上節(jié)回顧：通過(guò)鎖相環(huán)倍頻，得到了心跳速率60倍的脈沖信號(hào)。鎖相環(huán)鎖定后就可以用這個(gè)倍頻后的脈沖信號(hào)進(jìn)行心律測(cè)試。1秒鐘的計(jì)數(shù)脈寬，可以得到等價(jià)1分鐘內(nèi)的心跳次數(shù)，也就是心律。

心律顯示設(shè)計(jì)框圖

設(shè)計(jì)分解：這部分是一個(gè)純數(shù)字電路。用74ls161加組合邏輯實(shí)現(xiàn)模10計(jì)數(shù)器。用74ls194作為鎖存器。秒脈沖和帶譯碼的數(shù)碼管由硬木課堂的數(shù)電實(shí)驗(yàn)板提供。秒脈沖的一個(gè)周期是1秒，高電平0.5s，低電平0.5s，用74ls74進(jìn)行異步兩分頻后，高電平1s，低電平1s。高電平1s用于計(jì)數(shù)，低電平的下降沿將數(shù)據(jù)鎖存在74ls194里，并且低電平清零計(jì)數(shù)器為下次計(jì)數(shù)做準(zhǔn)備。

測(cè)試心律顯示邏輯電路

使用PWM1發(fā)出68Hz的測(cè)試信號(hào)，作為倍頻后的心跳脈沖

? ? ??使用硬木課堂儀器的邏輯分析儀來(lái)測(cè)試。邏輯分析儀的DIN8到11測(cè)試U1的輸出，邏輯分析儀的DIN12到15測(cè)試U2的輸出。DIN0測(cè)試倍頻的心跳脈沖。DIN1測(cè)試U14兩分頻后的秒脈沖。左側(cè)信號(hào)名稱(chēng)可以修改為自己需要的名稱(chēng)，方便識(shí)別。

可以觀察到，1 SEC信號(hào)高電平期間，計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作。Data0到3是十進(jìn)制的個(gè)位，D0到4是十進(jìn)制的十位。Data0到3以模10循環(huán)計(jì)數(shù)，每當(dāng)計(jì)數(shù)到9時(shí)就進(jìn)位給十位的計(jì)數(shù)器，從而實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)。

1 SEC的低電平，下降沿處，計(jì)數(shù)結(jié)果為0110,1000. 也就是十進(jìn)制的68. 這跟PWM1發(fā)出的頻率一致。

改變PWM1的頻率為74Hz，再次測(cè)試?？梢钥吹? SEC下降沿處計(jì)數(shù)結(jié)果為0111,0100. 也就是十進(jìn)制的 74，跟PWM1的頻率一致。

PWM給定頻率的實(shí)物電路測(cè)試結(jié)果

數(shù)碼管顯示68和74，測(cè)試結(jié)果正確。

最后進(jìn)行聯(lián)調(diào)測(cè)試

將模擬電路和555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器產(chǎn)生的心跳脈沖接入鎖相環(huán)。然后將鎖相環(huán)的倍頻輸出接入心律顯示。將手指尖放在傳感器上測(cè)試心律。數(shù)碼管顯示72.

用手機(jī)秒表，然后摸脈搏進(jìn)行1分鐘計(jì)數(shù)，結(jié)果為70. 誤差2次。