1、長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）光電式數(shù)字測速儀學(xué)生姓名：李作成專業(yè)班級：機電一體化指導(dǎo)教師：高萍職 稱：衛(wèi)師起止日期：- 長春工業(yè)大學(xué)本設(shè)計是要求使用紅外發(fā)光二極管和光敏三極管作為速度轉(zhuǎn)換裝置，可以測定01 到99轉(zhuǎn)每分鐘地轉(zhuǎn)速,并在無閃爍地情況下數(shù)字顯示.為了達(dá)到設(shè)計要求,我們計劃將整個設(shè)計分為幾個部分，將各個部分設(shè)計成功之后 進(jìn)行整合,即可達(dá)到設(shè)計要求在經(jīng)過商討之后,我們認(rèn)為我們可以將其劃分為光電轉(zhuǎn)化部分，控制電路部分,計 數(shù)部分,顯示部分.其中光電轉(zhuǎn)化部分是將紅外發(fā)光二極管和光敏三極管所產(chǎn)生地物理 信號將其轉(zhuǎn)化為整個系統(tǒng)可以處理地電脈沖信號控制電路側(cè)是將光電轉(zhuǎn)化部分地得 到地電信號再有效時

2、間內(nèi)控制性地輸入到計數(shù)部分技術(shù)部分是將在有效時間段內(nèi)接 收到地有效信號進(jìn)行累加計數(shù)，并且在每次計數(shù)結(jié)束時自動完成完成清零顯示部分則 是將一個計數(shù)周期內(nèi)得到地轉(zhuǎn)速進(jìn)行鎖存，并且顯示輸出在該設(shè)計中盡可能選用較少類型地芯片，方便使用,同時對于一些芯片較多，容易 導(dǎo)致線路繁鎖地問題，電路設(shè)計盡量采用模塊布局，力求連線簡潔、美觀,邏輯功能清 晰、有條理這份課程設(shè)計報告詳細(xì)描述了紅外測速儀各個模塊地功能和實現(xiàn)原理，給出每個 模塊地電路圖.同時,介紹了設(shè)計方案,能夠讓讀者更深入了整個設(shè)計流程在這個實驗中,用到了多個芯片,為了防止混淆,標(biāo)明了芯片名稱,這樣可使讀者一 目了然這個電路中所有芯片地作用，使電路清晰

3、明了.關(guān)鍵詞：光電轉(zhuǎn)化部分；控制電路部分； 計數(shù)部分；顯示部；目 錄摘 要21數(shù)字式紅外測速儀41.1技術(shù)要求及指標(biāo) 41.2設(shè)計前地思路與分析 42系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計52.1功能模塊52.2功能解析82.3硬件說明103軟件設(shè)計 113.1設(shè)計思想 113.2設(shè)計流程 114總結(jié)115參考文獻(xiàn) 12附圖；電路整體機構(gòu)圖 13數(shù)字式紅外測速儀1.1設(shè)計要求：技術(shù)指標(biāo)與要求：1）用紅外發(fā)光二極管、光敏三極管作為速度轉(zhuǎn)換裝置2）測速范圍：10 - 990轉(zhuǎn)/分.3）兩位數(shù)字顯示,顯示不允許閃爍.1.2設(shè)計前地思路與分析1、紅外發(fā)光二極管固定于旋轉(zhuǎn)物體（假設(shè)為汽車車輪）定軸上，在轉(zhuǎn)軸上安裝一遮光

4、 板,板上打一個小孔（或者打多個小孔），當(dāng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)時,發(fā)光二極管、小孔、光敏三極管 在一條直線上，即有紅外光通過,其他時間則由于擋板作用，沒有光通過,光敏電阻接收紅 外光轉(zhuǎn)化為一個脈沖，產(chǎn)生一個脈沖說明轉(zhuǎn)一圈這樣只需要測量一分鐘內(nèi)光敏三極管輸 出脈沖個數(shù),就知道轉(zhuǎn)速了 ,兩者是等價地即脈沖頻率f =轉(zhuǎn)速n2、總框架圖紅外光光電轉(zhuǎn)換整形主門1 顯示譯碼鎖存計數(shù)UPCO QCLDMT QDc -GNDD -74192161514131211109接地接高電位BVCCQBAQACLRDOWNBOMUPCO1QCLOWQDcGNDD74192161514.13 15109nf計數(shù)信號輸出由光電轉(zhuǎn)換部分

5、接入計數(shù)脈沖圖三計數(shù)部分電路圖四光電轉(zhuǎn)化部分輸入計數(shù)信號輸入計數(shù)信號兩片七段式數(shù)碼顯示圖五顯示部分電路2.3硬件說明；本設(shè)計主演用到了 74LS192芯片4片,SR鎖存器8片，七段式數(shù)碼顯示器兩片,555芯 片一片以及一部分門電路.3軟件設(shè)計3.1設(shè)計思想對于轉(zhuǎn)速地設(shè)計主要集中在可以方便使用，使得對于轉(zhuǎn)速地測量更加地更加地直觀 方便.因此我們選擇了數(shù)碼顯示并且為了簡化電路設(shè)計地復(fù)雜性，盡量使用統(tǒng)一地芯片，減 少芯片地使用種類,從而提高系統(tǒng)地安全性.因此首先在我們已經(jīng)接觸過地芯片和試驗中 尋找合適地芯片,并對以往試驗中地內(nèi)容和本次設(shè)計相比對，從中尋找解決問題地方法.3.2設(shè)計流程認(rèn)真閱讀設(shè)計任務(wù)

6、要求，列出需要實現(xiàn)地功能，并結(jié)合成模塊,列出各個模塊框圖.統(tǒng) 計每個模塊所需使用到地芯片，了解各個芯片管腳地接法和用途.遵循操作順序來設(shè)計電路.由輸入操作一一分析計算一一輸出，把芯片地管腳一一連 接起來.檢查各連線是否有誤，再把芯片排列整齊.最后，把各模塊地輸出和輸入連接起 來.畫出電路圖,并且寫出各個芯片地功能,將芯片連接起來.通過這次地畢業(yè)設(shè)計,使發(fā)現(xiàn)了自己學(xué)習(xí)中地很多不足，同時也使我對于數(shù)電地學(xué)習(xí) 和認(rèn)識上升到了一個不一樣地高度.更加使我認(rèn)識到數(shù)電這門課如果單純地用理論化地 語言來描述是很枯燥地也是很抽象地，但是如果實際設(shè)計就會發(fā)現(xiàn)自己地不足，因此畢業(yè) 設(shè)計是在理論地高度之上進(jìn)行結(jié)合，當(dāng)

7、然也只能夠有充分地掌握理論知識才能夠更好地 進(jìn)行設(shè)計.數(shù)字電路作為將現(xiàn)實中地各種不規(guī)則信號轉(zhuǎn)化為計算機可以識別地信號地橋 梁,對于我地專業(yè)課組地學(xué)習(xí)起到了至關(guān)重要地作用面對設(shè)計系地一些列問題，我們需要首先分析其具體地要求，分析主要地功能是實 現(xiàn)什么,然后根據(jù)所要求實現(xiàn)地功能選擇合適地芯片，然后用什么樣地方法將芯片連接起 來,這些都是在設(shè)計中需要考慮地問題為了能夠更好地設(shè)計任務(wù)，也由于自己地所學(xué)不足，所以我在網(wǎng)上查找了大量有關(guān)電 路設(shè)計地資料,這也極大地豐富了我地電路知識，開闊了我地視野，這種學(xué)習(xí)方式,相信也 會在以后地學(xué)習(xí)當(dāng)中讓我受益匪淺.在設(shè)計過程中，通過查閱大量相關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗，并

8、向老師請教等方式， 使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，獲益匪淺.在整個設(shè)計中我懂得了許多東 西，培養(yǎng)了我獨立工作地能力，樹立了對自己工作能力地信心，同時也是對自己地進(jìn)一 步肯定相信會對今后地學(xué)習(xí)工作生活有非常重要地影響這次畢業(yè)設(shè)計使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索地艱難和成功時地喜悅畢業(yè)即將結(jié)束,通過畢業(yè)設(shè)計讓我明白學(xué)習(xí)當(dāng)中遇到地困難只有通過自己地努力才 能讓自己對所學(xué)地知識掌握地牢固.5參考文獻(xiàn)1 閻石主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）M.北京：高等教育出版社,2006.52 謝云等.現(xiàn)代電子技術(shù)實踐課程指導(dǎo)M.北京：機械工業(yè)出版社,2003.2.3 周譽昌.電工電子技術(shù)實驗M.北京：高等

9、教育出版社,2007.34 周樂挺.傳感器與檢測技術(shù).高等教育出版社,2005.12長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書系 別：機電工程系08級機電一體化專業(yè)姓 名：李作成指導(dǎo)教師：高萍起止日期2012年3 月 14 日畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題目名稱光電式數(shù)字測速儀主條要件及技參術(shù)數(shù)傳感技術(shù)光電技術(shù)用紅外發(fā)光一極管、光敏二極管作為速度轉(zhuǎn) 換裝置測速范圍：0 - 99轉(zhuǎn)/分. 兩位數(shù)字顯示,顯示不允許閃爍.個人重點研究數(shù)字式紅外線測速儀地設(shè)計及方案設(shè) 計 內(nèi) 容 及 工 作 量主要分為光電轉(zhuǎn)化部分，控制電路部分，計數(shù)部分,顯示部分五個主 要部分每部分地電路，需要用到元件來實現(xiàn)其功能主 要 參 考

10、資 料74LS192引腳圖，功能表資料實習(xí)地點白城職業(yè)技術(shù)學(xué)院進(jìn)度計劃表階段周次計劃完成工作量指導(dǎo)教師 檢查意見備注第一周接受老師地指導(dǎo)任務(wù)第二周分析題目中所研究地課題第三周收集課題中所研究地資料第四周準(zhǔn)備儀器進(jìn)行設(shè)計實驗第五周討論課題地技術(shù)要求及指標(biāo)第六周系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計第七周課題地功能模塊第八周課題地功能解析第九周課題地硬件說明第十周課題地軟件設(shè)計第十一周課題地設(shè)計思想第十二周課題地設(shè)計流程第十三周課題地總結(jié)規(guī)劃第十四周課題地心得體會第十五周指導(dǎo)教師對實習(xí)任務(wù)地總結(jié)15M9igljl4苗上 : -w D s A nu nr ru _D- MH nW flw -u Hu flw unw _