數(shù)字轉(zhuǎn)速計設(shè)計課程設(shè)計

1、<p>　　一、設(shè)計課題：數(shù)字轉(zhuǎn)速計設(shè)計</p><p><b>　　二、設(shè)計要求：</b></p><p>　　1．測速范圍：（100~3000）轉(zhuǎn)/分</p><p>　　2．操作方式：自動或手動可測試。</p><p>　　3．顯示方式：自動測試時，顯示時間為2S，測試時間為1S，手動測試時，每操作一次，

2、顯示一次結(jié)果，等下一次測試時才刷新數(shù)據(jù)。</p><p>　　4．顯示誤差：±1%（轉(zhuǎn)/分）；</p><p>　　5．檢驗：采用500Hz信號自較。</p><p><b>　　6．設(shè)計電路。</b></p><p>　　7．編寫設(shè)計說明書。</p><p>　　二．時間安排（共1周）

3、：</p><p><b>　　三．設(shè)計的目的：</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展電子應(yīng)用技術(shù)日益頻繁的被人們所利用，不僅在日常生活中而且在生產(chǎn)中更是被人們喜于接受。這些對推動我國經(jīng)濟發(fā)展以及提高生產(chǎn)效率等有重大意義。電子技術(shù)應(yīng)用不僅應(yīng)用在高端科技領(lǐng)域內(nèi)而且和生活息息相關(guān)，例如各種電器電路板設(shè)計，維修等都需要結(jié)合電子技術(shù)來完成。而作為電子信息工程專業(yè)的學(xué)

4、生掌握這一技術(shù)顯得更為重要，而課程設(shè)計這一環(huán)節(jié)是對我們是否掌握知識的一大考驗，或者是理論結(jié)合實際的一種鍛煉，更是對我們前面所學(xué)過的科目如模擬電子技術(shù)才，數(shù)字電子技術(shù)以及原理圖設(shè)計等的綜合應(yīng)用。而且通過《數(shù)字轉(zhuǎn)速計設(shè)計》這課題的設(shè)計通過真正意義上的實踐來發(fā)現(xiàn)自己的不足并通過深思后再得到老師和同學(xué)的幫助更能留下深的印象并在以后的學(xué)習(xí)實踐中來彌補自己的不足。而課程設(shè)計最大一方面的意義是能提高我們得應(yīng)用能力和科技創(chuàng)新能力。</p>

5、<p>　　本課題是設(shè)計一個具有實際應(yīng)用意義的電子轉(zhuǎn)速表，它是一個將被測轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速用數(shù)碼顯示電路進行定量顯示的技術(shù)裝置。</p><p><b>　　四．設(shè)計的原理：</b></p><p>　　有光電傳感器傳送轉(zhuǎn)速的時鐘信號，將其信號作為計數(shù)器的時鐘信號，在自動控制端上由555計時器經(jīng)過轉(zhuǎn)變之后介入計數(shù)器的控制端上，來控制計數(shù)器的運作，最后將計數(shù)器的結(jié)果

6、顯示在數(shù)碼管上，以此得到電動機的轉(zhuǎn)速。在手動端使用移位寄存器來作為計數(shù)器的控制端，來控制計數(shù)器的運作。</p><p><b>　　整個電路原理圖</b></p><p>　　五．集成555定時器制作該電路的自動控制器：</p><p>　　555集成定時器是模擬功能和數(shù)字邏輯功能相結(jié)合的一種雙極型中規(guī)模集成器件。外加電阻、電容可以組成性能穩(wěn)定

7、而精確的多諧振蕩器、單穩(wěn)電路、施密特觸發(fā)器等，應(yīng)用十分廣泛。它是由上、下兩個電壓比較器、三個5kΩ電阻、一個RS觸發(fā)器、一個放電三極管 T以及功率輸出級組成。比較器 C1的反相輸入端5接到由三個5 kΩ電阻組成的分壓網(wǎng)絡(luò)的2/3Vcc處（5也稱控制電壓端），同相輸入端6為閥值電壓輸入端。比較器C2的同相輸入端接到分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的1/3Vcc處，反相輸入端2為觸發(fā)電壓輸入端，用來啟動電路。兩個比較器的輸出端控制RS觸發(fā)器。RS觸發(fā)器設(shè)置有復(fù)

8、位端4，當復(fù)位端處干低電平時，輸出3為低電平。控制電壓端5是比較器C1的基準電壓端，通過外接元件或電壓源可改變控制端的電壓值，即可改變比較器C1、C2的參考電壓。不用時可將它與地之間接一個O．01μF的電容，以防止干擾電壓引入。555的電源電壓范圍是+4.5～+18V，輸出電流可達100～200mA，能直接驅(qū)動小型電機、繼電器和低阻抗揚聲器。</p><p>　　在數(shù)字系統(tǒng)中經(jīng)常要用到方波信號，多諧振蕩器市一中能

9、夠產(chǎn)生矩形波的電路。由于它沒有穩(wěn)態(tài)，不需要外加觸發(fā)信號，當接通電源以后，便能自動地周而復(fù)始地產(chǎn)生矩形波輸出。</p><p>　　555 定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當 5 腳懸空時，則電壓比較器 A1 的反相輸入端的電壓為2ＶCC /3，A2 的同相輸入端的電壓為ＶCC /3。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于ＶCC /3，則比較器

10、 A2 的輸出為 1，可使 RS 觸發(fā)器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于2ＶCC/3，同時 TR 端的電壓大于ＶCC /3，則 A1 的輸出為 1，A2 的輸出為 0，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為 0 電平。 </p><p>　　圖7 555定時器功能表</p><p>　　這樣就很容易的產(chǎn)生比較穩(wěn)定的方波信號。</p><p&g

11、t;　　震蕩周期T的近似計算公式如下：</p><p>　　tw1=(R1+R2)Cln2=0.7(R1+R2)C;</p><p>　　tw2=R2Cln2=0.7R2C;</p><p>　　T=tw1+tw2=0.7(R1+R2)C</p><p>　　由于我們需要產(chǎn)生一個一秒的和產(chǎn)生一個兩秒的信號，所以我們只要讓tw1=2tw2 ，得

12、到R1=R2;但是這樣產(chǎn)生的信號是“一秒是低電平，兩秒是高電平的”，而我需要的是產(chǎn)生“一秒是高電平的，兩秒是低電平的”，所以這時我們就可以用到“反相器”進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化成我們所需要的。</p><p>　　這樣，我的自動控制器就做好了，現(xiàn)在只要調(diào)節(jié)一下兩個電阻還有電容C的值，使其產(chǎn)生的周期是3秒就可以了。</p><p>　　六．利用74194制作手動控制端：</p>&

13、lt;p>　　74194是一個移位寄存器，能夠根據(jù)時鐘周期的作用使其數(shù)據(jù)移動。根據(jù)題目的要求，手動的操作要操作一次，顯示一次，而且只有在下一次操作時才會刷新數(shù)據(jù)。所以我就利用74194產(chǎn)生這樣的信號，即讓其只有在按下按鈕的時候?qū)?4194進行送數(shù)，即在給D3輸入高電平，D0,D1,D2接地，讓其只有產(chǎn)生一個有效的高電平，送完之后移位寄存器在以時鐘周期為1Hz的頻率進行運作，即可在一秒鐘之后D3有原來的高電平就被D2的低電平所覆蓋

14、了，就產(chǎn)生的低電平。由于我們要在按鈕按下之后，讓計數(shù)器運作，所以就直接將Q3端接在計數(shù)器的P,T 端上，控制計數(shù)器的運作。</p><p>　　本次實驗我采用74LS160來作為十進制計數(shù)器：</p><p>　　可以這么說該計數(shù)器用法比較簡單，其管腳圖如下：</p><p>　　其功能表：clk：表示時鐘信號的輸入端</p><p>　　C

15、lr：表示清零端“低電平有效”</p><p><b>　　Rco:進位輸出端</b></p><p>　　Load:表示送數(shù)端</p><p>　　Enp,ent：表示該計數(shù)器的控制端</p><p>　　“1”：表示工作，“0”：表示不工作</p><p>　　在這次實驗當中，由于我們要測的是

16、轉(zhuǎn)速，所以我們就直接在電動機上經(jīng)過傳感器的轉(zhuǎn)化后的信號作為我們計數(shù)器的時鐘信號，并以此來測量我們的電動機的轉(zhuǎn)速，以達到我們實驗的目的。</p><p>　　然而將控制器的信號傳給計數(shù)器的Enp,ent兩端，以此來控制計數(shù)器的工作，達到自動的計數(shù)一秒的操作。</p><p>　　然后將所計數(shù)的數(shù)據(jù)保存到寄存器上，再送74LS48譯碼之后，送給半導(dǎo)體數(shù)碼管，顯示出來。</p>&

17、lt;p>　　七．本實驗的最后一部分：半導(dǎo)體數(shù)碼管顯示器</p><p>　　本次實驗采用共陰極半導(dǎo)體數(shù)碼管，共陰極數(shù)碼管，即7個發(fā)光二極管的陰極接在一起，而7個陽極是獨立的，共陰極數(shù)碼管當某以陽極接高電平是，相應(yīng)的二極管發(fā)光，可根據(jù)字形使某幾段二極管發(fā)光，需輸出高電平有效的譯碼器去驅(qū)動。</p><p><b>　　八．器件清單</b></p>

18、<p><b>　　九．總 結(jié)</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計我學(xué)會了很多東西，不僅在知識方面還有在做人做事方面，總的來說是受益匪淺。</p><p>　　課程設(shè)計使我明白了：不積跬步，無以至千里的道理。課題設(shè)計關(guān)鍵還是平時多積累知識還有就是有團隊合作精神，更重要的是有不怕麻煩，敢于迎著困難而上的精神。通過這幾天的學(xué)習(xí)心里還是有幾點感受的：&

19、lt;/p><p>　　團隊合作很重要。拿到課題之后同學(xué)們對第一次課程設(shè)計都不熟悉，而在一起討論并結(jié)合老師給的模板無疑是最重要的，最有效的。在我們資料不是很多的情況下在一起共享我們手中有的資料更能提高我們完成設(shè)計的效率，而且最為重要的是這樣更能促進我們小組成員之間的團隊能力，這樣為以后合作提供雙贏的機會。</p><p>　　有效率的利用網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)在是網(wǎng)絡(luò)時代，提倡的就是資源共享，這在為我們大家

20、搜索可利用資源方面提供有效的工具，更是為工作節(jié)約的大量的時間。但是學(xué)會合理篩選資源更重要，因為網(wǎng)絡(luò)上資源大部分是不能和我們的心意的，這就需要去篩選。像大的搜索引擎百度，谷歌等只要我們輸入有效的關(guān)鍵字是很容易得到我們想要的。但是選資源是還是選擇更為專業(yè)的為好，像百度文庫等。</p><p>　　抱著不完成作業(yè)誓不罷休的精神。由于對課程設(shè)計還不是很熟悉再加上工作量很大，需要查找很多資源，畫電路圖也比較麻煩所以會經(jīng)常出