【正文】 10 2 附 錄 表 21 所用元器件清單 名稱 規(guī)格型號 數(shù)量 555定時器 NE55 1 計數(shù)器 CT74LS192 2 JK觸發(fā)器 CT74LS117 1 電機(jī)驅(qū)動芯片 L298 1 或門 CT74LS32 1 非門 CT74HC04 1 排阻 CONNSIL10 1 開關(guān)組 DIPSW_9 1 單刀雙擲開關(guān) SWSPDTMOM 1 電阻 2 電容 1 電容 47uF 1 數(shù)碼管 7SEGBCDGRN 2 直流電機(jī) MOTOR 1 干電池 4 導(dǎo)線 若干 武漢理工大學(xué)《電工電子綜合》課程設(shè)計說明書 11 結(jié)束語 通過這段時間的課程設(shè)計，我從中學(xué)會了許多東西 。雖然時間不是很長，但其間充滿著各種滋味，有失敗時的沮喪，也有成功時的欣喜 。 當(dāng)老師剛布置課題時，因為是第一次做課程設(shè)計，又加上馬上要考數(shù)電，而且基礎(chǔ)強(qiáng)化訓(xùn)練老師也布置了課題，時間比較緊，我既要復(fù)習(xí)，又要找資料，總之當(dāng)時心情很煩躁，擔(dān)心到時完成不了任務(wù)。 當(dāng)考完數(shù)電后，我便全身心地投入到課程設(shè)計中來了，首先我大致地想了一下兩個題目的設(shè)計思路，對于有害氣體檢測與抽排系統(tǒng)的設(shè)計，根據(jù)老師的提示，我先查了一下 氣敏傳感器的工作原理，了解到當(dāng)有害氣體濃度升高時，氣敏傳感器的電阻會迅速下降，有害氣體濃度降低時傳感器電阻增大。于是我想到了做過的一個物理實驗 :熱敏電阻特性測量及應(yīng)用?？梢杂妙愃?的方法，利用電壓比較器來將氣體信號轉(zhuǎn)換為電信號，當(dāng)有害氣體濃度低于限制濃度時，電壓比較器輸出低電平，高于限制濃度時，輸出高電平，因此可以利用電壓比較器的輸出信號來控制聲光報警和氣體抽排系統(tǒng)。由于老師要求光報警要用一個 60W的燈泡，用電壓比較器的輸出電壓來作為其工作電壓明顯不能滿足要求，因此我想到了將燈泡與晶閘管串聯(lián)后再與 220V的交流電源相連，晶閘管的開關(guān)由電壓比較器的輸出信號來控制。抽氣風(fēng)扇的電動機(jī)的開與關(guān)也可以用同樣的方法，聲報警要求產(chǎn)生警笛聲，可以用兩片 555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器來產(chǎn)生喇叭的觸發(fā)信號 ，而555定時器的工作電壓可由電壓比較器的輸出電壓來提供。由于時間的原因，我只是大致地想了一下這個題目的設(shè)計方案，仿真結(jié)果沒有弄出來。我主要做的是機(jī)器人行走電路的設(shè)計。 對于機(jī)器人行走電路的設(shè)計 ,我首先想到的是要想控制機(jī)器人的前進(jìn)與后退 ,就要想辦法控制機(jī)器人內(nèi)部電機(jī)的正反轉(zhuǎn) ,通過查閱資料 ,我了解到芯片 L298便是用來驅(qū)動電機(jī)的 ,而且可以通過改變輸入信號來控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn) ,從而控制機(jī)器人的前進(jìn)與后退 ,而輸入信號的改變又可以通過 JK觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)功能來實現(xiàn) ,用由 74LS192構(gòu)成的減計數(shù)器的借位信號作為 JK觸發(fā)器 的脈沖信號 ,便可以控制JK觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時間 ,從而控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的時間 ,可以通過改變計數(shù)器的置數(shù)來調(diào)節(jié)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的時間 ,從而實現(xiàn)機(jī)器人前進(jìn)與后退的時間可調(diào)的功能。 考慮到現(xiàn)實生活中機(jī)器人可能遇到種種問題，有時需要隨時改變機(jī)器人的行走方向，我對電路附加了一些功能，達(dá)到隨時改變電機(jī)正反轉(zhuǎn)的目的，開始時我是在 JK觸發(fā)器的后面加了一個雙刀雙擲開關(guān)來實現(xiàn)此功能的，通過撥動開關(guān)，可以隨時使電機(jī)驅(qū)動芯片的輸入信號發(fā)生翻轉(zhuǎn)，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向。但是后來答疑時，經(jīng)過老師的提醒，我發(fā)現(xiàn)我的電路還有很多缺點，例如當(dāng)通過撥動開關(guān)來武漢理工大學(xué)《電工電子綜合》課程設(shè)計說明書 12 改 變電機(jī)的轉(zhuǎn)向時，如果此時計數(shù)器剛好計時到零，將會出現(xiàn)“撞車”的現(xiàn)象，后來我通過對計數(shù)器進(jìn)行清零來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向，但是仿真時發(fā)現(xiàn)電機(jī)忽順時針轉(zhuǎn)動，忽逆時針轉(zhuǎn)動，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)是因為雖然計數(shù)器清零了，但仍有脈沖信號送進(jìn)來，計數(shù)器的借位信號在低電平和高電平來回跳動， JK觸發(fā)器在很短的時間內(nèi)便發(fā)生翻轉(zhuǎn)，從而使電機(jī)也在很短的時間內(nèi)改變轉(zhuǎn)向，這樣很容易燒毀電機(jī)。后來我就想，如果對計數(shù)器清零的同時使脈沖信號產(chǎn)生電路也停止工作，這樣就不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象了，為此，我將兩片芯片的清零端接在一個開關(guān)上，在通過一個反相器與 555定時器 的電源輸入端相連，這樣的話，當(dāng)清零端為高電平時，計數(shù)器清零，而脈沖信號產(chǎn)生電路電源輸入端就為低電平，不能產(chǎn)生脈沖信號，這樣便可通過清零開關(guān)來隨時改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向而不至于發(fā)生撞車現(xiàn)象。通過仿真，證明此方案是可行的。 通過此次課程設(shè)計，不僅鍛煉了我的思維，將理論知識與實際相結(jié)合，加強(qiáng)了對理論知識的理解和掌握，還學(xué)會了新的仿真軟件 Proteus的使用，雖然之前也學(xué)過一些仿真軟件，但是覺得這個軟件有很多獨特的功能，雖然課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲了，但是我會繼續(xù)學(xué)習(xí)這個軟件的，因為有很多功能我還不是很熟悉。 總之，我從這次的 課程設(shè)計中學(xué)到了很多從課本上學(xué)不到的知識，對我?guī)椭艽螅瑫r我發(fā)現(xiàn)牢固的基礎(chǔ)理論知識對解決實際問題有很大的幫助，因此，在今后的學(xué)習(xí)中我會加強(qiáng)對自己理論知識的鞏固。 武漢理工大學(xué)《電工電子綜合》課程設(shè)計說明書 13 致謝 課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲了，在此我要感謝龔老師在課設(shè)期間對我的細(xì)心指導(dǎo)，還要感謝我的同組者，期間我們互相討論，培養(yǎng)了團(tuán)隊合作精神，我從他們身上學(xué)到了很多東西。 參考文獻(xiàn) [1] 王新賢 .集成電路速查手冊 .山東科學(xué)技術(shù)出版社 ,2021 [2] 伍時和 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) .清華大學(xué)出版社， 2021 [3] 吳紅星 .電機(jī)驅(qū)動與控制專用集成電路手冊 .中國電力出版社， 2021 [4] 魏連榮 .電力電子技術(shù)及應(yīng)用 .化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 武漢理工大學(xué)《電工電子綜合》課程設(shè)計說明書 14 本科生課程設(shè)計成績評定表 姓 名 性 別 專業(yè)、班級 課程 設(shè)計題目 ： 小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計 課程設(shè)計答辯或質(zhì)疑記錄： 41. 直流差動放大器只能放大直流信號，不能放大交流信號，這個結(jié)論是否正確，為什么？ 答：不正確。因為差分放大器是直接耦合的，可以放大差模信號，抑制共模信號，只要輸入的信號存在偏差，都可以放大 ,因此只要輸入的兩個交流信號有偏差同樣可以放大。 45 在有多級放大器的電路中，通常都設(shè)計有去耦濾波電路，這個去耦濾波電路到底起什么作用？ 答：消除直流電源內(nèi)部的耦合，防止放大器產(chǎn)生自激現(xiàn)象。 成績評定依據(jù)： 設(shè)計方案和內(nèi)容 （ 30 分） 制作與調(diào)試 （ 30 分） 說明書內(nèi)容和 規(guī)范程度 （ 20 分） 答 辯 （ 10分） 考 勤 （ 10分） 總 分 （ 100 分） 最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定） 指導(dǎo)教師 簽字： 2021 年 7 月 日