【正文】 作。③電路仿真 。 60進制計時電路multism仿真圖，設(shè)計的計數(shù)器顯示的計數(shù)范圍為00～59，總共60種狀態(tài)，所以設(shè)計符合要求，設(shè)計成功。（4） 轉(zhuǎn)速脈沖計數(shù)電路 ①設(shè)計思路電機每轉(zhuǎn)過一圈，光電轉(zhuǎn)換裝置采集到的脈沖改變一次，通過計數(shù)脈沖個數(shù)，可間接反應(yīng)電機轉(zhuǎn)速。因此需要一計數(shù)器對采集到的脈沖數(shù)進行計數(shù)。由于測速范圍為00～99，所以可用一個100進制計數(shù)器進行脈沖數(shù)的計數(shù)。100進制計數(shù)器可由兩片74LS161來完成。②電路結(jié)構(gòu)及工作原理，最后用串行連接方式對兩片計數(shù)器進行連接。③電路仿真。 轉(zhuǎn)速脈沖計數(shù)電路multism仿真，當60進制計時電路計時到60s（即上圖顯示59）時，轉(zhuǎn)速脈沖計數(shù)電路記數(shù)的脈沖個數(shù)為24，滿足設(shè)計要求，所以設(shè)計合理。（5） 鎖存電路①設(shè)計思路為使計數(shù)所得脈沖數(shù)能夠顯示，需對脈沖數(shù)進行鎖存。常見的鎖存電路有觸發(fā)器和74LS194芯片。若采用觸發(fā)器，會使電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易制作，因此采用74LS194芯片對電路進行鎖存。②電路結(jié)構(gòu)及工作原理用兩片74LS194對轉(zhuǎn)速脈沖計數(shù)電路輸出信號進行鎖存，每59s鎖存一次。 鎖存電路原理圖③電路仿真 鎖存電路multism仿真圖經(jīng)multism仿真，鎖存電路滿足要求，在60s內(nèi)能夠?qū)γ}沖計數(shù)電路計數(shù)所得的脈沖數(shù)進行鎖存，所以設(shè)計合理。（6） 譯碼顯示輸出電路為使脈沖數(shù)能夠譯碼顯示輸出，需對輸出信號進行譯碼，再通過數(shù)碼顯示管顯示輸出。 譯碼顯示電路原理圖譯碼顯示電路由4511芯片譯碼產(chǎn)生，最后加七段數(shù)碼顯示管進行數(shù)碼顯示。，電路設(shè)計滿足要求。四 系統(tǒng)仿真將直流電源模塊，PWM調(diào)速模塊，H橋模塊按順序級聯(lián)。 控制系統(tǒng)原理圖 測速系統(tǒng)總圖及仿真將秒脈沖產(chǎn)生電路，60進制計時電路，轉(zhuǎn)速脈沖計數(shù)電路，鎖存電路，顯示電路按順序進行級聯(lián)， 測速系統(tǒng)總圖 測速系統(tǒng)總圖仿真，在60s內(nèi)轉(zhuǎn)速對應(yīng)的數(shù)碼顯示管顯示的為輸入信號的脈沖數(shù)，所以設(shè)計合理。五、 電路安裝、調(diào)試與測試 電路安裝電路安裝前應(yīng)先進行整體布線，確保進行電路板焊接時，使導(dǎo)線盡可能不要相交且應(yīng)使應(yīng)用的導(dǎo)線盡可能短。布線完成后，先進行單元電路的焊接，焊接完成后，經(jīng)檢驗無誤后，再進行單元電路的連接。 電路調(diào)試先進行單元電路的調(diào)試，借助示波器和萬用表分別測試每一個單元的電路，當測試時所測波形與仿真波形中每個部分的波形圖吻合時，說明電路連接正確，滿足要求，最后對系統(tǒng)電路進行統(tǒng)一調(diào)試，當滿足設(shè)計要求時，說明整個系統(tǒng)的設(shè)計符合設(shè)計要求。 系統(tǒng)功能及性能測試 按照系統(tǒng)設(shè)計要求，應(yīng)分別測試系統(tǒng)的各項性能指標，需測試的性能指標包括，電機正反轉(zhuǎn)，電機的無級調(diào)速控制，電機的速度準確顯示。電機轉(zhuǎn)向可通過連在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動方向來判斷。電機的轉(zhuǎn)速可以借助秒表去測量，當測量的轉(zhuǎn)速與電路顯示的轉(zhuǎn)速一致時，說明測速系統(tǒng)的精確度較高。當以上各項性能指標均滿足要求時，說明系統(tǒng)設(shè)計合理。直流電機控制器部分，通過改變電位器接入電路中的阻值，可實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的PWM方式控制，經(jīng)過實測，電機轉(zhuǎn)速為56～120，說明了PWM方式控制電機的方法可行性較強。通過正反轉(zhuǎn)按鈕可實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，且具有操作簡單，動作速度快等優(yōu)點。測速部分由于設(shè)計時，設(shè)計的測速范圍為00～99之間，當電機的轉(zhuǎn)速超過99時，顯示部分不能較好地顯示，而要增加數(shù)碼管的顯示范圍，會使電路的連接變得相當復(fù)雜，且存在競爭冒險現(xiàn)象，使各個顯示部分不能較好地同步。因此用時序邏輯電路實現(xiàn)轉(zhuǎn)速大于100的電機，其效果不是很好。為使顯示性能更好，應(yīng)借助于單片機去實現(xiàn)，這需要隨著以后專業(yè)課程的學習去進一步完善，所以，測速部分的設(shè)計不是很成功。六、 結(jié)論對于小功率直流電機控制器的設(shè)計，應(yīng)用PWM控制方式可非常容易地實現(xiàn)電機的無級調(diào)速控制，其具有操作簡單，可行性高，經(jīng)濟性能優(yōu)越等特點。H橋可方便地完成電機的正反轉(zhuǎn)控制，其經(jīng)濟成本比較低，但H橋控制電機正反轉(zhuǎn)具有局限性，只能用于小功率直流電機，對于大功率直流電機或有刷電機不宜采用。一方面由于大功率直流電機回路中電流較大，用H橋控制可能出現(xiàn)火花或產(chǎn)生火災(zāi)，即電路可靠性不高；另一方面，對于有刷電機，存在換向電流，會發(fā)生電源短路現(xiàn)象。因此不宜采用，應(yīng)該借助單片機或其他器件，如電力MOSFET等實現(xiàn)。對于直流電機測速系統(tǒng)，能準確測量低速電機的轉(zhuǎn)速，但對于轉(zhuǎn)速較高的電機，因存在光電轉(zhuǎn)換延時誤差，且測速裝置的測速范圍不易做到很大，所以對于高速旋轉(zhuǎn)的電機不宜采用。應(yīng)借助傳感器和單片機實現(xiàn)高速電機的速度測試。本次設(shè)計還有許多部分做的不是很完整，所以還需進一步學習相關(guān)專業(yè)的知識，使設(shè)計進一步完善，最終達到設(shè)計要求。八、 總結(jié)、體會和建議（七）設(shè)計總結(jié)：（1）設(shè)計中遇到的問題及解決辦法，555多諧振蕩器，電阻的調(diào)節(jié)，電容的匹配，在計算及調(diào)試上存在困難，通過多次模擬仿真。，74LS161D的連接方法，以及計數(shù)器的清零處理，及清零脈沖的處理。通過查閱課本，上網(wǎng)查資料，以及向老師同學求助，從而得以解決。，數(shù)碼顯示不穩(wěn)定問題，連續(xù)閃爍或者出現(xiàn)全部點亮現(xiàn)象。通過添加74LS194D鎖存器，從而順利解決這個問題。在鎖存器清零脈沖的選擇上與計數(shù)器清零基本一致。，由于電路系統(tǒng)較大，存在時序的同步問題， 最后通過查找資料，消除競爭冒險，解決了上述問題。(2)設(shè)計心得及體會通過本次課像力，知道而進，不斷進取，只有這樣才能獲得成功。另外在接線時一定要認真，仔細，耐心，且一步一步地檢查分析，避免犯錯誤?？傊ㄟ^這次課設(shè)使我受益匪淺，同時要感謝老師的指導(dǎo)和幫助。更重要的是，這次課設(shè)使我認識到，在以后的專業(yè)課學習中，不僅要學好課本上的基本理論，同時還應(yīng)注重對實踐的聯(lián)系，做到理論聯(lián)系實際，理論服務(wù)于實踐的思想，只有這樣，才能提高我們應(yīng)用知識的能力，使自己變得更加優(yōu)秀。參考文獻[1] 康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）．第四版．北京：高等教育出版社，1999．[2] 閻石．數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)．第四版．北京：高等教育出版社，1998．.[3] 李素娟，蔣維安．直流電機PWM調(diào)速系統(tǒng)中控制電壓非線性研究．現(xiàn)代電力電子技術(shù) ．，22（3）：331334[4] 張圣勤．Multism ．機械工業(yè)出版社．．[5] 張羽鵬等．紅外技術(shù)在測速中的應(yīng)用．紅外應(yīng)用技術(shù)．，30（11）：664666．附錄一表一 元件清單元件名稱元件個數(shù)直流電機 12V，3W1個NE5552個74LS002個74LS201個74LS1614個74LS1942個4511BC2個七段顯示數(shù)碼管2個電阻 10K4個電阻 334個電阻 1K3個電容 472個電容 2個三極管 85504個滑動變阻器 20K1個按鈕開關(guān)2個發(fā)射管、接收管1個導(dǎo)線若干 附錄二部分芯片引腳圖