电子课程设计报告(直流电机转速测量)

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1、 电子课程设计报告电子课程设计报告 题目：题目：直流直流电机测速器电机测速器 专业班级： _ 姓 名： 时 间： _ 指导教师： _ 完成日期：2013 年 12 月 18 日 1 目目 录录 1 引言 2 2 总体设计方案 2 2.1 设计思路 2 2.2 总体设计框图 3 3 设计原理分析 3 3.1 计数、译码、显示部分 3 3.2 555 多谐振荡 4 3.3 脉冲延时 5 4 总结与体会 6 参考文献 6 附录 1 7 附录 2 8 2 直流直流电机测速器电机测速器 摘摘 要：要：实现直流电机实时测速，三位数码管显示（转/分）并且具有超速灯光报警功能。 关键词：关键词：数码管；555

2、 定时器；计数器；D 触发器；清零；存储； 1 1 引言引言 目前直流电机主要用于弱电用途，与步进电机和交流电机相比直流电机转速受负载 及电源电压影响较大。转速波动较大且不易监测，本电路用以实时监测电机转速，每 200ms 更新一次数据并用三位数码管显示，最大测试转速 999 转/s。当转速超过最大测 试范围时进行灯光报警。 2 2 总体设计方案总体设计方案 图图 1 1 总体设计仿真原理图总体设计仿真原理图 2.1 2.1 设计思路设计思路 本直流电机测速所用电机配有码盘及传感器模块，电机每转一周传感器输出 334 个 脉冲，通过计算得知使用计数器计数 0.18s 可得出电机每分钟转速。然后

3、通过三位数码 管显示转速。为了使在计数期间数码管显示实际转速不显示计数过程，应使数码管在计 数期间处于保持状态，在清零前译码输出并保持数据，随后清零计数。由于所用芯 片为 74 及 CD40 系列所以电源选用 5V 直流电源（CD4511 为 3V 电源） 。 3 2.2 2.2 总体设计框图总体设计框图 图图 2 2 设计框图设计框图 3 3 设计原理分析设计原理分析 3.13.1 计数计数、译码译码、显示部分显示部分 计数、译码、显示部分可构成计数显示功能 Proteus 仿真原理图如下 图图 3 3 计数计数、译码译码、驱动部分驱动部分（此部分 CD4511 供电 3V） 4 3.1.1

4、 数码管 数码管采用七段共阴数码管，工作电压 3V。 3.1.2 译码器 译码驱动部分为 CD4511 输出高电平有效，3(LT)、4(BI)接高电平，5（LE）为高电 平时保存，低电平时显示。 3.1.3 计数器 计数器为 74LS93 二八进计数器，12（QA）与 1（CKB）相连构成十进制计数器。 三个计数器级联用以实现三位十进制计数。 3.3.2 2 555555 多谐振荡多谐振荡 555 多谐振荡用于产生 T TpHpH=180=180msms,T TpLpL20ms20ms 的脉冲信号送入 CD4511 的 LE 端，高电 平时保存低电平时译码输出。另一路送入延时部分经延时后控制计

5、数器清零。 图图 4 4 多谐振荡器多谐振荡器波形图波形图 原理图部分如下： 图图 5 5 多谐振荡器仿真原理图多谐振荡器仿真原理图 5 由 TpH0.7(R1+R3)c 可取 R3=25.6K,R1=100,C=10F 3.3 3.3 脉冲延时脉冲延时 图图 6 6 D D 触发器构成的延时电路触发器构成的延时电路 CD4013 为上升沿触发双 D 触发器，CP 端接 555 多谐振荡器输出端，当经过 20ms 低电平后输出电平跳变至高电平，上升沿 D 触发器翻转，随后 Q 置 1，R 高电平复位 Q 置 0. 图图 7 5557 555 输出与输出与 CD4013CD4013 输出时序图输出时序图（上图 CD4013 输出为加非门后输出波形） 555 多谐振荡器高电平时计数器计数，低电平时译码器译