数字式红外测速仪课程设计（完整版

数字式红外测速仪 （一） 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 目的 1、 在前导验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验，要求学生在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。 2、 利用模拟、数字电路知识，解决电子线路中常见实际问题的能力，逐步积累掌握实际电子制作经验。 3、 巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。 （二）技术要求与指标 1、用红外线发光二极管，光敏三极管作为速度转换装置 2、测速范围：10~990转/分。 3、两位数字显示，显示不允许闪烁 （三）设计原理及步骤 1、测速仪原理框图 红外线转速表采用的红外线探头有直接试和反射式两种。直接式探头、发光管和受光管在被测物体的两边，发光管射出的光线直接照射到受光管上，被测物体运动时阻挡光线，产生计数信号，这种探头经常用做光电计数。反射式探头、发光管和受光管在被测物体的同测，当探头接近物体是，接收到脉冲的红外线信号，用于测量转速比较方便。 2、各部分电路图 图一、红外反射 图二、光电转换电路模拟图 当发光二极管照到转轴的反射膜上时，光敏三极管导通，此时输出一个高电平计数脉冲，传给寄存译码显示电路，计数一次。 图三、0.1s脉冲发生电路-555定时器 该555定时器用于产生0·1s时钟脉冲，以触发下图计数锁存电路 图四、6s计时锁存电路 1 该电路组成六十进制计数器，将上图555定时器的0·1s计成6s，并向下级电路输出进位脉冲，触发下级电路。当到6s时，计数器u2的输出端为0110，以此作为置零信号，将该电路清零，重新开始下一次计数。 图五、寄存译码显示电路 当上图计数到5.9s时，offpage3给出一个高电平，从而产生一个上升沿，触发两片74LS194将左边两片74LS160计的6s内的次数存进来，并传到下级译码输出。当上图计数到6s时，offpage2给出一个低电平，将两片74LS160全部清零，以等待下一个脉冲从新计数。 图六、红外测速仪总电路 主门是一个控制门，在主门开通期间，计数脉冲顺利通过，在关闭期间计数脉；冲则通不过。我们测量6S内的脉冲个数，转速就等于脉冲个数乘上10倍，为了把这一数值显示出来，而又不闪烁，采用先锁存，再译码显示。为了第二次测量，在计数值锁存后需对计数器清零，所以在关闭期间需完成锁存和清零功能，如以开门信号的后沿作 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，锁存延时为延时1，清零延时为延时2，可用锁存延时的结束时间做为清零延时的触发控制。 3、单元计算电路： （1）、光电转换 为保证发光二极管HG411的最大电流不超过30mA，考虑红外发光二极管的正向压降为（1.3~1.5）V，电源电压采用5V，则限流电阻R= =0.12KΩ，取 R=108 KΩ，采用三极管的饱和导通与截止来控制发光二极管的发光与熄灭，省去了用人功法来模拟遮光板的作用，给电路调试带来方更。为了获得波形好的方波，光敏三极管的输出经施密特触发器整形，触发器选用CD40106。 （2）、脉冲计时 按照主控时序图,周期T=6s，电路选用多谐振荡器，电路如图(五)所示。 多谐振荡器的周期为：T=t1+t2= RC +RC 取 =(2.7~2.9)V， =2.1V， =5V， T≈0.98RC。由公式T=（R1+2R2）Cln2,可知，555定时器输出脉冲的频率为1/（R1+2R2）Cln2，即Hz=1/（2886+5772*2）*0.00001*ln2=10.04325，即为：10Hz，T=0.01S，从而得到6S钟定时信号。 在选定电容数值后，即可根据上式计算出R值来，但为了满足设计要求，在安装调试中可能有些变化。 （3）锁存和清零脉冲的形成 主门开通时间为6s，关闭时间应尽可能短一些，以便提高测量速度，同时又应使电路简化，本电路中的计数器采用74LS160D，主控X可由端口经过非门，与非门再及与门从而得到定时输出1，及定时输出2等脉冲控制信号。 锁存要求负脉冲，清零要求正脉冲（这取决于采用的集成电路的类型），锁存延时取为80ms左右，而清零延时亦取为80ms左右，电路采用一形式。 （4）译码显示电路 译码器采用74LS194N，和具有锁存功能74LS194N，所以总框图中的锁存器与译码器合二为一，由74LS194N完成，锁存脉冲为（3）中讨论的定时输出2。 显示器采用共阴极数码管，但CMOS电路输出电压较TTL为高，为延长数码管使用寿命，在实际电路中每个数码这阳极串联一400Ω电阻再接到地线上。（注意由于是仿真实验本电路图未连接400Ω电阻） （四）电路原理图与模拟仿真调试要点： 在所有单元电路均设计计算完毕后，即可按选定的片子画出电原理图。按照电原理图，把电路安装好，经检查后，才可以通电进行调试，调试是先单元电路，后整机，具体步骤如下： （1）、主振与分频：用示波器观察主振输出，其频率f=10HZ，T=0.1，如周期不符合要求，改变电阻值，直到满足要求为止。 （2）、主控信号与锁存，清零脉冲信号的调试 把主控信号，锁存信号，清零信号分别接到实验箱的发光二极管上，观察三个脉信号是否符合时序要求。 （3）译码显示电路 译码器上有一个 端，用来进行测试，当它接“0”时，应显示“8”当 =“1”，按要求显示，如不对，则应检查连接有无错误。（由于本仿真软件数码管已集成数码管驱动电路因而不用对等测试进行调零，而在实际作业中，驱动芯片必须正确连接，否则会损坏数码管） （4）控制计数电路 模拟主控、锁存、清零脉冲信号，加到控制端，观察计数是否符合要求，当锁存信号定时输出二为高电平时，电路将此时计数状态锁存，当清零信号接低电平时计数器清零。 （5）整机联调 如单元电路全部正确，级间联线亦正确，则当转换电路分频输出时，显示值应为（90 1），如读数不符或没有输出，用示波器逐级检查，找出故障部位，然后排除掉。 （六）所用器件： 555多谐振荡器一片，74LS160D计数器四片， 74LS194D型锁存器两片，DCD HEX型数码管两片， 施密特触发器一片 HG11红外发光二极管一个，3DU5C光敏三极管一个， 与门，非门，及与非门若干， 电阻电容开关若干，直流电源若干 （七）设计 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf ： （1）设计中遇到的问题及解决办法 1. 在做定时模块电路时，555多谐振荡器，电阻的调节，电容的匹配，在计算及调试上存在困难，通过多次模拟仿真。 2. 在做计数模块时，74LS160D，的连接方法，以及计数器的清零处理，及清零脉冲的处理。通过查阅课本，上网查资料，以及向老师同学求助，从而得以解决。 3. 在做数码显示模块时，数码显示不稳定问题，连续闪烁。通过添加74LS194D锁存器，从而顺利解决这个问题。在锁存器清零脉冲的选择上与计数器清零基本一致。 4. 在做整体电路设计时，由于电路系统较大，只能采用分页显示。分页显示时又遇到两页之间连接问题，通过键入分页偏置器，解决这个问题 (2)设计心得及体会 通过本次课程设计，使我对红外测速仪的基本原理有了初步的认识，同时也掌握了电子线路设计的基本思想和方法。可根据设计目的和用途确定电路 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，再画出原理图选择所需元器件，然后按原理图上的结构连接电路中的导线，在连接中并调试。使我充分的发挥了自己的想像力，知道而进，不断进取，只有这样才能获得成功。另外在接线时一定要认真，仔细，耐心，且一步一步地检查分析，避免犯错误。总之通过这次课设使我受益匪浅，同时要感谢老师的指导和帮助。 更重要的是，只有在做实验的时候才会见到一些元器件，缺乏动手能力，这次设计，使我基本学会了仿真软件的使用， 坚强了对一些基本元器件的认识，加深了对它们各自功能的理解，从而理论与实践相结合统一，为以后的学习夯实了基础！总之，这次课程设计，我学到了很多。 被测量 光电转换 装置 计数器 锁存译码 显示 555 定时器 60进制 计数器 6s 脉冲信号 9 / 10 _1338889466.unknown _1338889468.unknown _1338889470.unknown _1338889471.unknown _1338889469.unknown _1338889467.unknown _1338889464.unknown _1338889465.unknown _1338889463.unknown