[发明专利]一种用于集成运放电路教学的心率同步呼吸灯

说明书

本发明提供一种用于集成运放电路教学的心率同步呼吸灯，该呼吸灯的电路主要由红外收发电路、两级放大模块和恒流源模块构成；利用心脏跳动会导致血液浓度变化的特征，通过红外收发电路采集反射光的变化可以检测心率变化，心率变化信号经两级电压放大再控制恒流源模块，实现串接在恒流源模块输出端的发光二极管的暗亮规律跟随心率同步变化。将本心率同步呼吸灯应用于电子技术课程的集成运放电路的实验教学，可以增强实验教学的互动效果，容易激发学生透过实验现象思考电路的工作原理，从而提升实验教学成效。

技术领域

本发明是一种用于集成运放电路教学的心率同步呼吸灯，应用于电子技术课程的集成运放电路内容的教学，属于电子技术领域。

背景技术

在电子技术课程中，集成运放电路是常用器件之一，比例放大器和恒流源都属于集成运放电路的典型应用，为了验证理论，学校大多独立开展比例放大器和恒流源的验证性实验，由于单一的验证性实验内容缺乏应用场景，难以吸引学生的学习兴趣，影响教学效果。因此，有必要设计一些兼具功能性和互动性的教学内容，基于此思路，利用集成运放电路设计一种呼吸灯，通过人体心率控制呼吸灯的频率，增强实验互动性，使原本枯燥乏味的验证性实验变得有趣，吸引学生透过现象思考集成运放电路的工作原理，从而提升实验教学成效。

发明内容

一种用于集成运放电路教学的心率同步呼吸灯，通过人体心率控制呼吸灯的频率，吸引学生透过现象思考集成运放电路的工作原理，从而提升实验教学成效。

本发明所采取的具体技术方案如下：

一种用于集成运放电路教学的心率同步呼吸灯，其特征是：该呼吸灯的电路包括LM324四运放U1、电阻R1～R10、电位器RV1、电容C1～C4、红外发射管D1、红外接收管D2、二极管D3、发光二极管LED1和三极管Q1，其中红外发射管D1的正极接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接+5V，红外发射管D1的负极接地；四运放U1的4脚接+5V，11脚接-5V，3脚接电容C1的负极和电阻R3的一端，2脚接电阻R4的一端、电阻R5的一端和电容C2的一端，1脚接电容C3的正极、电阻R5的另一端和电容C2的另一端，电容C1的正极接电阻R2的一端和红外接收管D2的负极，红外接收管D2的正极、电阻R3的另一端和电阻R4的另一端接地；四运放U1的5脚接电容C3的负极和电阻R6的一端，6脚接电阻R7的一端、电位器RV1的一固定端和电容C4的一端，7脚接二极管D3的正极、电容C4的另一端、电位器RV1的另一固定端和滑动端，电阻R6的另一端和电阻R7的另一端接地；四运放U1的10脚接二极管D3的负极和电阻R8的一端，9脚接三极管Q1的发射极和电阻R10的一端，8脚接电阻R9的一端，电阻R8的另一端和电阻R10的另一端接地；三极管Q1的基极接电阻R9的另一端，集电极接发光二极管LED1的负极，发光二极管LED1的正极接+5V。

本发明的有益效果是：一种用于集成运放电路教学的心率同步呼吸灯，通过人体心率控制呼吸灯的频率，将其应用于电子技术课程的集成运放电路的实验教学，可以使实验教学变得有趣，容易吸引学生透过实验现象思考电路的工作原理，从而提升实验教学成效。

附图说明

图1为本发明的电路图，图2为心率检测方法示意图，图3为心率变化波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。