脉搏显示电路设计毕业设计

《脉搏显示电路设计毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《脉搏显示电路设计毕业设计（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 西西 安安 邮邮 电电 大大 学学毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文）题 目： 脉搏显示电路设计 院 （系）： 电子工程学院 专 业： 微电子学 班 级： 微电子 0903 班 学生姓名： 王秉勋 导师姓名： 黄海生 职称： 教授 起止时间： 2013 年 3 月 04 日至 2013 年 6 月 14 日毕业设计毕业设计（ （论论文）文）诚诚信声明信声明书书本人声明：本人所提交的毕业论文 脉搏显示电路设计 是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果，论文中所引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注；对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意

2、识到本声明的法律后果由本人承担。论文作者： （签字） 时间：2013 年 6 月 14 日指导教师已阅： （签字） 时间：2013 年 6 月 14 日西西 安安 邮邮 电电 大大 学学毕业设计毕业设计( (论文论文) )任务书任务书学生姓名学生姓名王秉勋王秉勋指导教师指导教师黄海生黄海生职称职称教授教授学学 院院电子工程学院电子工程学院系系 部部微电子学微电子学专专 业业微电子微电子题题 目目脉搏显示电路设计脉搏显示电路设计任务与要求任务与要求1、查阅相关资料，理解脉搏传感器的工作原理。 2、学习 PCB 设计； 3、理解 I2C 总线； 4、理解用 Verilog HDL 语言实现电路的方

3、法。 5、理解用 Verilog HDL 语言编写激励信号的方法。 6、设计脉搏传感器电路的 PCB 并焊接电路。 7、用 Verilog HDL 语言设计电路，实现实时脉搏值的显示。 8、调试电路。 9、撰写毕业设计报告。开始日期开始日期2013 年年 3 月月 4 日日完成日期完成日期2013 年年 6 月月 14 日日主管院长主管院长(签字签字)2013年年3月月4日日西西 安安 邮邮 电电 大大 学学毕毕 业业 设设 计计 ( (论文论文) ) 工工 作作 计计 划划学生姓名学生姓名王秉勋王秉勋指导教师指导教师黄海生黄海生职称职称教授教授学院学院电子工程学院电子工程学院系部系部微电子学

4、微电子学专业专业微电子微电子题目题目脉搏显示电路设计脉搏显示电路设计工作进程工作进程起 止 时 间工 作 内 容3-43-15：选定题目，查找相关资料，了解课题主要内容。 提交开题报告。3-154-1：完成 PCB 设计，准备加工。4-14-15：加工 PCB，完成 I2C 接口电路设计。4-165-1：完成显示电路设计和 PCB 焊接、调试。5-15-15：对电路进行联合调试。5-156-1：完成电路的调试。6-16-14：撰写毕业论文、准备答辩。主要参考书目（资料）FPGA 开发板的相关数据手册 脉搏传感器的数据手册主要仪器设备及材料QuartusII 软件 Modelsim 软件 PC

5、机一台 FPGA 开发板一套论文（设计）过程中教师的指导安排每周学生需以书面形式(email)汇报进展情况，且至少安排一次见面指导。另外 在论文过程中遇到问题随时通过 email 或电话方式联系。对计划的说明2013 年 3 月 6 日西安邮电西安邮电大学大学毕毕业业设设计计( (论论文文) )开开题题报报告告电子工程 学院 微电子 系微电子学 专业 09 级 3 班课题名称： 脉搏显示电路设计 学生姓名：王秉勋 学号：指导教师： 黄海生 报告日期： 2013 年 3 月 1 日 1 1本课题所涉及的问题及应用现状综述：在传统中医的医治过程中，“望、闻、问、切”是最基本的四个方面。其中的切，也

6、就是脉诊。现在的许多中医也对于切脉有着非常普遍的使用。通过脉诊，医生可以对患者的身体状况有一个大概的了解，进而对症下药。脉搏信号可以直接反应出患者心脏的部分状况，通过脉诊可以了解到患者脏腑气血的盛衰，可以探测到病因，病位，预测疗效等。从医学的角度来看，人体循环系统承担着协调全身各组织的能量代谢，输送氧气、营养物质，运走代谢废物等重要的工作，还承担运送抗体、激素等物质以协调整体的动态平衡。从整体的角度对疾病进行综合分析，显然循环系统的信息将占很重要的比重；从整个循环系统来看桡动脉介于大动脉与小动脉之间，由于心脏的舒缩、内脏血容量的变化、血管端点阻抗、管道内脉波的反射、血液的粘滞性、血管壁的粘弹性

7、等因素使脉象携带着有关心脏运动、内脏循环、外周循环等丰富的心血管系统及整体的动态信息。因此脉诊的临床意义很大，它的机理是急待于我们进行研究的。正常人的脉搏次数是每分钟 6080 次（婴儿为 90140 次,老年人则为100150 次), 这种频率信号属于低频范畴.因此,脉搏显示电路计的用来测量低频信号的装置,它的基本功能要求应该是:（1）要把人体的脉搏数(振动)转换成电信号,这就需要借助传感器。（2）对转换后的电信号要进行放大和整形处理，以保证其它电路能正常加工和处理。（3）在很短的时间内，测出经放大后的电信号频率值。脉搏显示电路设计的核心是要对低频信号在固定的短时间计数，最后显示出来。脉搏测

8、量仪的发展主要向以下几个趋势发展：(1) 自动测量脉搏并且对所得到的脉搏进行自动分析。目前很多脉搏测量仪都具有检测血氧等其他的功能，但是对这些信号的分析和诊断还需要一些有经验的医生观察，进行分析后才能确认结果，浪费大量的人力，且由人为引入的误差较大。因此，未来脉搏自动检测的内容将更加详细，自动分析诊断功能也更强大。(2) 数字化技术等先进技术的应用。随着数字科学技术的发展，脉搏测量仪集成度将更高，更便于携带。数字信号处理的运用将使干扰更小，测量更为准确。（3）多功能化越来越明显目前的脉搏测量仪，一般都具有测试血氧，心电图等等功能，单纯的脉搏测量仪已经很少见。随着电子技术的发展，脉搏测量仪必然可

9、以实现更多的功能。2.本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行性分析：关键问题 ：（1）信号的发生和采集：脉搏传感器的作用是将脉搏信号转换为响应的电冲信 号。脉搏传感器是脉象检测系统中重要的组成部分，其性能的好坏直接影响到后置 电路的处理和结果的显示。（2）信号的放大和滤波：由于人体的脉搏信号具有频率低、幅度小、干扰大， 不稳定度低，随机性强等特点，所以我们要把传感器的微弱电流放大，微弱电压放 大。由于抗干扰十分重要，需要设计低通滤波器进行滤波，把我们不需要的波段过 滤。（3）信号的传输和显示：我们要把最后的信号转化为数字形式通过外接电路来 显示出来。 解决思路：通过查找和

10、阅读相关资料，我们可以将各个模块分别设计，最后在 整体的连接起来。在设计的过程中我们要考虑到脉搏传感器的工作原理，需要学会 合理的制定 PCB 板，理解 I2C 总线和 FPGA 的关联（FPGA 逻辑有关 I2C 的要求） ，硬 件（PCB）和 FPGA 的链接，最后在 FPGA 的控制下给予显示。信号发生 与采集信号放大 整形电路 倍频电路计数显示控制时间 信号可行性分析：在现代医学中，脉搏仍然是一个很重要的关键因素，人体的许多病变在脉搏的 都有一定的显示，所以脉搏测试仪仍然是必须的，基于人口数的原因，脉搏测试仪 的需求量也是非常大的。由于市场上现有的脉搏测试仪已经成熟、快捷、而且功能 繁

11、多，所以现有的参考物非常现实。随着电子技术的发展, EDA技术的应用越来越广泛。利用硬件描述语言结合 CPLD/FPGA器件可以极大地方便数字集成电路的设计，为电路的设计提供了一定的借 鉴。利用VHDL硬件描述语言结合CPLD/FPGA器件,设计一个可数字显示1分钟内脉搏跳 动次数的脉搏测试仪。脉搏测试仪通过脉搏传感器, 将其贴在人体测试部位时, 可 把人体的脉搏信号转换为电信号。由于该电信号很微弱, 故由与非门组成的放大器 进行放大, 放大了的信号再由与非门进行整形。同时, 定时电路定时1分钟, 通过一 个与门来控制脉搏脉冲进入计数器的个数, 然后通过计数器进行计数。3完成本课题的工作方案：

12、1、 查阅相关资料，理解脉搏传感器的工作原理。2、 学习 PCB 设计；3、 理解 I2C 总线；4、 理解用 Verilog HDL 语言实现电路的方法。5、 理解用 Verilog HDL 语言编写激励信号的方法。6、 设计脉搏传感器电路的 PCB 并焊接电路。7、 用 Verilog HDL 语言设计电路，实现实时脉搏值的显示。8、 调试电路。9、 撰写毕业设计报告。4指导教师审阅意见指导教师指导教师(签字)： 2013 年 3 月 24 日说明： 本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开 始的第 1 周周五之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。西西安安邮邮

13、电电大大学学毕毕业业设设计计 ( (论论文文) )成成绩绩评评定定表表学生姓名王秉勋性别男学号专 业班 级微电子 0903 班课题名称 脉搏显示电路设计课题 类型实际应 用难 度一 般毕业设计 （论文）时 间2013.3.42013.6.14指导教师黄海生(职称 教授)课题任务 完成情况论文 (千字)； 设计、计算说明书 (千字)； 图纸 (张)；其它 (含附件 )：指导教师意见分项得分：开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分； 论文撰写（规范） 分； 学习态度 分； 外文翻译 分指导教师审阅成绩： 指导教师(签字)： 2013 年 月 日评阅教师意见分项得分：选题 分； 开

14、题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分； 论文撰写（规范） 分； 外文翻译 分评阅成绩： 评阅教师(签字)： 2013 年 月 日验收小组意见分项得分：准备情况 分； 毕业设计（论文）质量 分； （操作）回答问题 分 验收成绩： 验收教师(组长)(签字)： 2013 年 月 日答辩小组意见分项得分：准备情况 分； 陈述情况 分； 回答问题 分； 仪表 分答辩成绩： 答辩小组组长(签字)： 2013 年 月 日成绩计算方法(填写本系实用比例)指导教师成绩指导教师成绩 20 () 评阅成绩评阅成绩 30 () 验收成绩验收成绩 30 () 答辩成绩答辩成绩 20 ()学生实得成绩(百分制)指导教师成绩指导教师成绩 评阅成绩评阅成绩 验收成绩验收成绩 答辩成绩答辩成绩 总评总评 答辩委员会意见毕业论文(设计)总评成绩(等级)： 院(系)答辩委员会主任(签字)： 院(系) (签章