【正文】 體二極管手冊(cè)》 各種版本皆可 7) 《晶體三極管手冊(cè)》 各種版本皆可 要求完成的主要任務(wù)： 課程 設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí) 每個(gè)學(xué)生 要交一份按統(tǒng)一格式要求 撰 寫(xiě)的課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) ，并裝訂成冊(cè) 。 (2)抽排完畢后，系統(tǒng)自動(dòng)回到實(shí)時(shí)檢測(cè)狀態(tài)。當(dāng)有害氣體濃度升高，通過(guò)氣敏電阻 阻 值變化來(lái)控制繼電器的閉合，從而來(lái)控制聲光報(bào)警與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路工作，對(duì)與聲光報(bào)警電路采用 555 定時(shí)器，通過(guò) 555 定時(shí)器連接 SPEAKER 和 LAMP 燈進(jìn)行聲光報(bào)警。但是這樣的電壓還隨著電網(wǎng)電壓波動(dòng)（一般有 10%左右的波動(dòng)）、負(fù)載和溫度的變化而變化。當(dāng)脈沖為“低電平”時(shí) LAMP 燈和揚(yáng)聲器都不工作。 繼電器 電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。若手頭已有繼電器，可依據(jù)資料核對(duì)是否可以利用。 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(shuō)明書(shū) 17 2 機(jī)器人行走電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求及意義 設(shè)計(jì)要求 (1) 接通電源，機(jī)器人前進(jìn)，行走一段時(shí)間后，機(jī)器人自動(dòng)后退，退行一段時(shí)間后自動(dòng)前行，周而復(fù)始。方案二：通過(guò)改變 555構(gòu)成的多諧振蕩電路的電阻從而改變輸出脈沖信號(hào)接到由 74LS192 構(gòu)成的減計(jì)數(shù)器控制小車前進(jìn)、后退的時(shí)間，其他部分同方案一。 充電時(shí)間 1 1 2 1 2( ) ln 2 ( )T R R C R R C? ? ? ? 放電時(shí)間 2 2 2ln 2 R C R C?? 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(shuō)明書(shū) 21 其震蕩頻率為 f=1/(*C*（ 1R +2 2R ）） 計(jì)時(shí) 顯示 模塊分析 圖 計(jì)時(shí)模塊圖 如圖 所示，由 74LS192 功能表知道， 此芯片為十進(jìn)制置數(shù)器， 計(jì)數(shù)功能開(kāi)啟時(shí)輸出與四個(gè)輸入端無(wú)關(guān)，所以接地置低電平， 5 端接 555 提供的方波脈沖，每次脈沖計(jì)數(shù)一次，當(dāng)計(jì)數(shù)到 9 時(shí) TCU 端輸出一個(gè)低電平，經(jīng)過(guò) U3 非門(mén)轉(zhuǎn)換為高電平輸入 MR 端清零，重新從零開(kāi)始計(jì)數(shù)。在所有類型的觸發(fā)器中， JK觸發(fā)器具有最強(qiáng)的邏輯功能，它能執(zhí)行置 置 0、保持和翻轉(zhuǎn)四種操作，并可以見(jiàn)簡(jiǎn)單的附加電路轉(zhuǎn)換為其他功能的觸發(fā)器。另一方面，我發(fā)現(xiàn)其實(shí)理論和實(shí)踐是有很大區(qū)別的，實(shí)際應(yīng)用中并不像書(shū)本中所講的那樣理想化，必須綜合考慮多方問(wèn)題才能順利達(dá)到目的。通過(guò)有害聲光報(bào)警器的設(shè)計(jì)，我掌握了氣敏傳感器的原理及相關(guān)應(yīng)用，并在一定程度上用模電，數(shù)電知識(shí)解決了生活中的一些實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，很有成就感，很大程度上提高自己的學(xué)習(xí)興趣及動(dòng)手思考能力，意義甚大。當(dāng) VC下降到（ 1/3） VCC時(shí)，觸發(fā)器又被置位， VO翻轉(zhuǎn)為高武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 23 電平。當(dāng) cu 上升到 13ccV時(shí)， 2A 輸出由０翻轉(zhuǎn)為１，這時(shí) __1D DRS??， RS? 觸發(fā)順保持狀態(tài)不變。這樣的設(shè)計(jì)可以大大節(jié)約人力資源的使用，通過(guò)機(jī)器人來(lái)完成一些簡(jiǎn)單的動(dòng)作。 圖 PCB 封裝圖 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(shuō)明書(shū) 15 電路仿真 電路仿真用軟件 PROTEUS 制作。 對(duì)于繼電器的“常開(kāi)、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開(kāi)觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。當(dāng) VC下降到（ 1/3） VCC時(shí)，觸發(fā)器又被置位， VO翻轉(zhuǎn)為高電平。圖中的 RV2 為可調(diào)的，這使得 使聲光報(bào)警及風(fēng)扇抽排電路可以在有害氣體不同濃度下工作，即用氣敏傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)有害氣體不同濃度的測(cè)量。 綜上所述：由方案對(duì)比可以看出，方案一簡(jiǎn)捷 ，易于實(shí)現(xiàn)。本人運(yùn)用所學(xué)的電子技術(shù)知識(shí)，聯(lián)系實(shí)際，設(shè)計(jì)出一套有毒氣體的檢測(cè)電路，可以在有毒氣體超標(biāo)時(shí)及 時(shí)抽排出有害氣體，使人們的生命健康有一個(gè)保障。 獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)，杜絕相互抄襲現(xiàn)象發(fā)生。 2)機(jī)器人行走動(dòng)力只能使用干電池，不能使用動(dòng)力電源。 兩個(gè)設(shè)計(jì)都可以用我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，仿真。同時(shí)也能完成有毒氣體的抽排，確保人等生命的安全。抽排完畢后，系統(tǒng)回到實(shí)時(shí)檢測(cè)狀態(tài)。 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中每個(gè)題目要求有方案比較、 繪制方框圖、電原理圖，闡述電路工作原理、 每個(gè)元器件的主要 參數(shù)、設(shè)計(jì)電路的性能指標(biāo)等。 (3)對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行仿真。第二種是對(duì)于聲武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 報(bào)警電路，可以采用 LC179 來(lái)驅(qū)動(dòng)控制喇叭發(fā)聲。因而在整流、濾波電路之后還要接一個(gè)穩(wěn)壓電路在電網(wǎng)電壓波動(dòng)、負(fù)載和溫度變化時(shí)，維持輸出直流的穩(wěn)定。由于脈沖是連續(xù)的，這樣就產(chǎn)生了頻響的聲報(bào)警信號(hào)和頻閃的光報(bào)警信號(hào)。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。最后考慮尺寸是否合適。 (2) 機(jī)器人行走動(dòng)力只能使用干電池，不能使用動(dòng)力電源。 綜合分析方案二改變電阻來(lái)控制時(shí)間要用單刀多置開(kāi)關(guān)接很多固定電阻，而且所調(diào)整武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 18 的時(shí)間很不靈活且無(wú)法通過(guò)顯示管顯示確切的時(shí)間，而方案一通過(guò)給計(jì)數(shù)器置數(shù)控制時(shí)間更 加靈活方便，故選用方案一來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì) 。 電機(jī)正反轉(zhuǎn)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(shuō)明書(shū) 22 圖 電機(jī) 正反轉(zhuǎn)模塊圖 如圖 所示， JK 觸發(fā)器將 J與 K端都置 1時(shí)有取反功能，由 TCU 端輸出的信號(hào)進(jìn)入CLK 端，被取反并保持狀態(tài)至 下一次脈沖到來(lái)，設(shè)首次進(jìn)入信號(hào)帶動(dòng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)為正轉(zhuǎn)，當(dāng) JK 觸發(fā)器再次取反時(shí)帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)即為翻轉(zhuǎn)。 PCB 封裝 圖 PCB 封裝圖 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(shuō)明書(shū) 26 電路仿真 圖 電路仿真圖 原件列表 表 機(jī)器人行走控制電路元件列表 元件