1、 逻辑控制课程设计逻辑控制课程设计 直流电机顺序控制系统设计直流电机顺序控制系统设计 学院:自动化学院学院:自动化学院 系别:智能科学与技术系别:智能科学与技术 班级:班级: 时间时间:2012.04.23.04.232012.05.042012.05.04 1 1,课程设计简述,课程设计简述 本课程设计通过信号发生器产生 1HZ 频率的信号,然后接入到七 段显示器显示模块以显示电路, 同时控制直流电机在 30s 内正转10s, 反转 10s,停止 10s,此时会同时发出警示信息,从而提示直流电机正 转,反转,停止的三种状态。 2 2,课程设计目的与要求,课程设计目的与要求 了解掌握 74 系
2、列的基本芯片的功能,原理。 了解掌握同步计数,数码管控制以及直流电机控制的原理及应 用。 熟悉各元器件的使用方法以及焊接电路的注意事项。 复习数字电路逻辑设计知识,并进行适当的电路设计。 本次课程设计从方案设计,到硬件电路的焊接,各模块的调试和集 成,都需要学生自行动手,动脑设计和完成。本课程设计要求所实现 的电路是一个具备一定完整功能的成品。 3 3,总体方案设计,总体方案设计 利用 NE555 产生的 1HZ 信号作为整个电路的信号输入;利用 74LS168 进行信号计数从而利用数码管显示时间秒,分;利用秒的信 号控制直流电机以实现直流电机正转,反转,停止的功能;利用 LED 管实现警示作
3、用, 当直流电机正转, 反转, 停止时会分别控制红, 绿, 黄 LED 灯发亮以警示。 以下是整个电路整体设计的流程图。最终会实现用 TTL 集成电路 设计直流电机顺序控制系统, 实现直流电机正转、 反转、 停机等相能。 4 4,整体电路实物图,整体电路实物图 图一:整体电路实物图 5 5,总体电路原理图,总体电路原理图 图二:整体电路原理图 6 6,单元电路设计,单元电路设计 该直流电机控制系统由四个模块组成:方波发生电路模块;数码管 计数模块;直流电机驱动模块;LED 警示模块。 各模块功能如下各模块功能如下: A). A). 方波发生电路模快方波发生电路模快 本模块是利用本模块是利用 N
4、E555NE555 芯片产生芯片产生 1HZ1HZ 频率的信号。 从而实现给数频率的信号。 从而实现给数 码管计数模块提供信号的功能。码管计数模块提供信号的功能。 图三:图三:方波发生电路模块实验电路图方波发生电路模块实验电路图 B). B). 数码管计数模块数码管计数模块 本模块是利用本模块是利用 74LS16874LS168 芯片进行同步计数, 并且利用芯片进行同步计数, 并且利用 74LS24874LS248 芯片进行计数个数译码,最终通过共阴数码管显示计数的个数。芯片进行计数个数译码,最终通过共阴数码管显示计数的个数。 显示直流电机转动个数显示直流电机转动个数 图四:图四:6060 进
5、制计数器秒电路原理图进制计数器秒电路原理图 显示直流电机正转,反转,停止时间。显示直流电机正转,反转,停止时间。 图五:图五:6060 进制计数器分电路原理图进制计数器分电路原理图 以下分别是以下分别是 74LS16874LS168 及及 74LS24874LS248 芯片的功能表。芯片的功能表。 74LS16874LS168 功能表功能表 74LS24874LS248 功能表功能表 C).C). 直流电机驱动模块直流电机驱动模块 本模块是利用 H 桥电路驱动直流电机,利用数码管计 数的功 能从而实现直流电机正转 10s,反转 10s,停止 的功能。 图六:图六:直流电机直流电机H H 桥驱动
6、电路原理图桥驱动电路原理图 D)LEDD)LED 警示模块警示模块 本模块是利用 LED 发光二极管实现直流电机转动的过程之中正转, 反转,停止三种状态,从而分别控制红,绿,黄灯闪亮。以实现警示 作用。 图七:LED 警示模块电路 7 7,收获与体会,收获与体会 在一开始觉得电路不是很难, 原理很清楚,但是遇到问题却比想 象中多,任何一点小错误都会让努力白费,所以细心,耐心是一定要 的。数字电路复杂,因此需要我们连接时要有好的布局和合理的布线 规则,如将电源线,地线,传输线,暂时产生的线分别开来, 用不同的颜 色,或者以单元电路的形式分开,为以后查错或改进带来极大的方便. 在连接每一根线时,既要注意剥线的长短要适中,走线时要成直线直 角,使电路板连线清晰美观,最重要的是检查时特别方便。经过两星 期的辛勤工作,让我们知道了许多的东西,也让我们了解了许多在书 本上所学不到的知识和技能,这为我们在以后的工作起了非常重要的 作用。在焊接电路的过程之中我们采用分模块焊接测试的,自然