【導讀】武漢理工大學《小型智能控制系統(tǒng)設計》課程設計說明書

　　

【正文】 次，當計數(shù)到 9 時 TCU 端輸出一個低電平，經(jīng)過 U3 非門轉換為高電平輸入 MR 端清零，重新從零開始計數(shù)。 電機正反轉模塊分析 武漢理工大學《小型智能控制系統(tǒng)設計》課程設計說明書 22 圖 電機 正反轉模塊圖 如圖 所示， JK 觸發(fā)器將 J與 K端都置 1時有取反功能，由 TCU 端輸出的信號進入CLK 端，被取反并保持狀態(tài)至 下一次脈沖到來，設首次進入信號帶動的電機轉動為正轉，當 JK 觸發(fā)器再次取反時帶動的轉動即為翻轉。 所用芯片及原理說明 555 定時器 圖 555 芯片圖 如圖 所示是由 555 組成的多諧振蕩器工作。 原理如下： 接通電源后，電容 C被充電，當 VC上升到 2/3VCC時，觸發(fā)器被復位，同時發(fā)電 BJT T 導通，此時 VO為低電壓，電容C 通過 R2和 T 放電，使 VC下降。當 VC下降到（ 1/3） VCC時，觸發(fā)器又被置位， VO翻轉為高武漢理工大學《小型智能控制系統(tǒng)設計》課程設計說明書 23 電平。電容器 C放電所需的時間為： tPL=R2Cln2，可近似看成 tPL= 當 C 放電結束時， T截止， VCC 將通過 R R2向電容器 C 充電， VC由（ 1/3） VCC上升到（ 2/3） VCC所需的時間為： tPH=(R1+R2)Cln2，可近似看成 tPH=(R1+R2)C 而當 VC上升到（ 2/3） VCC時，觸發(fā)器又周而復始，在輸出端就得到一個周期性的方波，其頻率為： f=1/( tPL +tPH)，可近似看成 f=[(R1+2R2)C] 74LS192 計數(shù)器 74LS192 是同步十進制可逆計數(shù)器，它具有雙時鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能，引腳排列及邏輯符號如下 (a)、（ b） 所示： 圖 74LS192 引腳圖 圖中： 為置數(shù)端， 為加計數(shù)端， 為減計數(shù)端， 為非同步進位輸 出 端，為非同步借位輸出端， P0、 P P P3 為計數(shù)器輸入端， 為清除端， Q0、 Q QQ3為數(shù)據(jù)輸出端。 其功能表如下： 武漢理工大學《小型智能控制系統(tǒng)設計》課程設計說明書 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 加計數(shù) 0 1 1 ↑ 減計數(shù) 0 1 1 1 保持 圖 74LS192 邏輯圖 JK 觸發(fā)器 武漢理工大學《小型智能控制系統(tǒng)設計》課程設計說明書 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 J=1， K=0 時，觸發(fā)器的下一狀態(tài)被置為 1。當 J=0， K=1 時，被置為 0；當 J=K=0 時觸發(fā)器保持不變， J=K=1時，觸發(fā)器發(fā)生翻轉。在所有類型的觸發(fā)器中， JK觸發(fā)器具有最強的邏輯功能，它能執(zhí)行置 置 0、保持和翻轉四種操作，并可以見簡單的附加電路轉換為其他功能的觸發(fā)器。 PCB 封裝 圖 PCB 封裝圖 武漢理工大學《小型智能控制系統(tǒng)設計》課程設計說明書 26 電路仿真 圖 電路仿真圖 原件列表 表 機器人行走控制電路元件列表 元件名稱 型號 數(shù)量 555定時器 NE555 1 計數(shù)器 74LS192 1 JK觸發(fā)器 JKFF 1 數(shù)碼顯示管 7SEGBCD 1 直流電機 MOTOR 2 電容 無極性電容 若干 電阻 各種阻值 若干 開關 SWSPDT 4 干電池 共 5V 若干 武漢理工大學《小型智能控制系統(tǒng)設計》課程設計說明書 27 3 心得體會 此次課程設計的完成先不說是在短時間內對我的身體和精神產(chǎn)生多大的壓力，但它讓我在短時間內 接觸 認識了幾個從來沒有接觸過的軟件 ，并強迫自己熟悉并能夠運用自如，是一次充實的經(jīng)歷。 有害氣體聲光報警器是以氣敏傳感器為中心的電路，當檢測到有害氣體達到能夠危害人體的濃度時，電路會發(fā)出聲光報警，并自動抽排。能夠很好的保障人們的安全，應用甚廣。通過有害聲光報警器的設計，我掌握了氣敏傳感器的原理及相關應用，并在一定程度上用模電，數(shù)電知識解決了生活中的一些實際應用問題，很有成就感，很大程度上提高自己的學習興趣及動手思考能力，意義甚大。 機器人的行走電路設計讓我運用了這個學期剛剛學習的書店只是進行設計 ,以 555芯片提脈沖信號 ,通過 74LS192 減法器再通過觸發(fā)器控制 L298 的高低電平輸入端 ,從而對電機的正反轉進行控制 ,實現(xiàn)機器人的行走。 此次課程設計讓我體會到理論是實踐的基礎，沒有過硬的知識底子是很難在實踐中做到游刃有余的。設計過程中我翻閱了很多教材重新學習相關知識。另一方面，我發(fā)現(xiàn)其實理論和實踐是有很大區(qū)別的，實際應用中并不像書本中所講的那樣理想化，必須綜合考慮多方問題才能順利達到目的。 武漢理工大學《小型智能控制系統(tǒng)設計》課程設計說明書 28 4 參考文獻 [1] 《電路 (第 5 版 )》 邱關源著 高等教育出版社 [2] 《 Fundamentals of Electric Circuits》 Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku 著 清華大學出版社 [3] 《模擬電子技術基礎》 吳友宇著 清華大學出版社 [4] 《電子技術基礎 數(shù)字部分》 康華光著 高等教育出版社 [6] 《電氣電子工程制圖與 CAD》 高紅著 中國電力出版社 [7] 《 PROTUES 仿真軟件應用 》 張文濤 著 華中科技大學 出版社