1、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書1 產(chǎn)品簡(jiǎn)介紅外線心率計(jì)就是通過紅外線傳感器檢測(cè)出手指中動(dòng)脈血管的微弱波動(dòng)， 由計(jì)數(shù)器計(jì)算 出每分鐘波動(dòng)的次數(shù)。但手指中的毛細(xì)血管的波動(dòng)是很微弱的，因此需要一個(gè)高放大倍數(shù)且 低噪聲的放大器，這是紅外線心率計(jì)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵所在。通過本產(chǎn)品的制作，可以使學(xué)生掌握 常用模擬、數(shù)字集成電路（運(yùn)算放大器、非門、 555 定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、譯碼器等）的應(yīng)用。 2 紅外線心率計(jì)工作原理2.1 紅外線心率計(jì)的原理框圖整機(jī)電路由 -10V 電源變換電路、血液波動(dòng)檢測(cè)電路、放大整形濾波電路、 3 位計(jì)數(shù)器電 路、門控電路、譯碼驅(qū)動(dòng)顯示電路組成，如圖1 所示。圖 1 紅外線心率計(jì)的原理框圖2.2 單元電路的

2、工作原理 負(fù)電源變換電路負(fù)電源變換電路的作用是把 +12V直流電變成 -10V 左右的直流電壓， -10V 電壓與 +12V作 為運(yùn)算放大器的電源。負(fù)電源變換電路如圖 2 所示，其中 IC1（ CD4069）為六非門集成電路， 它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 3（a） 所示。負(fù)電源變換電路工作原理：通電的瞬間，假設(shè) A點(diǎn)是低電位，則 B 點(diǎn)是高電位， C點(diǎn)是 低電位， D點(diǎn)是高電位。 B 點(diǎn)的高電位通過 R19給 C7充電，當(dāng) F 點(diǎn)的電壓高于 IC1（CD4049）的 電平轉(zhuǎn)換電壓時(shí)， B點(diǎn)輸出低電位， C點(diǎn)（C7 一端）輸出高電位，由于電容兩端的電壓不能突 變，所以 C7兩端的電壓通過 R19放電。當(dāng)

3、 F 點(diǎn)電壓低于 IC1的轉(zhuǎn)換電壓時(shí)， B點(diǎn)輸出高電位， 此高電位通過 R19對(duì) C7 充電，如此循環(huán)。 C點(diǎn)得到方波，經(jīng)過后面四個(gè)反相器反相、擴(kuò)流后， 在 D 點(diǎn)得到方波。當(dāng) D點(diǎn)是高電平的時(shí)候， V1導(dǎo)通 C8被充電，大約充到 11V 左右，當(dāng) D點(diǎn)變成低電平的時(shí) 候，由于 C8兩端電壓不能突變， G點(diǎn)電壓被拉到 -11V 左右，此時(shí) V2導(dǎo)通， C9反方向進(jìn)行充電， 使 E 點(diǎn)電壓達(dá)到 -10V 左右。由于帶負(fù)載的能力不強(qiáng)，當(dāng)帶上負(fù)載后，E 點(diǎn)電壓大約降到 9V 左R1868k1012R195k6+12V156DC8+2.2 FV11N4148圖 2 電源電路1N4148V2C9-10V

4、E2.2 FV+(a) CD4049(b) LM741圖 3 集成電路的結(jié)構(gòu)圖 血液波動(dòng)檢測(cè)電路 血液波動(dòng)檢測(cè)電路首先通過紅外光電傳感器把血液中波動(dòng)的成分檢測(cè)出來，然后通過電 容器耦合到放大器的輸入端。如圖4 所示。1.05 （0.9-1.1 ）”，一次TCRT5000紅外光電傳感器的檢測(cè)方法： 首先用數(shù)字萬(wàn)用表的二極管檔位正向壓降測(cè)試控制端發(fā)射管(淺藍(lán)色)的正、負(fù)極，將 紅黑表筆分別接發(fā)射管的兩個(gè)引腳，正反各測(cè)一次，表頭一次顯示顯示溢出值“ -1 ”，則顯示 1.05V 的那次正確，紅表筆接的是正極，黑表筆接的是負(fù)極。若兩 次都顯示“ 1”，說明發(fā)射管內(nèi)部開路，若兩次都顯示“0”發(fā)射管內(nèi)不短

5、路。然后再判斷接收管的 C、 E 極和光電轉(zhuǎn)換效率，方法如下：將發(fā)射管的正負(fù)極分別插入數(shù)字萬(wàn)用表hFE檔 NPN型的 C、E插孔，再將模擬萬(wàn)用表打到 R× 1k檔。紅黑表筆分別接接收管的兩個(gè)引腳，若表 針不動(dòng)，則紅黑表筆對(duì)調(diào)，若表針向右偏轉(zhuǎn)到15k 左右，則黑表筆所接管腳為 C，紅表筆所接管腳為 E。此時(shí)，再用手指或白紙貼近兩管上方，表針繼續(xù)向右偏轉(zhuǎn)至1k 以內(nèi)，說明該紅外光電斷續(xù)器的光電轉(zhuǎn)換效率高。血液波動(dòng)檢測(cè)電路工作原理： TCRT5000是集紅外線發(fā)射管、接收管為一體的器件，工作 時(shí)把探頭貼在手指上，力度要適中。紅外線發(fā)射管發(fā)出的紅外線穿過動(dòng)脈血管經(jīng)手指指骨反 射回來，反射回來

6、的信號(hào)強(qiáng)度隨著血液流動(dòng)的變化而變化，接收管把反射回來的光信號(hào)變成 微弱的電信號(hào)，并通過 C1耦合到放大器。 放大、整形、濾波電路 放大、整形、濾波電路是把傳感起檢測(cè)到的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大、整形、濾波，最后輸 出反映心跳頻率的方波，如圖 5 所示。其中 LM741 為高精度單運(yùn)放電路，它們的引腳功能如 圖 3 (b) 所示。 IC 2、 IC3、IC 4都為 LM741。圖 5 信號(hào)放大、整形電路 因?yàn)閭鞲衅魉蛠淼男盘?hào)幅度只有 25 毫伏，要放大到 10V左右才能作為計(jì)數(shù)器的輸入脈 沖。因此放大倍數(shù)設(shè)計(jì)在 4000 倍左右。兩級(jí)放大器都接成反相比例放大器的電路，經(jīng)過兩級(jí) 放大、反相后的波形是跟輸

7、入波形同相、且放大了的波形。放大后的波形是一個(gè)交流信號(hào)。其中 A1、A2的供電方式是正負(fù)電源供電，電源為+12V、-10V 。A1、 A2與周圍元件組成二級(jí)放大電路，放大倍數(shù)Auf 為：A uf R 4 R 8 66 66 4000R 3 R6由于放大后的波形是一個(gè)交流信號(hào)，而計(jì)數(shù)器需要的是單方向的直流脈沖信號(hào)。所以經(jīng)過 V3 檢波后變成單方向的直流脈沖信號(hào)， 并把檢波后的信號(hào)送到 RC兩階濾波電路， 濾波電路的作用是濾除放大后的干擾信號(hào)。 R9、V4 組成傳感器工作指示電路， 當(dāng)傳感器接收到心跳信號(hào) 時(shí)， V4就會(huì)按心跳的強(qiáng)度而改變亮度，因此V4正常工作時(shí)是按心跳的頻率閃爍。直流脈沖信號(hào)濾波

8、后送入 A3 的同相輸入端，反相輸入端接一個(gè)固定的電平，A3是作為一個(gè)電壓比較器來工作的，是單電源供電。當(dāng) A3 的 3 腳電壓高于 2 腳電壓的時(shí)候， 6 腳輸出高電平；當(dāng) A3 的 3 腳電壓低于 2 腳電壓的時(shí)候， 6 腳輸出低電平，所以 A3輸出一個(gè)反應(yīng)心跳頻率的方波信號(hào)。 門控電路555 定時(shí)器是一種將模擬電路和數(shù)字電路集成于一體的電子器件，用它可以構(gòu)成單穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器等多種電路。 555 定時(shí)器在工業(yè)控制、定時(shí)、檢測(cè)、報(bào) 警等方面有廣泛應(yīng)用。555 定時(shí)器內(nèi)部電路及其電路功能如圖6(a) 、(b) 所示。 555 內(nèi)部電路由基本 RS觸發(fā)器FF、比較器 CO

9、M1P、COM2P和場(chǎng)效應(yīng)管 V1組成(參見圖 6(a)。當(dāng) 555 內(nèi)部的 COM1P反相輸入 端( - )的輸入信號(hào) VR小于其同相輸入端( +)的比較電壓 VCO( Vco 32VDD )時(shí)， COM1P輸出 高電位，置觸發(fā)器 FF 為低電平，即 Q=0；當(dāng) COM2P同相輸入端( +)的輸入信號(hào) VS 大于其反 相輸入端( - )的比較電壓 VCO/2(1/3V DD)時(shí)，COM2P輸出高電位， 置觸發(fā)器 FF為高電平，即 Q=1。 RD 是直接復(fù)位端， RD 0 ，Q=0；MOS管 V1是單穩(wěn)態(tài)等定時(shí)電路時(shí)，供定時(shí)電容C對(duì)地放電作用。注意：電壓 VCO可以外部提供，故稱外加控制電壓，

10、也可以使用內(nèi)部分壓器產(chǎn)生的電壓， 這時(shí) COM2P的比較電壓為 VDD/3 ，不用時(shí)常接 0.01 F電容到地以防干擾。RDVC0VRVSR15CMP1FF放電DISCVDD5k+6+7R3 5kR2 5kCMP2V1(a) 555 定時(shí)器內(nèi)部電路QR 1R 1S(b) 555RD VDDDISCRQSGNDVCC放電置“0” 輸入置“1” 輸入736125控制地復(fù)位 電源48簡(jiǎn)化符號(hào)輸出圖6 555 定時(shí)器內(nèi)部電路及其功能符號(hào)由 555 接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來完成門控電路的作用是控制計(jì)數(shù)器的啟停，并控制每次測(cè)量 的時(shí)間，電路如圖 7(a) 所示。+12VIC511腳u2uC6u3uC6(a) 電

11、路 (b) 工作波形圖 7 由 555 組成的門控電路 當(dāng)接通電源的時(shí)候， +12V 電源電壓通過 R15 對(duì)電容 C4 進(jìn)行充電， 2 腳的電壓馬上變成 12V(“1”電平)，觸發(fā)器 FF被置“ 0”， 即 555的 3腳輸出“ 0”電平(參見圖 7(a) )。V6截 止，V6的 C極為高電位，所以計(jì)數(shù)器 MC14553不計(jì)數(shù)，此時(shí) V5不亮。 當(dāng)按下 S1按鈕時(shí)， 2 腳電壓為 0V，低于 1/3 電源電壓。 555 內(nèi)部 CMP2輸出高電平(參 見圖 6(a) ),觸發(fā)器 FF被置“ 1”，即 3腳輸出“ 1”電平， V6飽和導(dǎo)通， V5發(fā)光， V6集電極輸 出低電平，使計(jì)數(shù)器 MC14

12、553清零，開始計(jì)數(shù)。同時(shí) 555 內(nèi)場(chǎng)效應(yīng)管截止， 12V 電壓通過 R17 給 C6充電， C6 的電壓逐漸增高，如圖 7(b)u C6波形。 當(dāng) C6的電壓充到 2/3 電源電壓的時(shí)候， 555內(nèi) CMP1輸出高電平，觸發(fā)器置“ 0”，3 腳 輸出低電平， V6集電極輸出高電平，因此計(jì)數(shù)器MC14553的 11 腳變?yōu)楦唠娖剑?jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)；同時(shí) 555 內(nèi)場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，電容 C6 通過場(chǎng)效應(yīng)管迅速放電到低電平，返回穩(wěn)定的狀態(tài)， 定時(shí)結(jié)束。脈寬 TW可根據(jù)下式計(jì)算：TWR17C 6 lnDD2VDD3VDDR17C6 ln3 1.1R17C6式 1-1 3 位計(jì)數(shù)電路由 MC14553

13、組成的 3 位計(jì)數(shù)電路對(duì)輸入的方波進(jìn)行計(jì)數(shù)，并把計(jì)數(shù)結(jié)果以BCD碼的形式輸出。MC14553為十六引腳扁平封裝集成電路，其引腳功能如圖8(a)所示，有四個(gè) BCD碼輸出端 Q1Q3，可分時(shí)輸出三組 BCD碼；有三個(gè)分時(shí)同步控制信號(hào) DS1 DS3，為計(jì)數(shù)器的輸出提 供分時(shí)同步輸出控制信號(hào)，形成動(dòng)態(tài)掃描工作方式，該控制端低電平有效。計(jì)數(shù)電路包含了 計(jì)數(shù)和輸出驅(qū)動(dòng)電路。161514131211109161514131211109VDDDS3O.FRCPDISLEQ0VDDfgedcbaMC14553CD4543DS2DS1CBCAQ3Q2Q1VSSLDCBDAPHBIVSS123456781234

14、5678（a） MC14553（b） CD4543圖 8 集成電路引腳功能圖 計(jì)數(shù)器 MC14553真值表如下：表 2.1 MC14553 真值表輸入輸出置零端（ 13 腳）時(shí)鐘（ 12 腳）使能（ 11 腳）測(cè)試（ 10）0上升沿00不變0下降沿00計(jì)數(shù)0X1X不變01上升沿0計(jì)數(shù)01下降沿0不變00XX不變0XX上升沿鎖存0XX1鎖存1XX0Q0123=0X=任意計(jì)數(shù)器 MC14553的 DS1 DS3輸出為方波， 波形如圖 8 所示。當(dāng)按下 S1時(shí)（參見圖 7（a ） ， V5飽和導(dǎo)通， V5的 C極為低電平， MC14553的 11腳變?yōu)榈碗娖剑?jì)數(shù)器開始對(duì)送到 12腳的從 整形電路過

15、來的方波個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)， 最大計(jì)數(shù)為 999，計(jì)數(shù)結(jié)果以 BCD碼的形式從 Q0Q3 輸出。 11腳不管是高電平還是低電平， DS1DS3始終是輸出圖 9 的方波。當(dāng) DS3是低電平的時(shí)候，個(gè) 位顯示器被選中， Q0Q3 輸出個(gè)位要顯示的數(shù)值； 當(dāng) DS2是低電平的時(shí)候， 十位顯示器被選中， Q0Q3 輸出十位要顯示的數(shù)值；當(dāng) DS1 是低電平的時(shí)候，百位顯示器被選中， Q0 Q3輸出百位 要顯示的數(shù)值。圖 9 DS 1DS3輸出波形圖 譯碼、驅(qū)動(dòng)、顯示電路3 位計(jì)數(shù)電路、譯碼、驅(qū)動(dòng)、顯示電路如圖 10 所示，它的作用是把計(jì)數(shù)器輸出的計(jì)數(shù)結(jié) 果顯示在 3 位數(shù)碼管上。譯碼器 CD4543的引腳功

16、能如圖 8（b）所示。它有了四個(gè)輸入端： A、B、 C、D，與計(jì)數(shù) 器的輸出端相連；有七個(gè)數(shù)碼筆段輸出驅(qū)動(dòng)端：a g。譯碼器 CD4543可以驅(qū)動(dòng)共陰、共陽(yáng)兩種數(shù)碼管，使用時(shí)，只要將 PH引腳接高電平，即可驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)極的 LED 數(shù)碼管；將 PH引腳接 低電平，即可驅(qū)動(dòng)共陰極的 LED數(shù)碼管。顯示采取動(dòng)態(tài)掃描的方法， 即每一時(shí)刻只有一個(gè)數(shù)碼管被點(diǎn)亮， 但是交替的頻率非常快， 由于人眼的視覺殘留效應(yīng)，人眼看到的就是靜止的數(shù)字顯示結(jié)果。計(jì)數(shù)器送來的數(shù)據(jù)，經(jīng)過 CD4543翻譯成 7 段字碼后，接到數(shù)碼管的 7 個(gè)筆畫端，點(diǎn)亮相應(yīng)的筆畫段。數(shù)碼管采用共陽(yáng) 極的。 CD4543的真值表如下：表 2.2

17、CD4543 的真值表輸入輸出LD(1)BI(7)PH(6)D C B Aa b c d e f g顯示X11X X X X1 1 1 1 1 1 1黑屏1010 0 0 00 0 0 0 0 0 101010 0 0 11 0 0 1 1 1 111010 0 1 00 0 1 0 0 1 021010 0 1 10 0 0 0 1 1 031010 1 0 01 0 0 1 1 0 041010 1 0 10 1 0 0 1 0 051010 1 1 00 1 0 0 0 0 061010 1 1 10 0 0 1 1 1 171011 0 0 00 0 0 0 0 0 081011 0

18、0 10 0 0 0 1 0 091011 0 1 01 1 1 1 1 1 1黑屏1011 0 1 11 1 1 1 1 1 1黑屏1011 1 0 01 1 1 1 1 1 1黑屏1011 1 0 11 1 1 1 1 1 1黑屏1011 1 1 01 1 1 1 1 1 1黑屏1011 1 1 11 1 1 1 1 1 1黑屏+12VV7個(gè)十百d c ge8550個(gè)16V8V94C71000P 3IC 46腳輸出 R20 12V6C極 10k 1110CIACIBCLKDIS13MRVDD DS1DS2DS3IC6VSS81673625495ABCDQ0Q1Q2Q3R21R232 4.7

19、k 32115VDD PH LDa b c dIC7BI VSS g78圖 10 3 位計(jì)數(shù)、譯碼、驅(qū)動(dòng)、顯示電路上圖中：IC6 為 MC14553； IC7 為 CD4543。11R24 R309 1k 7131514理原機(jī)整1圖93 紅外線心率計(jì)調(diào)試工藝3.1 基本要求 熟練掌握用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量集成電路以及各種元器件引腳的電壓， 判別各種集成電路 輸入、輸出狀態(tài)；熟練使用示波器測(cè)量要求點(diǎn)的電壓波形。 會(huì)利用電原理分析和排除調(diào)試過程中出現(xiàn)的故障。3.2 調(diào)試技術(shù)的發(fā)展：當(dāng)代電子產(chǎn)品調(diào)試技術(shù)的發(fā)展有三個(gè)明顯的趨勢(shì)： 強(qiáng)調(diào)整體調(diào)試由于微電子技術(shù)和 EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）技術(shù)飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品元

20、器件數(shù)量減少， 設(shè)計(jì)制造水平不斷提高，使得大批產(chǎn)品內(nèi)的同一功能電路之間差別微小，不同工能模塊之間 的配合有條件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中解決，因此一個(gè)電子產(chǎn)品內(nèi)各功能塊不需要或很少需要調(diào)試。調(diào) 試工作主要集中在整體調(diào)試，極大提高了效率，降低了產(chǎn)品制造成本。 趨向免調(diào)試、少測(cè)試 由于現(xiàn)在很多電子產(chǎn)品采用高集成度專用的集成電路；大規(guī)模、超大規(guī)模通用集成電路 和高質(zhì)量電子元器件組成， 制造工藝先進(jìn)， 使電子產(chǎn)品調(diào)試走出傳統(tǒng)反復(fù)調(diào)整和測(cè)試的模式， 向免調(diào)試、 少測(cè)試方向發(fā)展。 例如現(xiàn)代采用單片集成電路和 SMT技術(shù)制造的數(shù)字調(diào)諧收音機(jī)， 幾乎不用調(diào)整，只須很少測(cè)試便可以達(dá)到較高的指標(biāo)。 發(fā)展自動(dòng)測(cè)試 先進(jìn)的計(jì)算機(jī)集

21、成制造系統(tǒng)將電子產(chǎn)品的測(cè)試完全由計(jì)算機(jī)控制，產(chǎn)品的一致性和質(zhì)量 都達(dá)到空前的水平。3.3 紅外線心率計(jì)的調(diào)試過程 電源變換電路的調(diào)試把 12V直流電壓送入電源變換電路 CD4096的 1 腳（正極）與 8 腳（負(fù)極）之間，注意正 負(fù)極。用數(shù)字萬(wàn)用表 DC20V擋測(cè)集成電路 CD4096的 1 腳與 12 腳之間電壓為 12V。此時(shí)， RC 振蕩器應(yīng)該工作，用示波器（量程DC5V/DIV）測(cè)試 C 點(diǎn)（參見圖 3）的電壓波形，應(yīng)該是一個(gè)不規(guī)范的方波，測(cè)試 D點(diǎn)的波形，應(yīng)該是規(guī)范的方波，把 C點(diǎn)、 D點(diǎn)測(cè)量電壓波形記錄在 表 4.1 中。用數(shù)字萬(wàn)用表的 DC20V擋測(cè)量 E 點(diǎn)對(duì)地的電壓，應(yīng)該是

22、-10V 左右，把測(cè)得電壓記 錄在記錄表 3 中。（如果沒有方波，說明電路沒有起振，應(yīng)檢查RC電路和芯片 4096 的電源有沒有接錯(cuò)；如果電路起振，而沒有 -10V 電壓，檢查二極管 V1、 V2和電解電容 C6 的極性有沒有 接錯(cuò)。 血液波動(dòng)檢測(cè)電路的調(diào)試電路連接完畢后通電。把食指放在傳感器的探頭處，適當(dāng)調(diào)節(jié)壓力。用示波器的 AC 擋 （5mV/DIV、 500mS/DIV）去測(cè)量電容 C1正極對(duì)地的波形，應(yīng)該能在示波器上看到心跳微弱的 波動(dòng)，幅度大約是幾個(gè)毫伏。如果有此波形，說明傳感器工作正常，如果沒有，檢查傳感器 的引腳是否接錯(cuò)。用示波器去測(cè)量C1 負(fù)極的波形，應(yīng)該能看到比剛才那個(gè)波形幅

23、度還要小的10 波動(dòng)。 放大、整形、濾波電路的調(diào)試電路連接完畢后通電。測(cè)量 IC2、IC3的 7 腳、 4腳對(duì)直流地的電壓（即運(yùn)放的供電電壓） ， 應(yīng)該為 +12V 、-10V 左右。測(cè)量 IC4的 7腳、4 腳之間的電壓，應(yīng)該為 +12V左右。把食指放在傳感器（ ON2152）的探頭上，適當(dāng)調(diào)節(jié)壓力。 V4 應(yīng)該會(huì)有節(jié)律的閃爍，閃爍 的頻率跟心跳的頻率吻合。此時(shí)，用示波器測(cè)量IC2 的 6 腳波形，應(yīng)該是放大了 R4/R3倍的波動(dòng)信號(hào)。用示波器測(cè)量 IC3的 6腳波形，應(yīng)該是比 IC2的 6腳波形放大了 R8/R6倍的波形 （因?yàn)?放大倍數(shù)很大，波形有削頂現(xiàn)象 ）。IC2、IC3 的放大倍數(shù)

24、可以根據(jù)自己的實(shí)際情況適當(dāng)做一些 調(diào)整。用示波器測(cè)量 IC4的 6 腳波形，應(yīng)該是一個(gè)規(guī)范的方波，是單極性的，如果沒有方波， 或方波的占空比太小，可以適當(dāng)改變R10、 R11 的阻值。把測(cè)得的三個(gè)波形畫入表4.3 中。如果手上暫時(shí)沒有傳感器，則使用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生幾hz、幾 mv 的正弦波，并把該波形加到 C1 的負(fù)極，同樣也可以按上述的方法進(jìn)行調(diào)試。 門控電路的調(diào)試電路連接完畢后通電。此時(shí)，門控電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，用數(shù)字萬(wàn)用表DC20V擋測(cè)量 3、 6、7腳與 1 腳之間的電壓都為 0V，V6的 C極與 1 腳之間的電壓為 12V，V5不發(fā)光。按一下 S1按鈕， 門控電路輸出狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，進(jìn)入暫

25、穩(wěn)態(tài)， 555 輸出端 3 腳輸出高電位，因此 V6 飽和導(dǎo)通， V6的 C極輸出低電位， V5發(fā)光，用數(shù)字萬(wàn)用表 DC20V擋測(cè)量 6、7腳與 1腳之間的電壓，可以 發(fā)現(xiàn)，電壓是慢慢上升的，當(dāng)上升到 8V左右的時(shí)候（時(shí)間是 30 秒），門控電路輸出狀態(tài)又發(fā) 生翻轉(zhuǎn)，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，此時(shí) 555 輸出端 3 腳輸出低電位。用數(shù)字萬(wàn)用表 DC20V擋測(cè)量 3、 6、7 腳的與 1腳之間的電壓，都是 0V，V6的 C極與 1 腳之間的電壓為 12V，V5不發(fā)光。如果暫穩(wěn)態(tài)的時(shí)間不是 30秒，則最后測(cè)量的心率不準(zhǔn)確。需要調(diào)整R17或 C6的參數(shù)來達(dá)到 30 秒的要求。具體計(jì)算公式： 1.1 ×

26、R 17× C6=30。 計(jì)數(shù)、譯碼、驅(qū)動(dòng)、顯示電路的調(diào)試 電路連接完畢后通電。此時(shí)由于門控電路的控制作用，計(jì)數(shù)器MC14553的使能端（低電平有效）被置“ 1”，計(jì)數(shù)器不計(jì)數(shù)，輸出的 BCD碼是 0000 即 5、6、7、9 腳的電壓大約是 0V。 用示波器雙蹤測(cè)量 DS1、 DS2之間、 DS2與 DS3之間波形，應(yīng)能顯示圖（ 8）所示的波形，測(cè)試并 把波形畫在 4.5 中（示波器量程：雙蹤， 5V/DIV ，1mS/DIV）。把食指放在傳感器的探頭處， 適當(dāng)調(diào)節(jié)壓力。 當(dāng)觀察到 V4呈現(xiàn)有規(guī)律的亮 - 滅時(shí)，就可以 進(jìn)行測(cè)量了。按一下門控電路的S1，這時(shí)， V5 發(fā)光，計(jì)數(shù)器的使能端被置“ 0”，計(jì)數(shù)器開始按整形電路送來的心跳脈沖計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)的結(jié)果以BCD碼的形式送到譯碼器進(jìn)行譯碼。譯碼后的結(jié)果送到數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)的結(jié)果。過 30 秒鐘后，門控電路輸出高電平，計(jì)數(shù)器使能端被置 “ 1”，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。數(shù)碼管顯示最后計(jì)數(shù)的結(jié)果，此數(shù)字乘2 即是被測(cè)的心率。測(cè)量并記錄計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)后，集成電路MC14553及 CD4543的引腳電壓并填入表 4.6 、表 4.7 。113.4 外線心率計(jì)調(diào)