【正文】 z eBD a t e : 20 D e c 20 09 S he e t of F i l e : E : \單片機(jī)課設(shè) \ t i a n .dd b D r a w n B y :R175kR215 0 kC1 uFC2 uFUi Uo 圖 濾波電路 RC低通 濾波電路的回路電壓為 增益為 截止頻率 電路中取 第一級(jí)濾波電路截止頻率為 Hzf 201 ? ，根據(jù)公式取 ?? kR 1501 ， FC ? ? ； 取第二級(jí)濾波電路截止頻率為 Hzf 102 ? ，根據(jù)公式取 ?? kR 1502 ， FC ? ? 。所謂 3 位是指個(gè)位、十位、百位，其數(shù)字范圍均為 0～ 9，而所謂半位是指千位數(shù)，它不能從 0 變化到9，而只能由 0變到 l，即二值狀態(tài)，所以稱為半位。 驅(qū)動(dòng)器 (MC1413)：驅(qū)動(dòng)顯示器的 a， b， c， d， e， f， g 七個(gè)發(fā)光段，驅(qū)動(dòng)發(fā)光數(shù)碼管 (LED)進(jìn)行顯示。 DS選通脈沖為高電平時(shí)表示對(duì)應(yīng)的數(shù)位被選通，此時(shí)該位數(shù)據(jù)在 Q0～ Q3 端輸出。其中 DS1 對(duì)應(yīng)最高位 (MSD)， DS4 則對(duì)應(yīng)最低位 (LSD)。顯示數(shù)的負(fù)號(hào) (負(fù)電壓 )由 MCl413 中的一只晶體管控制，符號(hào)位的“一’陰極與千位數(shù)陰極接在一起，當(dāng)輸入信號(hào) UX 為負(fù)電壓時(shí)， Q2 端輸出置“ 0”， Q2 負(fù)號(hào)控制位使得驅(qū)動(dòng)器不工作，通過限流電阻 RM 使顯示器的“一”(即 g 段 )點(diǎn)亮；當(dāng)輸入信號(hào) UX 為正電壓時(shí)， Q2 端輸出置“ 1”，負(fù)號(hào)控制位使達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)通，電阻 RM 接地，使“一”旁路而熄滅。 當(dāng) Q3 =0且 Q1 =1時(shí) ,表示 UX 處于過量程狀態(tài)。 當(dāng) OR ??1時(shí)，表示 X R |U |?U 。 電路仿真： 輸入波形 （紅色） 與 輸出波形 （黑色） ： 由示波器 可得：輸入 U1=√2=≈ 6mV，輸出 U=√2=≈ 10V 數(shù)顯式扭矩測量儀的設(shè)計(jì) 21 設(shè)輸入的 U為 10V/10Hz。剛做做課程設(shè)計(jì)時(shí)，仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)的題目和要求，以為沒什么困難的，所用的知識(shí)書上都有。于是，再到圖書館和網(wǎng)上查找資料，在經(jīng)過借鑒很多類似的資料，文獻(xiàn)后，總算是有點(diǎn)眉目了。但當(dāng)課程設(shè)計(jì)完成時(shí)，那感覺是甜蜜的，沒有耕耘，哪來得收獲的喜悅，不懂付出怎么能知道回報(bào)的快樂，一分 耕 數(shù)顯式扭矩測量儀的設(shè)計(jì) 23 耘一分收獲，有付出才會(huì)有回報(bào)，就在這樣的痛與快樂的交換中，學(xué)到了知識(shí)， 學(xué)到了做人的道理。遇到了不少問題，花費(fèi)了很多的時(shí)間。 參考文獻(xiàn) [1] 李忠波 .電子技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [2] 李忠波，袁宏等 .電子設(shè)計(jì)與仿真技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [3] 南壽松 .電子實(shí)驗(yàn)與電子實(shí)踐 .中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 .2021. 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July 2021 [9] Command Interface Guide,Revision 002[EB/OL].6th November 2021 。理論不經(jīng)過實(shí)踐考驗(yàn)，是沒法實(shí)施的，就像編程序，很多方面考慮的都不夠，幾乎沒有涉及到實(shí)際應(yīng)用時(shí)的防范方法措施。很多元器件根本不知道有什么功效 。在痛苦中掙扎，建立，推翻，參考別人的思路，建立，再次在推翻，在這不斷循環(huán)中，終于最后完善了程序。經(jīng)過一天的努力，毫無結(jié)果。 數(shù)顯式扭矩測量儀的設(shè)計(jì) 22 第五章 結(jié)論 本 設(shè)計(jì)的電路符合要求， 可將 拉壓力傳感器將壓力大小轉(zhuǎn)化成 的 毫安電級(jí)信號(hào)經(jīng)放大器放大成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，之后電信號(hào)經(jīng)濾波器濾波輸出，最后數(shù)顯式電壓表接收信號(hào)顯示電壓。 MCl4433 的 OR 端與 MC4511 的消隱端 BI 直接相連，當(dāng) UX 超出量程范圍時(shí)，OR 輸出低電平，即 OR ??0→ BI ??0， MC4511 譯碼器輸出全 0，使發(fā)光數(shù)碼管顯示數(shù)字熄滅，而負(fù)號(hào)和小數(shù)點(diǎn)依然發(fā)亮。 當(dāng) OR ??0時(shí)， |UX|1999，則溢出。若量程不同則選通對(duì)應(yīng)的小數(shù)點(diǎn)。 數(shù)顯式扭矩測量儀的設(shè)計(jì) 18 圖 213 位數(shù)字電壓表 在位選信號(hào) DS1 選通期間 Q0～ Q3 的輸出內(nèi)容如下： Q3 表示千位數(shù)， Q3=0 代表千位數(shù)的數(shù)宇顯 示為 1， Q3=1 代表千位數(shù)的數(shù)字顯示為 0。 DS和 EOC的時(shí)序關(guān)系是在 EOC脈沖結(jié)束后，緊接著是 DS1 輸出正脈沖。 工作過程如下： 213 位數(shù)字電壓表通過位選信號(hào) DS1～ DS4 進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描顯示，由于 MCl4433 電路的 A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)果是采用 BCD 碼多路調(diào)制方法輸出，只要配上一塊譯碼器，就可以將轉(zhuǎn)換結(jié)果以數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)四位數(shù)字的 LED發(fā)光數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示。 基準(zhǔn)電源 (MC1403)：提供精密電壓，供 A／ D 轉(zhuǎn)換器作參考電壓。該系統(tǒng)（如圖 所示）可采用 MC14433—— 213 位 A/D轉(zhuǎn)換器、 MC1413 七路達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器陣列、CD4511BCD到七段鎖存 譯碼 驅(qū)動(dòng)器、能隙基準(zhǔn)電源 MCl403和共陰極 LED發(fā)光數(shù)碼管組 數(shù)顯式扭矩測量儀的設(shè)計(jì) 17 成。 數(shù)顯式扭矩測量儀的設(shè)計(jì) 16 濾波電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的電壓信號(hào)是直流信號(hào)，頻率比較低，只有幾到幾十赫茲，而干擾主要是外界的高頻干擾信號(hào)，所以濾波電路采用兩級(jí)的無源 RC 低通濾波電路。 放大電路參數(shù)計(jì)算 放大電路采用三運(yùn)放高共模抑制比放大電路，電路如圖 。值在2． 475V～ 以內(nèi)；⑤ 壓差小，適用于低壓電源；⑥ 負(fù)載能力小，該電源最大輸出電流為 10mA。 數(shù)顯式扭矩測量儀的設(shè)計(jì) 13 七路達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器陣列 MCl413 MCl413 采用 NPN 達(dá)林頓復(fù)合晶體管的結(jié)構(gòu)，因此具有很高的電流增益和很高的輸入阻抗，可直接接受 MOS 或 CMOS 集成電路的輸出信號(hào)，并把電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成足夠大的電流信號(hào)驅(qū)動(dòng)各種負(fù)載．該電路內(nèi)含有 7 個(gè)集電極開路反相器 (也稱 OC 門 )。 (3) 驅(qū)動(dòng)器：利用內(nèi)部設(shè)置的 NPN 管構(gòu)成的射極輸出器，加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力，使譯碼器輸出驅(qū)動(dòng)電流可達(dá) 20mA。 ② BI (BLANKING)消隱端。 當(dāng) LE=1 時(shí)，鎖存器處于鎖存狀態(tài)，四位鎖存器封鎖輸入，此時(shí)它的輸出為前一次 LE=0 時(shí)輸入的 BCD 碼； 當(dāng) LE=0 時(shí)，鎖存器處于選通狀態(tài)，輸出即為輸入的代碼。 (20)～（ 23）端：對(duì)應(yīng)為 Q0 一 Q3，分別是 A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)輸出 BCD 代碼的最低位 (LSB)、次低位、次高位和最高位輸出端。 (13) 端： VSS 負(fù)電源端． (14) 端： EOC，轉(zhuǎn)換周期結(jié)束標(biāo)志輸出端，每一 A／ D 轉(zhuǎn)換周期結(jié)束， EOC 端輸出一正脈沖，其脈沖寬度為時(shí)鐘信號(hào)周期的 1／ 2。若該端通過一電阻和 EOC 短接，則每次轉(zhuǎn)換的結(jié)果都將被輸出。 (6) 端， C1，外接積分電容端，積分波形由該端輸出。 (2) 端： RREF，外接基準(zhǔn)電壓輸入端。當(dāng) UX(max)=2V 時(shí)，代入上式可得 RI=480kΩ，取 RI=470kΩ。 積分電阻電容的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件而定。顯然，不同的輸入電壓積分的結(jié)果不同（不妨理解為輸出曲線的高度不同）。則不要外接電阻，時(shí)鐘頻率信號(hào)從 CPI(原文資料為 CLKI)(10 腳 )端輸入，時(shí)鐘脈沖 CP 信號(hào)可從 CPO(原文資料為 CLKO)(11 腳 )處獲得。 根據(jù)比較器的輸出極性接通電子模擬開關(guān)，完成 A／ D轉(zhuǎn)換各個(gè)階段的開關(guān)轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生定時(shí)轉(zhuǎn)換信號(hào)以及過量程等功能標(biāo)志信號(hào)。比較器的輸出用作內(nèi)部數(shù)字控制電路的一個(gè)判別信號(hào)； 4）與外接電容器 C0 構(gòu)成自動(dòng)調(diào)零電路。和其它典型的雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器類似， MCl4433A／ D轉(zhuǎn)換器由積分器、比較器、計(jì)數(shù)器和控制電路組成。 15VDC ： ： 零扭矩 10KHz177。 2. 轉(zhuǎn)速測量基本原理。所謂電 阻應(yīng)變效應(yīng)是指金屬導(dǎo)體（電阻絲）的電阻值隨變形（伸長或縮短）而發(fā)生改變的一種物理現(xiàn)象。 電路原理圖 如圖