课程设计——有害气体的检测与抽排电路设计和机器人行走电路设计

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1、1 目录 1 有害气体的检测与抽排电路设计6 1.1 设计要求及意义6 1.1.1 设计要求6 1.1.2 设计意义6 1.2 设计方案论证及选择6 1.3 设计方案7 1.3.1 设计系统模块图7 1.3.2 设计原理流程图8 1.3.3 设计原理图9 1.4 设计方案分析.10 1.4.1 供电模块分析.10 1.4.2 检测模块分析.10 1.4.3 触发抽排模块分析.11 1.4.4 报警模块分析.12 1.5 所用芯片及原理说明.12 1.5.1 555 定时器.13 1.5.2 QM-N5 气敏传感器.13 1.5.3 继电器.14 1.6 PCB 封装15 1.7 电路仿真.16

2、 1.8 原件列表.16 2 机器人行走电路设计.18 2.1 设计要求及意义.18 2.1.1 设计要求.18 2.1.2 设计意义.18 2.2 设计方案论证及选择.18 2 2.3 设计方案.19 2.3.1 设计系统模块图.18 2.3.2 设计原理流程图.19 2.3.3 设计原理图.20 2.4 设计方案分析.21 2.4.1 脉冲信号模块分析.21 2.4.2 计时显示模块分析.22 2.4.3 电机正反转模块分析.23 2.5 所用芯片及原理说明.23 2.5.1 555 定时器23 2.5.2 74LS192 计数器24 2.5.3 JK 触发器.26 2.6 PCB 封装2

3、6 2.7 电路仿真.27 2.8 原件列表.27 3 心得体会.28 4 参考文献.29 3 前言 此课题包含两个设计题目，有害气体的检测与抽排电路设计和机器人行走电路设计。 第一个设计的题目为有害气体的检测与抽排电路设计，在我们日常生活中应用很广，可以 运用在矿井以及家庭中，检测各种有害气体，及时进行报警，告知有关人员进行相应的撤 离。同时也能完成有毒气体的抽排，确保人等生命的安全。第二个设计题目是机器人行走 电路设计，当今社会科技日益发展，机器人代替人类进行各种作业，辅助人类完成一些简 单的任务已经可以实现。这样的设计可以大大节约人力资源的使用，通过机器人来完成一 些简单的动作。 两个设

4、计都可以用我们已经学习过的有关知识进行设计，仿真。在两个设计实验中 都以 555 芯片为设计核心，驱动各个单元进行工作。实验主要以 Altium Designer 及 PROTEUS 两个软件作为技术支持， 来实现原理图的绘制， PCB 的封装设计以及电路的仿真。 通过这两个设计不仅可以巩固所学的知识，很好的对课本知识运用于实践，同时也 可以激发学生学习于专业相关的一些知识，从而扩大自己知识面的广度，更重要的是能锻 炼同学们的自主创新能力和自主学习能力，增强理论分析、设计计算、制图标准与规范、 查阅设计手册与资料的能力，同时加强我们的计算机的应用能力。 4 课程设计任务书课程设计任务书 学生姓

5、名：学生姓名： 专业班级：专业班级： 指导教师：指导教师： 工作单位：工作单位： 1. 题目题目：有害气体检测与抽排电路设计有害气体检测与抽排电路设计 应用气体传感器， 检测到煤气泄漏或其他有害气体意外排放时， 自动启动抽排系统， 以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后，系统回到实时检测状态。 2.2.题目题目：机器人行走电路设计机器人行走电路设计 任务：设计一个能前进、后退的机器人行走控制电路。 要求： 1)接通电源，机器人前进，行走一段时间后，机器人自动后退，退行一段时 间后自动前行，周而复始。 2)机器人行走动力只能使用干电池，不能使用动力电源。 3)机器人前进、后退时间可调。 4）对设计

6、电路进行仿真 初始条件：初始条件： 1. 实验室提供万用表、信号发生器、直流稳压电源、示波器等设备。 2. 学生已学习了大学基础课程和电路 模拟电子技术 数字电子技术 电力电子变流技术等专业基础课程。 3. 主要参考文献 1) 新编电子电路大全 第 1、2、3、4 卷 中国计量出版社 组编 2) 传感器及其应用电路 何希才 编著 电子工业出版社 3) 电力电子变流技术 黄俊 王兆安 编 机械工业出版社 4) 集成电路速查手册 王新贤 主编 山东科学技术出版社 5 5) 集成电路速查大全 尹雪飞 陈克安 编 西安电子科技大学出版社 6) 晶体二极管手册 各种版本皆可 7) 晶体三极管手册 各种版本皆可 要求完成的主要任务：要求完成的主要任务： 1、 课程设计结束时每个学生要交一份按统一格式要求撰写的课程设计说明书，并装 订成册。 2、 课程设计说明书中每个题目要求有方案比较、绘