電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告(直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測量)

1、<p><b>　　電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題目：直流電機(jī)測速器 </p><p>　　專業(yè)班級： _______________</p><p>　　姓　　名： </p><p>　　時(shí) 間： _______________</p>&l

2、t;p>　　指導(dǎo)教師： _______</p><p>　　完成日期：2013年12 月18 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1引言………………………………………………………………………………………2</p><p>　　2 總體設(shè)計(jì)方案……………………………

3、………………………………………………2</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)思路………………………………………………………………………………2</p><p>　　2.2 總體設(shè)計(jì)框圖…………………………………………………………………………3</p><p>　　3 設(shè)計(jì)原理分析……………………………………………………………………………3</p>

4、<p>　　3.1計(jì)數(shù)、譯碼、顯示部分………………………………………………………………3</p><p>　　3.2 555多諧振蕩…………………………………………………………………………4</p><p>　　3.3 脈沖延時(shí)………………………………………………………………………………5</p><p>　　4 總結(jié)與體會…………………………………

5、……………………………………………6</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………6</p><p>　　附錄1……………………………………………………………………………………7</p><p>　　附錄2………………………………………………………………………………………8</p><p&g

6、t;<b>　　直流電機(jī)測速器</b></p><p>　　摘 要：實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)實(shí)時(shí)測速，三位數(shù)碼管顯示（轉(zhuǎn)/分）并且具有超速燈光報(bào)警功能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)碼管；555定時(shí)器；計(jì)數(shù)器；D觸發(fā)器；清零；存儲；</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　目前直流

7、電機(jī)主要用于弱電用途，與步進(jìn)電機(jī)和交流電機(jī)相比直流電機(jī)轉(zhuǎn)速受負(fù)載及電源電壓影響較大。轉(zhuǎn)速波動較大且不易監(jiān)測，本電路用以實(shí)時(shí)監(jiān)測電機(jī)轉(zhuǎn)速，每200ms更新一次數(shù)據(jù)并用三位數(shù)碼管顯示，最大測試轉(zhuǎn)速999轉(zhuǎn)/s。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過最大測試范圍時(shí)進(jìn)行燈光報(bào)警。</p><p><b>　　2 總體設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　圖1 總體設(shè)計(jì)仿真原理圖</p>

8、<p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　本直流電機(jī)測速所用電機(jī)配有碼盤及傳感器模塊，電機(jī)每轉(zhuǎn)一周傳感器輸出334個(gè)脈沖，通過計(jì)算得知使用計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)0.18s可得出電機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)速。然后通過三位數(shù)碼管顯示轉(zhuǎn)速。為了使在計(jì)數(shù)期間數(shù)碼管顯示實(shí)際轉(zhuǎn)速不顯示計(jì)數(shù)過程，應(yīng)使數(shù)碼管在計(jì)數(shù)期間處于保持狀態(tài)，在清零前譯碼輸出并保持?jǐn)?shù)據(jù)，隨后清零計(jì)數(shù)……。由于所用芯片為74及

9、CD40系列所以電源選用5V直流電源（CD4511為3V電源）。</p><p>　　2.2 總體設(shè)計(jì)框圖</p><p><b>　　圖2 設(shè)計(jì)框圖</b></p><p><b>　　3 設(shè)計(jì)原理分析</b></p><p>　　3.1 計(jì)數(shù)、譯碼、顯示部分</p><p&

10、gt;　　計(jì)數(shù)、譯碼、顯示部分可構(gòu)成計(jì)數(shù)顯示功能Proteus仿真原理圖如下</p><p>　　圖3 計(jì)數(shù)、譯碼、驅(qū)動部分（此部分CD4511供電3V）</p><p><b>　　3.1.1數(shù)碼管</b></p><p>　　數(shù)碼管采用七段共陰數(shù)碼管，工作電壓3V。</p><p><b>　　3.1.2

11、譯碼器</b></p><p>　　譯碼驅(qū)動部分為CD4511輸出高電平有效，3(LT)、4(BI)接高電平，5（LE）為高電平時(shí)保存，低電平時(shí)顯示。</p><p><b>　　3.1.3計(jì)數(shù)器</b></p><p>　　計(jì)數(shù)器為74LS93二—八進(jìn)計(jì)數(shù)器，12（QA）與1（CKB）相連構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p>

12、<p>　　三個(gè)計(jì)數(shù)器級聯(lián)用以實(shí)現(xiàn)三位十進(jìn)制計(jì)數(shù)。</p><p>　　3.2 555多諧振蕩</p><p>　　555多諧振蕩用于產(chǎn)生TpH=180ms,TpL≈20ms的脈沖信號送入CD4511的LE端，高電平時(shí)保存低電平時(shí)譯碼輸出。另一路送入延時(shí)部分經(jīng)延時(shí)后控制計(jì)數(shù)器清零。</p><p>　　圖4 多諧振蕩器波形圖</p>&l

13、t;p><b>　　原理圖部分如下：</b></p><p>　　圖5 多諧振蕩器仿真原理圖</p><p>　　由TpH≈0.7(R1+R3)c</p><p>　　可取R3=25.6KΩ,R1=100Ω,C=10μF</p><p><b>　　3.3 脈沖延時(shí)</b></p>

14、<p>　　圖6 D觸發(fā)器構(gòu)成的延時(shí)電路</p><p>　　CD4013為上升沿觸發(fā)雙D觸發(fā)器，CP端接555多諧振蕩器輸出端，當(dāng)經(jīng)過20ms低電平后輸出電平跳變至高電平，上升沿D觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，隨后Q置1，R高電平復(fù)位Q置0.</p><p>　　圖7 555輸出與CD4013輸出時(shí)序圖（上圖CD4013輸出為加非門后輸出波形）</p><p>　　

15、555多諧振蕩器高電平時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，低電平時(shí)譯碼器譯碼輸出，上升沿譯碼器保存數(shù)據(jù)，同時(shí)D觸發(fā)器出現(xiàn)跳變輸出低脈沖對計(jì)數(shù)器清零，隨后D觸發(fā)器復(fù)位置1重新開始計(jì)數(shù)。</p><p><b>　　4 總結(jié)與體會</b></p><p>　　在本次課程設(shè)計(jì)中，我選擇的題目是直流電機(jī)測速設(shè)計(jì)，根據(jù)所學(xué)的數(shù)電模電知識，我擬采用，它是一種改進(jìn)型的電容反饋振蕩器，具有頻率穩(wěn)定性高，振

16、幅穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　首先，我先對能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)測速的幾種常見電路進(jìn)行了分析與論證，經(jīng)過分析，</p><p>　　所用電機(jī)有碼盤及監(jiān)測電路，碼盤為334個(gè)，電機(jī)每轉(zhuǎn)一周監(jiān)測電路輸出334個(gè)脈沖。</p><p>　　可利用此脈沖進(jìn)行測速，監(jiān)測180ms即可測出電機(jī)轉(zhuǎn)速。</p><p>　　其次，在電機(jī)測速的設(shè)計(jì)中，我首先分析了

17、測速的工作原理，并利用Protel軟件畫出了測速器的原理圖，用做出了仿真電路圖。在仿真的過程中，我對數(shù)電知識有了更進(jìn)一步的理解解。通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我更好的掌握了各種電路的測試與計(jì)算。熟悉了電子仿真的工作原理和其具體的使用方法。明白了各種因素對芯片的影響及解決方法。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]　康華光. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)

18、（第五版）［Ｍ］.北京：高等教育出版社，2006</p><p>　　[2]　康華光.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）［Ｍ］. 北京：高等教育出版社，2006</p><p>　　[3] 肖玲妮，袁增貴.Protel 99 SE硬刷電路板設(shè)計(jì)教程 [M].北京：清華大學(xué)出版社，2003</p><p>　　[4] 康華光.電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M].第五版.北京：高等教育出