心律检测仪——心率显示

相关实验

心律检测仪——方案分析 心律检测仪——心跳脉冲产生 心律检测仪——心跳倍频 心律检测仪——心率显示

上节回顾

在心律检测仪——心跳倍频中，我们通过锁相环倍频，得到了心跳速率60倍的脉冲信号。锁相环锁定后就可以用这个倍频后的脉冲信号进行心律测试。1秒钟的计数脉宽，可以得到等价1分钟内的心跳次数，也就是心律。

心律显示设计框图

设计分解

这部分是一个纯数字电路。用74ls161加组合逻辑实现模10计数器。用74ls194作为锁存器。秒脉冲和带译码的数码管由硬木课堂的数电实验板提供。秒脉冲的一个周期是1秒，高电平0.5s，低电平0.5s，用74ls74进行异步两分频后，高电平1s，低电平1s。高电平1s用于计数，低电平的下降沿将数据锁存在74ls194里，并且低电平清零计数器为下次计数做准备。

测试心律显示逻辑电路

使用PWM1发出68Hz的测试信号，作为倍频后的心跳脉冲

使用硬木课堂仪器的逻辑分析仪来测试。逻辑分析仪的DIN8到11测试U1的输出，逻辑分析仪的DIN12到15测试U2的输出。DIN0测试倍频的心跳脉冲。DIN1测试U14两分频后的秒脉冲。左侧信号名称可以修改为自己需要的名称，方便识别。

可以观察到，1 SEC信号高电平期间，计数器开始工作。Data0到3是十进制的个位，D0到4是十进制的十位。Data0到3以模10循环计数，每当计数到9时就进位给十位的计数器，从而实现级联。

1 SEC的低电平，下降沿处，计数结果为0110,1000. 也就是十进制的68. 这跟PWM1发出的频率一致。

改变PWM1的频率为74Hz，再次测试。可以看到1 SEC下降沿处计数结果为0111,0100. 也就是十进制的 74，跟PWM1的频率一致。

PWM给定频率的实物电路测试结果

数码管显示68和74，测试结果正确。

联调测试

将模拟电路和555单稳态触发器产生的心跳脉冲接入锁相环。然后将锁相环的倍频输出接入心律显示。将手指尖放在传感器上测试心律。数码管显示72.

用手机秒表，然后摸脉搏进行1分钟计数，结果为70. 误差2次。