有害氣體檢測與抽排電路及機器人行走電路設(shè)計課程設(shè)計說明書-文庫吧
2025-06-12 19:40 本頁面
【正文】 武漢理工大學 《 電工電子綜合》課程設(shè)計說明書 1 課程設(shè)計任務(wù)書 學生姓名： 專業(yè)班級： 指導教師：周曉年 工作單位：自動化學院 題 目 : 小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計 機器人行走電路設(shè)計 設(shè) 計任務(wù) 任務(wù)：設(shè)計一個能前進、后退的機器人行走控制電路。 設(shè)計要求 接通電源，機器人前進，行走一段時間后，機器人自動后退，退行一段時間后自動前行，周而復(fù)始。 機器人行走動力只能使用干電池，不能使用動力電源。 機器人前進、后退時間可調(diào)。 武漢理工大學 《 電工電子綜合》課程設(shè)計說明書 2 電源電路 本試驗要求使用干電池 ，所以統(tǒng)一采用四節(jié) 干電池組成的 6V 電壓提供動 力。 時間控制電路 方案 1： 利用時間繼電器控制時間。時間繼電器是一種利用電磁原理或機械原理實現(xiàn)延時控 制的控制電器。利用數(shù)字時間繼電器調(diào)節(jié)時間，使用 方便 。 方案 2： 采用 555 定時器 +計數(shù)器 電路，構(gòu)成多諧振蕩器，通過外部連接的滑動變阻器調(diào)節(jié)充電和放電的時間 ，并且根據(jù)計數(shù)器進制不同來調(diào)節(jié)時間。 綜合分析：使 用 555 定時器組成的多諧振蕩器的振蕩頻率受電源電壓和溫度變化的影響很小。通過調(diào)節(jié)參數(shù)可以合理的得到小車 前進和后退的時間。而若使用方案二，時間繼電器造價較高，花費較大，而且不熟悉這種元器件。所以本試驗使用方案 2。 電機驅(qū)動電路 方案 1： 觸發(fā)器 +橋 式 驅(qū)動電路。 小車使用的電機大多數(shù) 都是小型直流電機，此方案選用最常用的電機驅(qū)動控制方式， 方案 2：繼電器＋半導體功率器件驅(qū)動電路。 在需要實現(xiàn)調(diào)速的電機驅(qū)動電路中，可以 利用繼電器。此方案利用繼電器來控制電流方向來改變電機轉(zhuǎn)向，而用單個的特大電流場效應(yīng)管（比如 IRF3205，一般只有 N 型特大電流的管子）來實現(xiàn) PWM 調(diào)速 ,如下右圖所示。這樣是實現(xiàn)特別大電流驅(qū)動的一個方法。換向的繼電器要使用雙刀雙擲型的，接線如下左圖 ,線圈接線如下中圖 武漢理工大學 《 電工電子綜合》課程設(shè)計說明書 3 經(jīng)過比較分析，本設(shè)計選取了方案 1。由于在方案 1 的驅(qū)動方式下，驅(qū)動器的功率管工作在開關(guān)狀態(tài)，當器件開通時， 器件的電流很大，但壓降卻很小；器件關(guān)斷時，壓降很 大，電流卻很小。因此驅(qū)動器的功率消耗小，發(fā)熱量少，效率較高。通過控制開關(guān)的頻率和脈寬，可以對電機的轉(zhuǎn)動進行控制 。 設(shè)計原理系統(tǒng)框圖 D 觸發(fā)器發(fā)出信號 使 直流電機兩端 電機兩端 電壓發(fā)生跳變 計數(shù)器減到零時產(chǎn)生觸發(fā)信號觸發(fā) D觸發(fā)器 555 定時器構(gòu)成多諧振蕩電路（ 控制電動機轉(zhuǎn)動時間 ） 直 流 電 機 正 反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)小車前進與后退 D 觸發(fā)器在觸發(fā)信號控制下輸出發(fā)生高低電平跳變 74LS192 計數(shù)器顯示小車前進后退時間 武漢理工大學 《 電工電子綜合》課程設(shè)計說明書 4 圖 設(shè)計原理系統(tǒng)框 圖 設(shè)計原理圖 圖 設(shè)計原理圖
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