08机电一体化李作成(自考毕业设计)08机电一体化李作成(自考毕业设计).docVIP

长春工业大学毕业设计（论文） 光电式数字测速仪 学生姓名： 李作成 专业班级： 机电一体化 指导教师： 高萍 职 称： 讲师 起止日期： 2011.12.5～2012.3.14 长 春 工 业 大 学 摘 要 本设计是要求使用红外发光二极管和光敏三极管作为速度转换装置，可以测定01到99转每分钟的转速，并在无闪烁的情况下数字显示。 为了达到设计要求，我们计划将整个设计分为几个部分，将各个部分设计成功之后进行整合，即可达到设计要求。 在经过商讨之后，我们认为我们可以将其划分为光电转化部分，控制电路部分，计数部分，显示部分。其中光电转化部分是将红外发光二极管和光敏三极管所产生的物理信号将其转化为整个系统可以处理的电脉冲信号。控制电路侧是将光电转化部分的得到的电信号再有效时间内控制性的输入到计数部分。技术部分是将在有效时间段内接收到的有效信号进行累加计数，并且在每次计数结束时自动完成完成清零。显示部分则是将一个计数周期内得到的转速进行锁存，并且显示输出。 在该设计中尽可能选用较少类型的芯片，方便使用，同时对于一些芯片较多，容易导致线路繁锁的问题，电路设计尽量采用模块布局，力求连线简洁、美观，逻辑功能清晰、有条理。 这份课程设计报告详细描述了红外测速仪各个模块的功能和实现原理，给出每个模块的电路图。同时，介绍了设计方案，能够让读者更深入了整个设计流程。 在这个实验中，用到了多个芯片，为了防止混淆，标明了芯片名称，这样可使读者一目了然这个电路中所有芯片的作用，使电路清晰明了。 关键词：光电转化部分；；；； 摘 要 2 1数字式红外测速仪 4 1.1技术要求及指标 4 1.2设计前的思路与分析 4 2 系统总体方案及硬件设计 5 2.1功能模块 5 2.2功能解析 8 2.3硬件说明 10 3 软件设计 11 3.1 设计思想 11 3.2 设计流程 11 4 总结 11 5参考文献 12 附图；电路整体机构图 13 数字式红外测速仪 1.1 设计要求： 技术指标与要求： 1) 用红外发光二极管、光敏三极管作为速度转换装置。 2) 测速范围：10 – 990转/分。 3) 两位数字显示，显示不允许闪烁。 1.2设计前的思路与分析 1、红外发光二极管固定于旋转物体（假设为汽车车轮）定轴上，在转轴上安装一遮光板，板上打一个小孔（或者打多个小孔），当转轮旋转时，发光二极管、小孔、光敏三极管在一条直线上，即有红外光通过，其他时间则由于挡板作用，没有光通过，光敏电阻接收红外光转化为一个脉冲，产生一个脉冲说明转一圈。这样只需要测量一分钟内光敏三极管输出脉冲个数，就知道转速了，两者是等价的 即 脉冲频率f = 转速n 2、总框架图 光电转换 主门 整形 红外光 显示 译码 锁存 计数 图一 总框架图 主门是一个控制门，开通期间，计数脉冲通过，关闭期间计数脉冲则通不过。我们采用6s钟，即测量6s内的脉冲个数，转速就等于脉冲个数乘上10倍，即所测量的频率范围在1-99，所以计数器选择百进制就可以满足要求。最终的显示数值不能闪烁，所以采用先锁存，再译码显示。为了第二次测量，在计数值锁存后对计数器清零，所以在关闭期间完成锁存和清零功能。 2 系统总体方案及硬件设计 2.1功能模块 该电路主要分为光电转化部分，控制电路部分，计数部分，显示部分五个主要部分。其中显示部分包含了锁存部分这个小模块。 图一 整体信号以及模块功能框图 在六十秒的控制电路上我们使用了一个人为可控的开关，每次需要使用的时候，在开始的使用的时候都会自动的将上次在显示中的锁存结果和数字累加器中的上次运行结果进行清零。之后才在红外脉冲源的控制下实现计数并显示出来。 2.2功能解析 控制部分电路主要采用的是曾经上课是做过的实验电路，为有