有害氣體的檢測與抽排電路設(shè)計(jì)和機(jī)器人行走電路設(shè)計(jì)_課程設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁
【正文】 .................................................28 4 參考文獻(xiàn) .....................................................29 武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 3 前言 此課題包含兩個(gè)設(shè)計(jì)題目， 有害氣體的檢測與抽排電路設(shè)計(jì) 和機(jī)器人行走電路設(shè)計(jì)。第二個(gè)設(shè)計(jì)題目是機(jī)器人行走電路設(shè)計(jì)，當(dāng)今社會(huì)科技 日益發(fā)展，機(jī)器人代替人類進(jìn)行各種作業(yè)，輔助人類完成一些簡單的任務(wù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)主要以 Altium Designer 及PROTEUS 兩個(gè)軟件作為技術(shù)支持，來實(shí)現(xiàn)原理圖的繪制， PCB 的封裝設(shè)計(jì)以及電路的仿真。 ： 機(jī)器人行走電路設(shè)計(jì) 任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)能前進(jìn)、后退的機(jī)器人行走控制電路。 4）對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行仿真 初始條件： 1. 實(shí)驗(yàn)室提供萬用表、信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、示波器等設(shè)備。 說明書中除個(gè)人簽名外，其它文字、符號(hào)、圖形或表格一律用計(jì)算機(jī)打印。 6 月 24 日上午，指導(dǎo)教師講授課程設(shè)計(jì)的有關(guān)基本知識(shí)等； 6 月 24 日下午 —— 7 月 1 日學(xué)生設(shè)計(jì)； 7 月 2 日 —— 7 月 3 日教師質(zhì)疑，學(xué)生答辯； 7 月 4 日 —— 7 月 5 日課程設(shè)計(jì)打印裝訂。 設(shè)計(jì)意義 廠礦工作和日常生活中經(jīng)常發(fā)生煤氣或者其他有毒氣體泄漏的事故，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了極大的危害。 第一種是采用 220v 交流電源，經(jīng)過變壓、整流與穩(wěn)壓為 各部分電路供電。同時(shí)將芯片的第三管腳借到氣敏電阻一端，通過感知其輸出電平高低來驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)聲，使之在有害氣體濃度超標(biāo)時(shí)出現(xiàn)聲報(bào)警。電源變壓器將交流網(wǎng) 220v 電壓變化后通過整流電路將交流電壓變成脈動(dòng)的直流電壓。 檢測 模塊分析 武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 11 圖 檢測 模塊圖 如圖 所示，我們已經(jīng)知道氣敏傳感器的特性是通過某氣體濃度的改變來改變本身電阻，為了方便我們用滑動(dòng)變阻器 RV1 來等效代替氣敏傳感器，當(dāng)空氣中的有害氣體濃度不大時(shí)， RV1 的阻值很大，使得比較器正向輸 入的電壓小于負(fù)向輸入電壓， 由于默認(rèn)負(fù)向電壓為零， 運(yùn)放輸出的為“低電平”，繼電器不工作。當(dāng)風(fēng)扇工作到一定程度，使得抽排后空氣中有害氣體的濃度小于臨界值，繼電器不工作，風(fēng)扇電路斷開，風(fēng)扇不工作。 所用芯片及原理說明 555 定時(shí)器 圖 555計(jì)時(shí)器圖 武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 13 如圖 所示是由 555 組成的多諧振蕩器工作。靈敏度較高，穩(wěn)定性較好，響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間短，市場上應(yīng)用廣泛。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，使武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 14 動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合?？刂齐娐窇?yīng)能給繼電器提供足夠的工作電流，否則繼電器吸合是不穩(wěn)定的。若是用于一般用電器，除考慮機(jī)箱容積外，小型繼電器主要考慮電路板安裝布局。在實(shí)驗(yàn)中可以在燈前面的三極管后接放大器以加大電流強(qiáng)度。 (3) 機(jī)器人前進(jìn)、后退時(shí)間可調(diào)。方案一：通過 555 組成的多諧振蕩電路產(chǎn)生脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)74LS192 開始減計(jì)數(shù)并通過數(shù)碼顯示電路顯示時(shí)間，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到零后通過置數(shù)端進(jìn)行置數(shù)從而設(shè)定計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)時(shí)間。 設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)系統(tǒng)模塊圖 圖 設(shè)計(jì)系統(tǒng)模塊圖 設(shè)計(jì)原理流程圖 圖 設(shè)計(jì)原理流程圖 設(shè)計(jì)原理圖 控制電機(jī)正反轉(zhuǎn) 計(jì)數(shù)顯示模塊 穩(wěn)壓器穩(wěn)至 5V 干電池供電 穩(wěn)壓器 顯示模塊 置數(shù)模塊 6 節(jié)干電池供電 JK 觸發(fā)器取反 電機(jī)正反轉(zhuǎn)模JK 觸發(fā)器取反并保持 武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 19 圖 設(shè)計(jì)原理圖 武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 20 設(shè)計(jì)方案分析 脈沖 顯示 計(jì)數(shù) 模塊分析 圖 脈沖信號(hào)模塊圖 由 555定時(shí)器組成的多諧振蕩器如圖 所示，其中 R R2和電容 C為外接元件。 1tt? 時(shí)刻， cu 上升到 23ccV，比２較器 1A 的輸出由１變?yōu)椋?，這時(shí) _ 0DR? ， _ 1DS? ， RS?觸發(fā)器復(fù)０定時(shí)器輸出 0 0u? 。 所用芯片及原理說明 555 定時(shí)器 圖 555 芯片圖 如圖 所示是由 555 組成的多諧振蕩器工作。 其功能表如下： 武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 24 輸入 輸出 MR P3 P2 P1 P0 Q3 Q2 Q1 Q0 1 0 0 0 0 0 0 d c b a d c b a 0 1 ↑ 1 加計(jì)數(shù) 0 1 1 ↑ 減計(jì)數(shù) 0 1 1 1 保持 圖 74LS192 邏輯圖 JK 觸發(fā)器 武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 25 圖 JK 觸發(fā)器原理圖 JK觸發(fā)器的特性方程為 ,由特性方程可以看出，當(dāng) J=1， K=0 時(shí)，觸發(fā)器的下一狀態(tài)被置為 1。 有害氣體聲光報(bào)警器是以氣敏傳感器為中心的電路，當(dāng)檢測到有害氣體達(dá)到能夠危害人體的濃度時(shí)，電路會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，并自動(dòng)抽排。 此次課程設(shè)計(jì)讓我體會(huì)到理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)，沒有過硬的知識(shí)底子是很難在實(shí)踐中做到游刃有余
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