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基于压电传感器的心率计的计算机设计与仿真 基于压电传感器的心率计的计算机设计与仿真

格式:word 上传:2022-06-25 17:08:54

《基于压电传感器的心率计的计算机设计与仿真》修改意见稿

1、“.....所以选用占空比可调的多谐振荡器,其电路图如下图占空比可调的多谐振荡器电容充放电时间为占空比只要改变电位器活动端的位置,就可以方便的调节占空比,当等于时,,输出脉冲将成为对称的矩形脉冲。此次设计采用定时器组成的占空比可调的多谐振荡器,不同的倍频还需对输出的信号进行分频。分频采用芯片,其管脚图如下图的引脚功能图如上图所示,用芯片可以将信号进行分频四分频八分频到分频,此次设计即采用定时器组成的多谐振荡器和芯片组成闸门电路。启动清零的控制整个电路的启动清零的控制将由这部分电路来完成,方案有可自启动及自动清零手动启动自动清零和手动启动手动清零等电路,比较之下,手动启动手动清零电路最简单,且易于实现,因此此次设计选用手动启动手动清零电路来控制电路的启动和清零。开关可选用单刀单掷开关和双刀双掷开关......”

2、“.....具体电路见第四章的仿真电路。计数译码显示电路本次心率计要求是能够用三位十进制显示,数显管用七段数码管,并且要有锁存的功能。此模块电路的传统设计思路是由计数芯片进行计数,然后经过译码锁存,最后经过驱动芯片,来驱动数码管进行显示。但在计数译码锁存以及驱动等芯片的选择上有所区别,不同的芯片功能有所差别,相应的电路设计也有差别。此电路的框图如下图计数译码显示电路框图计数器译码锁存器显示器计数器选用芯片,它是双四位二进制加计数器,其引脚图和真值表如下图的符号图表的真值表其引脚功能如下时钟输入端。计数使能端。,计数输出端,输出为二进制。复位端,高电平有效。工作方式上升沿加计数下降沿加计数下降沿不变上升沿不变上升沿不变下降沿不变输出本次设计中译码锁存器选用芯片,它是段锁存译码驱动器,其引脚图如下图引脚图表的真值表显示其他其引脚功能说明如下脚是消隐输入控制端,当时......”

3、“.....锁定控制端,当时,允许译码输出,时译码器处于锁定保持状态。脚是测试信号的输入端,当时,时,数码管将全部显示这主要用于测试段数码管有没有物理损坏。,为码输入端,高位到低位依次为。为译码输出端,输出高电平有效。第四章仿真结果与分析的功能及特点是电子线路仿真软件,虚拟电子工作台的升级版。是个完整的设计工具系统,提供了非常强大的元件数据库,并提供原理图输入接口全部的数模仿真功能综合设计能力和后处理功能。还可以进行从原理图到布线工具包如的的无缝隙数据传输。用软件的方法虚拟电子与电工元器件,虚拟电子与电工仪器和仪表,实现了软件即元器件和软件即仪器。是个原理电路设计电路功能测试的虚拟仿真软件。的元器件库提供数千种电路元器件供实验选用,同时也可以新建或扩充已有的元器件库,而且建库所需的元器件参数可以从生产厂商的产品使用手册中查到......”

4、“.....有般实验用的通用仪器,如万用表函数信号发生器双踪示波器直流电源还有般实验室少有或没有的仪器,如波特图仪字信号发生器逻辑分析仪逻辑转换器失真仪频谱分析仪和网络分析仪等。具有较为详细的电路分析功能,可以完成电路的瞬态分析和稳态分析时域和频域分析器件的线性和非线性分析电路的噪声分析和失真分析离散傅里叶分析电路零极点分析交直流灵敏度分析等电路分析方法,以帮助设计人员分析电路的性能。可以设计测试和演示各种电子电路,包括电工电路模拟电路数字电路射频电路及部分微机接口电路等。可以对被仿真的电路中的元器件设置各种故障,如开路短路和不同程度的漏电等,从而观察不同故障情况下的电路工作状况。在进行仿真的同时,软件还可以存储测试点的所有数据,列出被仿真电路的所有元器件清单,以及存储测试仪器的工作状态显示波形和具体数据等。有丰富的功能,其系统不仅包括软件本身的操作指南......”

5、“.....中这种元器件功能说明有利于使用进行教学。另外,还提供了与国内外流行的印刷电路板设计自动化软件及电路仿真软件之间的文件接口,也能通过的剪贴板把电路图送往文字处理系统中进行编辑排版,同时还支持和语言的电路仿真与设计。利用可以实现计算机仿真设计与虚拟实验,与传统的电子电路设计与实验方法相比,具有如下特点设计与实验可以同步进行,可以边设计边实验,修改调试方便设计和实验用的元器件及测试仪器仪表齐全,可以完成各种类型的电路设计与实验可方便地对电路参数进行测试和分析可直接打印输出实验数据测试参数曲线和电路原理图实验中不消耗实际的元器件,实验所需元器件的种类和数量不受限制,实验成本低,实验速度快,效率高设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用。易学易用,便于电子信息通信工程自动化电气控制类专业学生学习和进行综合性的设计和实验,有利于培养综合分析能力开发和创新的能力......”

6、“.....其供电电路为恒流源,仿真电路图如图所示,其输出完全符合传感器的电源要求。图恒流源电路放大电路放大电路被测信号的幅值为毫伏级,所以放大电路要将被测信号放大被左右,由集成运放组成放大电路,元件参数设置如下为隔直电容。图放大电路图函数信号发生器的设置参数图放大电路的波形说明波形图中幅度较小的波形为放大前信号,幅度传感器及其应用手册机械工业出版社李良荣现代电子设计技术基于机械工业出版社李忠波袁宏等著电子设计与仿真计数机械工业出版社李磊,褚家如等著压电微悬梁微弱压电信号检测兰吉昌著数字集成电路应用例化学工业出版社蔡鹏,黄成祥单片机测量频率的种简便方法机械增刊陈晓荣,蔡萍,周红全基于单片机的频率测量的几种实用方法工业仪表与自动化装置,致谢首先,衷心感谢姜李副教授对本人的精心指导,姜老师多次询问研究进程,并为我指点迷津,帮助我开拓研究思路,精心点拨热忱鼓励......”

7、“.....严谨求实的态度,踏踏实实的精神,不仅授我以文,而且教我做人,虽历时四个月,却给以终生受益无穷之道。对姜老师的感激之情是无法用言语表达的。再次,我还要向四年来学校内帮助过我,教授给我知识,做人的道理,做事的态度的老师们表示最真诚的感谢和祝福,是他们的辛勤和汗水培育了我,是他们的精神鼓舞了我,使我能够不懈努力和拼搏。在即将毕业之际,再次感谢所有关心我的老师和同学。附录大的为放大后信号,注意两个波形的纵坐标每格代表的幅值不同。滤波电路滤波电路已知正常人心率数为到次每分,婴儿为到次每分,老人为到次每分。所以人体的心脏跳动频率应在之间,在此应采用截止频率为的低通滤波器,参数选择为放大倍数为。其设计电路图如图所示。图滤波电路图被测信号经放大后再滤波的波形说明幅度小的为被测信号放大后的波形,幅度较大的为滤波电路。整形电路整形电路就是将模拟信号转换成脉冲数字信号的电路......”

8、“.....图整形电路仿真图整形波形说明正弦波为输入的放大滤波后的信号,矩形波为经过施密特触发器后的整形波形。倍频电路倍频电路由最基本的二倍频电路级联而成,其工作原理在上章中已论述,这里不再赘述,下图是由两个实用二倍频电路和个快速二倍频电路组成的倍频电路。图倍频电路其各部分的倍频波形如下图所示图倍频电路波形说明第个为倍频前波形,第二个为二倍频后波形,第三个为倍频波形,第四个为倍频波形。闸门控制电路闸门电路本电路是由时基电路和芯片组成闸门时间信号,由时基电路组成多谐振荡器,经芯片分频后得到想要的时间脉冲,从到的分频输出脉冲的宽带不同。其仿真电路图和输入输出波形如下图所示。图闸门时间电路图闸门信号波形控制电路控制电路用来控制电路的启动清零等,具体仿真电路如图所示,图中开关为单刀单掷开关,控制电路的启动,同时,当开关接高电平时,线接的清零端,使清零,不致影响下次的测量......”

9、“.....开关打到线时计数器清零,打到线时,可以开始计数,同时经过简单触发器线输出,当线的闸门时间信号为时,则此时允许倍频后的信号通过,进行计数译码显示。多谐振荡器清零端倍频后电路闸门时间电路开关开关清零端图控制电路计数显示电路本设计要求测量并显示结果,计数范围在之间,三位十进制静态显示,因此需要三个七段数码显示管。由计数器计数脉冲在闸门时间内的个数,送往译码锁存,驱动三位数码管显示,电路图如图所示。它的清零计数由控制电路控制。图计数译码显示电路以上是对各个电路模块的具体设计仿真分析,通过结合每个电路模块,设计出个总的电路方案,其整机电路图如附录所示,总的电路仿真图如附录所示。在能够对其进行电路仿真的前提下,我认为此方案达到了预期效果。在设计电路的过程中,对每个可以进行仿真的模块电路都进行了可行性仿真,包括滤波整形电路控制电路和计数显示电路......”

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