数字测速系统.docVIP

摘 要 转速测量是伺服控制系统重要组成部分。迄今为止，测速可分为两大类：模拟电路测速和数字电路测速。微电子技术的发展，数字测速技术的进步，数字测速性能的提高，使数字测速受到人们的重视。随着微电子技术的发展、计算机技术的成熟，出现了以为核心的数字测速装置。这样的速度测量装置测量范围宽、工作方式灵活多变、适应面广，具有普通数字测速装置不可比拟的优越性。 码盘转速测量测量时间编码脉冲……………………………………………………………………………………4 2 方案选择……………………………………………………………………………………2 2.1 方案选择一…………………………………………………………………………3 2.1 方案选择二…………………………………………………………………………4 3 数字测速系统电路的设计…………………………………………………………………6 3.1 电路的总方案图……………………………………………………………………7 3.2 电路实现测速的原理………………………………………………………………8 3.3 单元电路解说………………………………………………………………………9 3.3.1 电源电路……………………………………………………………………10 3.3.2 放大电路以及施密特整形电路……………………………………………11 3.3.3 控制电路……………………………………………………………………12 3.3.4 报警电路……………………………………………………………………13 3.3.5 波形产生电路………………………………………………………………14 3.3.6 计数以及寄存电路…………………………………………………………15 3.3.7 译码以及显示电路…………………………………………………………16 3.3.8 扩展电路……………………………………………………………………17 4 电路的仿真、焊接、调试…………………………………………………………………18 4.1 电路的仿真…………………………………………………………………………19 4.2 电路的焊接…………………………………………………………………………20 4.2.1 元件的布局…………………………………………………………………21 4.2.2 电路走线安排………………………………………………………………22 4.3 电路的调试…………………………………………………………………………23 5 实验数据以及误差分析…………………………………………………………………24 5.1 实验数据采集………………………………………………………………………25 5.2 误差分析……………………………………………………………………………26 5.2.1 产生误差原因………………………………………………………………27 5.2.2 减少误差的措施……………………………………………………………28 6 课程设计的收获、体会和建议……………………………………………………………29 致谢……………………………………………………………………………………………30 参考文献………………………………………………………………………………………34 附录……………………………………………………………………………………………31 元件清单…………………………………………………………………………………32 电路总图…………………………………………………………………………………33 设计任务 设计并制作测量电机转速的数字测速系统。设计指标：测量转速可达0到40rad/s；转速测量精度不得低于900/s；输出计数值由数码管显示；低速报警；（速度低于设定值时，启动蜂鸣器报警，速度升高至设定值以上时，自动关闭蜂鸣器）。 扩展部分（可测定电机的正反转，发光二极管显示。） 方案选择 方案选择一 扩展电路的方案选择: 方案一：利用555定时器构成的可重复触发单稳态电路的时延性以测定转盘的正转与反转，其电路图如图1所示。 图1 555定时器构成的可重复触发单稳态触发器 方案二：利用74LS175寄存器以测定转盘的正转与反转，其电路图如图2所示 图2 74LS175寄存器测定转盘的正反向 由于方案一的电路比较复杂，对于555构成的可重复单稳态电路的延时时间的确定比较困难，而且在仿真的时候发现电路的实现不稳定；而方案二的电路简单，在理论上有较强可行性，所以经比较方法二较简单可行，所以取方案二。 方案选择二 报警电路方案选择： 方案一：由555定时器和三极管构成的报警电路如图所示。其中555构成多谐振荡器，振荡频率＝1．43／