【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 120mW 373 的輸出端 O0~O7 可直接與總線相連。當(dāng)三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時(shí)， O0~O7 為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng) OE 為高電平時(shí)， O0~O7 呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。 當(dāng)鎖存允許端 LE 為高電平時(shí)， O 隨數(shù)據(jù) D 而變。當(dāng) LE 為低電平時(shí)， O 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當(dāng) LE 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 400mV。 圖 74HC373芯片引腳結(jié)構(gòu)。 圖 74HC373 引腳圖 L298N 簡(jiǎn)介【 5】 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明說（畢業(yè)論文） 10 L298是 SGS公司的產(chǎn)品，比較常見的是 15腳 Multiwatt封裝的 L298N，內(nèi)部同樣包含 4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。可以方便的驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)，或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。 圖 L298N 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 L298N可 接受標(biāo)準(zhǔn) TTL邏輯電平信號(hào) VSS， VSS可接 4． 5～ 7 V電壓。 4腳 VS 接電源電壓， VS 電壓范圍 VIH 為＋ 2． 5～ 46 V。輸出電流可達(dá) 2． 5 A，可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。 1腳和 15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號(hào)。 L298可驅(qū)動(dòng) 2個(gè)電動(dòng)機(jī)， OUT1， OUT2和 OUT3， OUT4之間可分別接電動(dòng)機(jī)， 如圖 此 裝置我們選用驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。 5， 7， 10， 12 腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 EnA， EnB 接 PWM端，控制電機(jī)的 速度 。表 2.3是 L298N功能邏輯圖。 圖 表 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明說（畢業(yè)論文） 11 In3， In4 的邏輯圖與表 相同。由表 可知 EnA 為低電平時(shí)， 電機(jī)停止運(yùn)行 ，當(dāng) EnA 為 PWM 時(shí) ，輸入電平為一高一低，電機(jī)正或反轉(zhuǎn)。同為低電平電機(jī)停止，同為高電平電機(jī)剎停 。 下圖是其引腳圖： 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明說（畢業(yè)論文） 12 圖 圖 路的專用芯片 L298所組成的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)芯片 L298 是驅(qū)動(dòng)二相和四相步進(jìn)電機(jī)的專用芯片，我們利用它內(nèi)部的 橋式電路來驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，這種方法有一系列的優(yōu)點(diǎn)。每一組 PWM 波用來控制一個(gè)電機(jī)的速度，而另外兩個(gè) I/O口可以控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，控制比較簡(jiǎn)單，電路也很簡(jiǎn)單，一個(gè)芯片內(nèi)包含有 8個(gè)功率管，這樣簡(jiǎn)化了電路的復(fù)雜性，如圖所示 IOB IOB11 控制第一個(gè)電機(jī)的方向， IOB8輸入的 PWM控制第一個(gè)電機(jī)的速度； IOB1 IOB13 控制第二個(gè)電機(jī)的方向， IOB9 輸入的 PWM 控制第二個(gè)電機(jī)的速度。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明說（畢業(yè)論文） 13 圖 AD574 簡(jiǎn)介【 6】 AD574A 是美國模擬數(shù)字公司（ Analog）推出的單片高速 12 位逐次比較型 A/D 轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置雙極性電路構(gòu)成的混合集成轉(zhuǎn)換 芯 片，具有外接元件少，功耗低，精度高等特點(diǎn)，并且具有自動(dòng)校零和自動(dòng)極性轉(zhuǎn)換功能，只需外接少量的阻容 器 件即可構(gòu)成一個(gè)完整的 A/D 轉(zhuǎn)換器 . AD574是一種常用的 12位 AD變換芯片，也可以實(shí)現(xiàn) 8位轉(zhuǎn)換。有兩個(gè)模擬信號(hào)輸入端，分別為 10V輸入端和 20V輸 入端，各自都既允許單極性輸入，也允許雙極性輸入。但芯片本身是單路工作，只允許一個(gè)模擬信號(hào)輸入端接入信號(hào)。它可以和 16 位 CPU 相連接，也可以和 8 位 CPU 相連接。只需要適當(dāng)?shù)母淖兡承┛刂埔_的接法。 AD574 可以通過簡(jiǎn)單的三態(tài)門 、鎖存器接口與微機(jī)的系統(tǒng)總線相連接，也可以通過編程接口與系統(tǒng)總線相連接。采用查詢 STS狀態(tài)可判斷變換是否完成。 AD574A 主要功能特性如下： ①分辨率： 12 位 ②非線性誤差：小于177。 1/2LBS 或177。 1LBS ③轉(zhuǎn)換速率： 25us ④模擬電壓輸入范圍： 0— 10V 和 0— 20V， 0— 177。 5V 和 0— 177。 10V 兩檔四種 ⑤電源電壓：177。 15V 和 5V ⑥數(shù)據(jù)輸出格式： 12 位 /8 位 ⑦芯片工作模式：全速工作模式和單一工作模式 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明說（畢業(yè)論文） 14 圖 AD574 引腳圖 AD574A的引腳結(jié)構(gòu)如圖 。 [1]. Pin1(+V)—— +5V電源輸入端。 [2]. Pin2(12/8 )—— 數(shù)據(jù)模式選擇端，通過此引腳可選擇數(shù)據(jù)縱線是 12 位或8位輸出。 [3]. Pin3(CS )—— 片選端。 [4]. Pin4(A0)—— 字節(jié)地址短周期控制端。與 端用來控制啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的方式和數(shù)據(jù)輸出格式。須注意的是， 端 TTL電平不能直接 +5V或 0V 連接。 [5]. Pin5(R/C)—— 讀轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)控制端。 [6]. Pin6(CE)—— 使能端。 [7]. Pin7(V+)—— 正電源輸入端，輸入 +15V 電源。 [8]. Pin8(REF OUT)—— 10V基準(zhǔn)電源電壓輸出端。 [9]. Pin9(AGND)—— 模擬地端。 [10]. Pin10(REF IN)—— 基準(zhǔn)電源電壓輸入端。 [11]. Pin(V)—— 負(fù)電源輸入端，輸入 15V 電源。 [12]. Pin1(V+)—— 正電源輸入端，輸入 +15V 電源。 [13]. Pin13(10V IN)—— 10V量程模擬電壓輸入端。 [14]. Pin14(20V IN)—— 20V量程模擬電壓輸入端。 [15]. Pin15(DGND)—— 數(shù)字地端。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明說（畢業(yè)論文） 15 [16]. Pin16— Pin27(DB0— DB11)—— 12 條數(shù)據(jù)總線。通過這 12 條數(shù)據(jù)總線向外輸出 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。 [17]. Pin28(STS)—— 工作狀態(tài)指示信號(hào)端，當(dāng) STS=1 時(shí)，表示轉(zhuǎn)換器正處于轉(zhuǎn)換狀態(tài)，當(dāng) STS=0 時(shí)，聲明 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，通過此信號(hào)可以判別 A/D 轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)，作為單片機(jī)的中斷或查詢信號(hào)之用。 AD574工作時(shí)序的控制功能狀態(tài)表。 表 LF398 簡(jiǎn)介 LF398是一種反饋型采樣保持放大器，也是目前較為流行的通用型采樣保持放大器。與 LF398結(jié)構(gòu)相同的還有 LF198/LF298 等，都是由場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成，具有采樣速度高，保持電壓下降慢和精度高等特點(diǎn)。 當(dāng)作為單一放大器時(shí)， LF398 直流增益精度為 %,采樣時(shí)間小于 6us 時(shí)精度可達(dá) %。輸入偏置電壓的調(diào)整只需在偏置端 (2 腳 )調(diào)整即可 ,并且在不降低偏置電流的情況下 ,帶寬允許 1MHz,其主要技術(shù)指標(biāo)有 : 工作電壓： +5+18V 采樣時(shí)間： 10us 可與 TTL、 PMOS、 CMOS兼容 當(dāng)保持電容為 時(shí)，典型保持步長為 低輸入漂移，保持狀態(tài)下輸入特性不變 在采樣或保持 狀態(tài)時(shí)高電源抑制 下圖為 集成采樣 /保持器 LF398 引腳圖。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明說（畢業(yè)論文） 16 圖 LF398 引腳圖 3020T 簡(jiǎn)介 霍爾傳感器 【 7】 是對(duì)磁敏感的傳感元件，常用于開關(guān)信號(hào)采集的有 CS30CS3040 等，這種傳感器是一個(gè) 3 端器件，外形與三極管相似，只要接上電源、地，即可工作，輸 出通常是集電極開路（ OC）門輸出，工作電壓范圍寬，使用非常方便。如圖 所示是 CS3020的外形圖，將有字面對(duì)準(zhǔn)自己，三根腳從左右 分別是 Vcc，地，輸出。 圖 CS3020 外形圖 使用霍爾傳感器獲得脈沖信號(hào)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)也可以做得較為簡(jiǎn)單，只要在轉(zhuǎn)軸的圓周上粘上一粒磁鋼，讓霍爾開關(guān)靠近磁鋼，就有信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí) ，就會(huì)不斷地產(chǎn)生脈沖信號(hào)輸出。如果在圓周上粘上多粒磁鋼，可以 實(shí)現(xiàn) 旋轉(zhuǎn)一周，獲得多個(gè)脈沖輸出。在粘磁鋼時(shí)要注意，霍爾傳感器對(duì)磁場(chǎng)方向敏感，粘之前可以先手動(dòng)接近一下傳感器，如果沒有信號(hào)輸出，可以換一個(gè)方向再試。 這種傳感器不怕灰塵、油污，在工業(yè)現(xiàn) 場(chǎng)應(yīng)用廣泛。 CS040G 簡(jiǎn)介 CS040G 系列霍爾電流傳感器 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明說（畢業(yè)論文） 17 應(yīng)用霍爾效應(yīng)開環(huán)原理的電流傳感器，能在電隔離條件下測(cè)量直流、交流、脈沖以及各種不規(guī)則波形的電流。 結(jié)構(gòu)參數(shù)（ mm） ： 圖 引腳說明： 1： + 15V 2： 0V(電源地 ) 3： Vout 4： 15V 表 結(jié)構(gòu)參數(shù) 型號(hào) CS010G CS020G CS030G CS040G IPN 原邊額定輸入電流 10 20 30 40 A IP 原 邊 電 流 測(cè) 量 范圍 0 ～177。20 0 ～177。40 0 ～177。60 0～ 177。80 A 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明說（畢業(yè)論文） 18 VSN 副邊額定輸出電壓 1177。1% V VC 電源電壓 177。12～ 177。15（ 177。5%） V IC 電流消耗 VC=177。15V 20 mA Vd 絕緣電壓 在原邊與副邊電路之間 2 .5KV 有效值/50Hz/1 分鐘 εL 線性度 ≤1 %FS V0 零點(diǎn)失調(diào)電壓 TA=25℃ 177。30 mV VOM 磁 失 調(diào) 電壓 IPN→0 177。20 mV VOT 失 調(diào) 電 壓 溫漂 IPN=0 TA=–25～ +85℃ 177。1 mV/℃ Tr 響應(yīng)時(shí)間 ≤3 μs f 頻帶寬度（ 3dB） DC～ 20 kHz TA 工 作 環(huán) 境 溫度 –25～ +85 ℃ TS 貯 存 環(huán) 境 溫度 –40～ +100 ℃ RL 負(fù)載 電阻 TA=25℃ ≥10K Ω 使用說明 ，當(dāng)待測(cè)電流從傳感器穿芯孔中穿入，即可從輸出端測(cè)得與被測(cè)電流一一對(duì)應(yīng)的電壓值。（注：錯(cuò)誤的接線可能導(dǎo)致傳感器的損壞） 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明說（畢業(yè)論文） 19 。 PWM信號(hào)發(fā)生電路設(shè)計(jì) PWM 的基本原理 直流電機(jī)脈沖寬度調(diào)制 (Pulse Width Modulation簡(jiǎn)稱 PWM) 【 8】 調(diào)速產(chǎn)生于 20 世紀(jì) 70 年代中期，最早用于自動(dòng)跟蹤天文望遠(yuǎn)鏡、自動(dòng)記錄儀表等的驅(qū)動(dòng)，后來由于晶體管器件水平的提高及電路技術(shù)的發(fā)展 , PWM 技術(shù)得到了高速發(fā)展 ,各式各樣的脈寬調(diào)速控制器，脈寬調(diào)速模塊也應(yīng)運(yùn)而生，許多單片機(jī)也都有了 PWM輸出功能。而 MCS51 系列單片機(jī)作為應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)之一，卻沒有 PWM 輸出功能，本文采用定時(shí)器配合軟件的方法實(shí)現(xiàn)了 MCS51單片機(jī)的PWM輸出調(diào)速功能 ,這對(duì) 精度要求不高的場(chǎng)合是非常實(shí)用的。 理論基礎(chǔ)： 沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。沖量指窄脈沖的面積。效果基本相同，是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。 圖 形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖 面積等 效原理： 分別將如圖 所示的電壓窄脈沖加在一階慣性環(huán)節(jié)（ RL電路）上，如圖。其輸出電流 i(t)對(duì)不同窄脈沖時(shí)的響應(yīng)波形如圖 所示。從波形可以看出，在 i(t)的上升段， i(t)的形狀也略有不同，但其下降段則幾乎完全相同。脈沖越窄，各 i(t)響應(yīng)波形的差異也越小。如果周期性地施加上述脈沖，則響應(yīng) i(t)也是周期性的。用傅里葉級(jí)數(shù)分解后將可看出，各 i(t)在低頻段的特性將非常接近，僅在高頻段有所不同。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明說（畢業(yè)論文） 20 圖 沖量相同的各種窄脈沖的響應(yīng)波形 用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個(gè)正弦半波，正弦半波 N等分，看成 N個(gè)相連的脈沖序列，寬度相等，但幅值不等；用矩形脈沖代替，等幅，不等寬，中點(diǎn)重合，面積（沖量）相等，寬度按正弦規(guī)律變化。 SPWM波形 —— 脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的 PWM波形。 要改變等效輸出正弦波幅值，按同一比例改變各脈沖寬度即可 。 PWM電流波： 電流型逆變電路進(jìn)行