機(jī)電一體化李作成

1、長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）光電式數(shù)字測(cè)速儀學(xué)生姓名：李作成專(zhuān)業(yè)班級(jí)：機(jī)電一體化指導(dǎo)教師：高萍職 稱(chēng)：衛(wèi)師起止日期：- 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)本設(shè)計(jì)是要求使用紅外發(fā)光二極管和光敏三極管作為速度轉(zhuǎn)換裝置，可以測(cè)定01 到99轉(zhuǎn)每分鐘地轉(zhuǎn)速,并在無(wú)閃爍地情況下數(shù)字顯示.為了達(dá)到設(shè)計(jì)要求,我們計(jì)劃將整個(gè)設(shè)計(jì)分為幾個(gè)部分，將各個(gè)部分設(shè)計(jì)成功之后 進(jìn)行整合,即可達(dá)到設(shè)計(jì)要求在經(jīng)過(guò)商討之后,我們認(rèn)為我們可以將其劃分為光電轉(zhuǎn)化部分，控制電路部分,計(jì) 數(shù)部分,顯示部分.其中光電轉(zhuǎn)化部分是將紅外發(fā)光二極管和光敏三極管所產(chǎn)生地物理 信號(hào)將其轉(zhuǎn)化為整個(gè)系統(tǒng)可以處理地電脈沖信號(hào)控制電路側(cè)是將光電轉(zhuǎn)化部分地得 到地電信號(hào)再有效時(shí)

2、間內(nèi)控制性地輸入到計(jì)數(shù)部分技術(shù)部分是將在有效時(shí)間段內(nèi)接 收到地有效信號(hào)進(jìn)行累加計(jì)數(shù)，并且在每次計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)自動(dòng)完成完成清零顯示部分則 是將一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)得到地轉(zhuǎn)速進(jìn)行鎖存，并且顯示輸出在該設(shè)計(jì)中盡可能選用較少類(lèi)型地芯片，方便使用,同時(shí)對(duì)于一些芯片較多，容易 導(dǎo)致線(xiàn)路繁鎖地問(wèn)題，電路設(shè)計(jì)盡量采用模塊布局，力求連線(xiàn)簡(jiǎn)潔、美觀,邏輯功能清 晰、有條理這份課程設(shè)計(jì)報(bào)告詳細(xì)描述了紅外測(cè)速儀各個(gè)模塊地功能和實(shí)現(xiàn)原理，給出每個(gè) 模塊地電路圖.同時(shí),介紹了設(shè)計(jì)方案,能夠讓讀者更深入了整個(gè)設(shè)計(jì)流程在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,用到了多個(gè)芯片,為了防止混淆,標(biāo)明了芯片名稱(chēng),這樣可使讀者一 目了然這個(gè)電路中所有芯片地作用，使電路清晰

3、明了.關(guān)鍵詞：光電轉(zhuǎn)化部分；控制電路部分； 計(jì)數(shù)部分；顯示部；目 錄摘 要21數(shù)字式紅外測(cè)速儀41.1技術(shù)要求及指標(biāo) 41.2設(shè)計(jì)前地思路與分析 42系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)52.1功能模塊52.2功能解析82.3硬件說(shuō)明103軟件設(shè)計(jì) 113.1設(shè)計(jì)思想 113.2設(shè)計(jì)流程 114總結(jié)115參考文獻(xiàn) 12附圖；電路整體機(jī)構(gòu)圖 13數(shù)字式紅外測(cè)速儀1.1設(shè)計(jì)要求：技術(shù)指標(biāo)與要求：1）用紅外發(fā)光二極管、光敏三極管作為速度轉(zhuǎn)換裝置2）測(cè)速范圍：10 - 990轉(zhuǎn)/分.3）兩位數(shù)字顯示,顯示不允許閃爍.1.2設(shè)計(jì)前地思路與分析1、紅外發(fā)光二極管固定于旋轉(zhuǎn)物體（假設(shè)為汽車(chē)車(chē)輪）定軸上，在轉(zhuǎn)軸上安裝一遮光

4、 板,板上打一個(gè)小孔（或者打多個(gè)小孔），當(dāng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)時(shí),發(fā)光二極管、小孔、光敏三極管 在一條直線(xiàn)上，即有紅外光通過(guò),其他時(shí)間則由于擋板作用，沒(méi)有光通過(guò),光敏電阻接收紅 外光轉(zhuǎn)化為一個(gè)脈沖，產(chǎn)生一個(gè)脈沖說(shuō)明轉(zhuǎn)一圈這樣只需要測(cè)量一分鐘內(nèi)光敏三極管輸 出脈沖個(gè)數(shù),就知道轉(zhuǎn)速了 ,兩者是等價(jià)地即脈沖頻率f =轉(zhuǎn)速n2、總框架圖紅外光光電轉(zhuǎn)換整形主門(mén)1 顯示譯碼鎖存計(jì)數(shù)UPCO QCLDMT QDc -GNDD -74192161514131211109接地接高電位BVCCQBAQACLRDOWNBOMUPCO1QCLOWQDcGNDD74192161514.13 15109nf計(jì)數(shù)信號(hào)輸出由光電轉(zhuǎn)換部分

5、接入計(jì)數(shù)脈沖圖三計(jì)數(shù)部分電路圖四光電轉(zhuǎn)化部分輸入計(jì)數(shù)信號(hào)輸入計(jì)數(shù)信號(hào)兩片七段式數(shù)碼顯示圖五顯示部分電路2.3硬件說(shuō)明；本設(shè)計(jì)主演用到了 74LS192芯片4片,SR鎖存器8片，七段式數(shù)碼顯示器兩片,555芯 片一片以及一部分門(mén)電路.3軟件設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)思想對(duì)于轉(zhuǎn)速地設(shè)計(jì)主要集中在可以方便使用，使得對(duì)于轉(zhuǎn)速地測(cè)量更加地更加地直觀 方便.因此我們選擇了數(shù)碼顯示并且為了簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)地復(fù)雜性，盡量使用統(tǒng)一地芯片，減 少芯片地使用種類(lèi),從而提高系統(tǒng)地安全性.因此首先在我們已經(jīng)接觸過(guò)地芯片和試驗(yàn)中 尋找合適地芯片,并對(duì)以往試驗(yàn)中地內(nèi)容和本次設(shè)計(jì)相比對(duì)，從中尋找解決問(wèn)題地方法.3.2設(shè)計(jì)流程認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)

6、要求，列出需要實(shí)現(xiàn)地功能，并結(jié)合成模塊,列出各個(gè)模塊框圖.統(tǒng) 計(jì)每個(gè)模塊所需使用到地芯片，了解各個(gè)芯片管腳地接法和用途.遵循操作順序來(lái)設(shè)計(jì)電路.由輸入操作一一分析計(jì)算一一輸出，把芯片地管腳一一連 接起來(lái).檢查各連線(xiàn)是否有誤，再把芯片排列整齊.最后，把各模塊地輸出和輸入連接起 來(lái).畫(huà)出電路圖,并且寫(xiě)出各個(gè)芯片地功能,將芯片連接起來(lái).通過(guò)這次地畢業(yè)設(shè)計(jì),使發(fā)現(xiàn)了自己學(xué)習(xí)中地很多不足，同時(shí)也使我對(duì)于數(shù)電地學(xué)習(xí) 和認(rèn)識(shí)上升到了一個(gè)不一樣地高度.更加使我認(rèn)識(shí)到數(shù)電這門(mén)課如果單純地用理論化地 語(yǔ)言來(lái)描述是很枯燥地也是很抽象地，但是如果實(shí)際設(shè)計(jì)就會(huì)發(fā)現(xiàn)自己地不足，因此畢業(yè) 設(shè)計(jì)是在理論地高度之上進(jìn)行結(jié)合，當(dāng)

7、然也只能夠有充分地掌握理論知識(shí)才能夠更好地 進(jìn)行設(shè)計(jì).數(shù)字電路作為將現(xiàn)實(shí)中地各種不規(guī)則信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別地信號(hào)地橋 梁,對(duì)于我地專(zhuān)業(yè)課組地學(xué)習(xí)起到了至關(guān)重要地作用面對(duì)設(shè)計(jì)系地一些列問(wèn)題，我們需要首先分析其具體地要求，分析主要地功能是實(shí) 現(xiàn)什么,然后根據(jù)所要求實(shí)現(xiàn)地功能選擇合適地芯片，然后用什么樣地方法將芯片連接起 來(lái),這些都是在設(shè)計(jì)中需要考慮地問(wèn)題為了能夠更好地設(shè)計(jì)任務(wù)，也由于自己地所學(xué)不足，所以我在網(wǎng)上查找了大量有關(guān)電 路設(shè)計(jì)地資料,這也極大地豐富了我地電路知識(shí)，開(kāi)闊了我地視野，這種學(xué)習(xí)方式,相信也 會(huì)在以后地學(xué)習(xí)當(dāng)中讓我受益匪淺.在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)查閱大量相關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)，并

8、向老師請(qǐng)教等方式， 使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，獲益匪淺.在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東 西，培養(yǎng)了我獨(dú)立工作地能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力地信心，同時(shí)也是對(duì)自己地進(jìn)一 步肯定相信會(huì)對(duì)今后地學(xué)習(xí)工作生活有非常重要地影響這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索地艱難和成功時(shí)地喜悅畢業(yè)即將結(jié)束,通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我明白學(xué)習(xí)當(dāng)中遇到地困難只有通過(guò)自己地努力才 能讓自己對(duì)所學(xué)地知識(shí)掌握地牢固.5參考文獻(xiàn)1 閻石主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）M.北京：高等教育出版社,2006.52 謝云等.現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)踐課程指導(dǎo)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003.2.3 周譽(yù)昌.電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)M.北京：高等

9、教育出版社,2007.34 周樂(lè)挺.傳感器與檢測(cè)技術(shù).高等教育出版社,2005.12長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)系 別：機(jī)電工程系08級(jí)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)姓 名：李作成指導(dǎo)教師：高萍起止日期2012年3 月 14 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)題目名稱(chēng)光電式數(shù)字測(cè)速儀主條要件及技參術(shù)數(shù)傳感技術(shù)光電技術(shù)用紅外發(fā)光一極管、光敏二極管作為速度轉(zhuǎn) 換裝置測(cè)速范圍：0 - 99轉(zhuǎn)/分. 兩位數(shù)字顯示,顯示不允許閃爍.個(gè)人重點(diǎn)研究數(shù)字式紅外線(xiàn)測(cè)速儀地設(shè)計(jì)及方案設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 及 工 作 量主要分為光電轉(zhuǎn)化部分，控制電路部分，計(jì)數(shù)部分,顯示部分五個(gè)主 要部分每部分地電路，需要用到元件來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能主 要 參 考

10、資 料74LS192引腳圖，功能表資料實(shí)習(xí)地點(diǎn)白城職業(yè)技術(shù)學(xué)院進(jìn)度計(jì)劃表階段周次計(jì)劃完成工作量指導(dǎo)教師 檢查意見(jiàn)備注第一周接受老師地指導(dǎo)任務(wù)第二周分析題目中所研究地課題第三周收集課題中所研究地資料第四周準(zhǔn)備儀器進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)第五周討論課題地技術(shù)要求及指標(biāo)第六周系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)第七周課題地功能模塊第八周課題地功能解析第九周課題地硬件說(shuō)明第十周課題地軟件設(shè)計(jì)第十一周課題地設(shè)計(jì)思想第十二周課題地設(shè)計(jì)流程第十三周課題地總結(jié)規(guī)劃第十四周課題地心得體會(huì)第十五周指導(dǎo)教師對(duì)實(shí)習(xí)任務(wù)地總結(jié)15M9igljl4苗上 : -w D s A nu nr ru _D- MH nW flw -u Hu flw unw _