有害氣體的檢測與抽排電路設(shè)計和機器人行走電路設(shè)計_課程設(shè)計(參考版)
2024-08-30 13:07本頁面
【正文】 武漢理工大學《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計》課程設(shè)計說明書 28 4 參考文獻 [1] 《電路 (第 5 版 )》 邱關(guān)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(shù)基礎(chǔ)》 吳友宇著 清華大學出版社 [4] 《電子技術(shù)基礎(chǔ) 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(yīng)用 》 張文濤 著 華中科技大學 出版社 。設(shè)計過程中我翻閱了很多教材重新學習相關(guān)知識。 機器人的行走電路設(shè)計讓我運用了這個學期剛剛學習的書店只是進行設(shè)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(zhuǎn)進行控制 ,實現(xiàn)機器人的行走。能夠很好的保障人們的安全，應(yīng)用甚廣。 PCB 封裝 圖 PCB 封裝圖 武漢理工大學《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計》課程設(shè)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(guān) 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(shè)計》課程設(shè)計說明書 27 3 心得體會 此次課程設(shè)計的完成先不說是在短時間內(nèi)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(nèi) 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。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(zhuǎn)。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(jié)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(fù)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 3為數(shù)據(jù)輸出端。 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(fù)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。 電機正反轉(zhuǎn)模塊分析 武漢理工大學《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計》課程設(shè)計說明書 22 圖 電機 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(shè)首次進入信號帶動的電機轉(zhuǎn)動為正轉(zhuǎn)，當 JK 觸發(fā)器再次取反時帶動的轉(zhuǎn)動即為翻轉(zhuǎn)。當 cu 下降到 13 ccV ，定時器輸出 0 1u? 。所以 0t1t 期間，定時器輸出 0u 為高電平１。電源 ccV 經(jīng) 1R ， 2R 向電容Ｃ充電， cu 逐漸升高。 綜合分析方案二改變電阻來控制時間要用單刀多置開關(guān)接很多固定電阻，而且所調(diào)整武漢理工大學《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計》課程設(shè)計說明書 18 的時間很不靈活且無法通過顯示管顯示確切的時間，而方案一通過給計數(shù)器置數(shù)控制時間更 加靈活方便，故選用方案一來進行試驗設(shè)計 。同時借位端產(chǎn)生信號使 JK 觸發(fā)器構(gòu)成的 T觸發(fā)器觸發(fā)信號 產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)，從而 控制直流電機的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)小車的前進與后退。 設(shè)計方案論證及選擇 根據(jù)對實驗任務(wù)以及要求的分析，電路應(yīng)該由脈沖信號產(chǎn)生電路、計時電路、直流電機正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路三部分組成。 設(shè)計意義 當今社會科技日益發(fā)展，機器人代替人類進行各種作業(yè)，輔助人類完成一些簡單的任務(wù)已經(jīng)可以實現(xiàn)。 (2) 機器人行走動力只能使用干電池，不能使用動力電源。 也可以用兩個 555芯片分別控制 LAMP 和 SPEAKER。 圖 電路仿真圖 原件列表 表 有害氣體檢測報警及抽排電路元件列表 元件名稱 型號 數(shù)量 交流電動 Motor 1 氣敏傳感器 MQN5 1 變壓器 220V/12V 1 整流橋 QL400/1A 1 穩(wěn)壓器 74L12 1 555 定時器 555 1 揚聲器 5W,8Ω 1 報警燈 LED 1 三極管 2N3019 1 電阻 各種阻值 若干 電容 無極性電容 若干 武漢理工大學《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計》課程設(shè)計說明書 16 電壓比較器 COMPI 1 排氣扇 220V， 300W 交流 1 仿真結(jié)果分析：由于在實際應(yīng)用中普通 LAMP 燈接到直流弱電中無法達到警報的作用，且由于人眼和耳接受的頻率有所差別，所以用同一個 555 無法達到要求，應(yīng)該將燈接到交流強電中，并用可控硅經(jīng)過參數(shù)調(diào)節(jié)后進行開關(guān)控制。對于小型電器，如玩具、遙 控裝置則應(yīng)選用超小型繼電器產(chǎn)品
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