工作中有着十分重要的作用。传统的脉搏测量用手工测量，通常将指尖轻压动脉向较坚实的面，以使脉搏的感觉传到指尖，如果将动脉压上软的组织，则脉动波会被吸收或抵消，使指尖不易触觉脉动；指尖压在动脉上的力量要适中，用力太重将阻断血流，反而无脉搏产生。这种手工方法虽然简单易行，但容易产生误差，特别是临床住院病人常规的监测上，这种手工测脉搏的方法不仅影响工作效率，并且不能连续监测，无法实时观察。我们设计的数字脉搏计是一种自动测量人体脉搏的仪器，能直观地显示人体每分钟脉搏数，可连续、动态监量，价格便宜，适于普及推广。为了适应人们生活中的需要，本文设计了一款基于压电传感器的电