直流電機順序控制課程設(shè)計報告

1、邏輯控制課程設(shè)計 直流電機順序控制系統(tǒng)設(shè)計 學院：自動化學院 系別：智能科學與技術(shù) 班級：智能1002 時間：2012.04.231，課程設(shè)計簡述 本課程設(shè)計通過信號發(fā)生器產(chǎn)生1HZ頻率的信號，然后接入到七段顯示器顯示模塊以顯示電路，同時控制直流電機在30s內(nèi)正轉(zhuǎn)10s，反轉(zhuǎn)10s,停止10s，此時會同時發(fā)出警示信息，從而提示直流電機正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，停止的三種狀態(tài)。2，課程設(shè)計目的與要求 了解掌握74系列的基本芯片的功能，原理。 了解掌握同步計數(shù)，數(shù)碼管控制以及直流電機控制的原理及應用。 熟悉各元器件的使用方法以及焊接電路的注意事項。 復習數(shù)字電路邏輯設(shè)計知識，并進行適當?shù)碾娐吩O(shè)計。 本次課程設(shè)計

2、從方案設(shè)計，到硬件電路的焊接，各模塊的調(diào)試和集成，都需要學生自行動手，動腦設(shè)計和完成。本課程設(shè)計要求所實現(xiàn)的電路是一個具備一定完整功能的成品。3，總體方案設(shè)計 利用NE555產(chǎn)生的1HZ信號作為整個電路的信號輸入；利用74LS168進行信號計數(shù)從而利用數(shù)碼管顯示時間秒，分；利用秒的信號控制直流電機以實現(xiàn)直流電機正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，停止的功能；利用LED管實現(xiàn)警示作用，當直流電機正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，停止時會分別控制紅，綠，黃LED燈發(fā)亮以警示。 以下是整個電路整體設(shè)計的流程圖。最終會實現(xiàn)用TTL集成電路設(shè)計直流電機順序控制系統(tǒng)，實現(xiàn)直流電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停機等相能。 4，整體電路實物圖 圖一：整體電路實物圖5，總

3、體電路原理圖 圖二：整體電路原理圖6，單元電路設(shè)計 該直流電機控制系統(tǒng)由四個模塊組成：方波發(fā)生電路模塊；數(shù)碼管計數(shù)模塊；直流電機驅(qū)動模塊；LED警示模塊。 各模塊功能如下：A). 方波發(fā)生電路?？毂灸K是利用NE555芯片產(chǎn)生1HZ頻率的信號。從而實現(xiàn)給數(shù)碼管計數(shù)模塊提供信號的功能。 圖三：方波發(fā)生電路模塊實驗電路圖B). 數(shù)碼管計數(shù)模塊本模塊是利用74LS168芯片進行同步計數(shù)，并且利用 74LS248芯片進行計數(shù)個數(shù)譯碼，最終通過共陰數(shù)碼管顯示計數(shù)的個數(shù)。顯示直流電機轉(zhuǎn)動個數(shù)圖四：60進制計數(shù)器秒電路原理圖 顯示直流電機正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，停止時間。圖五：60進制計數(shù)器分電路原理圖 以下分別是74

4、LS168及74LS248芯片的功能表。74LS168功能表74LS248功能表C).直流電機驅(qū)動模塊本模塊是利用H橋電路驅(qū)動直流電機，利用數(shù)碼管計 數(shù)的功能從而實現(xiàn)直流電機正轉(zhuǎn)10s，反轉(zhuǎn)10s，停止 的功能。 圖六：直流電機H橋驅(qū)動電路原理圖D)LED警示模塊 本模塊是利用LED發(fā)光二極管實現(xiàn)直流電機轉(zhuǎn)動的過程之中正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，停止三種狀態(tài)，從而分別控制紅，綠，黃燈閃亮。以實現(xiàn)警示作用。 圖七：LED警示模塊電路7，收獲與體會在一開始覺得電路不是很難，原理很清楚，但是遇到問題卻比想象中多，任何一點小錯誤都會讓努力白費，所以細心，耐心是一定要的。數(shù)字電路復雜,因此需要我們連接時要有好的布局和合

5、理的布線規(guī)則,如將電源線,地線,傳輸線,暫時產(chǎn)生的線分別開來，用不同的顏色,或者以單元電路的形式分開,為以后查錯或改進帶來極大的方便.在連接每一根線時，既要注意剝線的長短要適中，走線時要成直線直角，使電路板連線清晰美觀，最重要的是檢查時特別方便。經(jīng)過兩星期的辛勤工作,讓我們知道了許多的東西,也讓我們了解了許多在書本上所學不到的知識和技能,這為我們在以后的工作起了非常重要的作用。在焊接電路的過程之中我們采用分模塊焊接測試的，自然測試占用了很大一部分時間與精力，在測試H橋驅(qū)動電路與555信號發(fā)生電路時是最讓我們頭疼的，通過我們大家一致努力最后發(fā)現(xiàn)是電路整個二極管連接反向了，然后我們改正之后整個電路

6、便工作正常。然后就是焊接電路，分模塊焊接測試電路給我們帶來了很大的方便，最后發(fā)現(xiàn)這樣做使得我們的效率比別人提高大約百分之40，因此做東西之前的規(guī)劃是非常重要的。通過這次設(shè)計，我們懂得了學習的重要性，了解到理論知識與實踐相結(jié)合的重要意義，學會了堅持、耐心和努力，也讓我們了解了關(guān)于電子鐘的原理與設(shè)計理念。設(shè)計要有一個清晰的思路和一個完整的的軟件流程圖；在設(shè)計時，不能妄想一次就將整個程序設(shè)計好，反復修改、不斷改進是程序設(shè)計的必經(jīng)之路；在設(shè)計課程過程中遇到問題是很正常的，我們應該將每次遇到的問題記錄下來，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題。8，附錄與元器件清單： 8.1 本次課程設(shè)計的直流電機順序控制系統(tǒng)設(shè)計中所用的器件清單如下所示：本次課程設(shè)計共用15片芯片，分別是74LS04（2個）、74LS08（2個）、74LS00(1個)、74LS20(1個)、74LS168（4個）、74LS248（4個）、555（1個）；數(shù)碼管4個,是LC5011-11（共陰數(shù)碼管4個）；小按鍵（2個）；三極管D882（2個）；整流二極管1N4007（4個），二極管1N4148（4個）；發(fā)光二極管（紅綠黃各1個）；直流電機（1個）； 8.2 以下是主要芯片引腳圖： 8.