畢業(yè)設(shè)計(jì)----數(shù)字電機(jī)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃表</p><p>　　本表作評(píng)定學(xué)生平時(shí)成績(jī)的依據(jù)之一。</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　該設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)以數(shù)字方式顯示電機(jī)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速?gòu)亩_(dá)到監(jiān)測(cè)電機(jī)運(yùn)行狀況的目的。它是利用光電開關(guān)管做電機(jī)轉(zhuǎn)速的拾取元件，通過(guò)計(jì)數(shù)電路進(jìn)行有效的計(jì)數(shù)，再用鎖存電路對(duì)上一次計(jì)數(shù)過(guò)程的數(shù)據(jù)

2、進(jìn)行鎖存，在這期間用時(shí)鐘電路進(jìn)行電路的鎖存和清零，只有鎖存以后才能對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零，最后通過(guò)譯碼器顯示電路將速度結(jié)果顯示出來(lái)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：計(jì)數(shù)器 鎖存器 譯碼器 整形電路 時(shí)鐘電路 單穩(wěn)態(tài)</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　概論………………………………………..1</p><p&

3、gt;　　第一節(jié) 設(shè)計(jì)思路………………………………....1</p><p>　　第二節(jié) 原理框圖………………………………....2</p><p>　　設(shè)計(jì)及原理分析…………...………………..2</p><p>　　第一節(jié) 信號(hào)拾取與整形………………………..3</p><p>　　第二節(jié) 計(jì)數(shù)電路……………………………......

4、3</p><p>　　第三節(jié) 鎖存電路………………………………..4</p><p>　　第四節(jié) 譯碼電路………………………………..4</p><p>　　第五節(jié) 時(shí)鐘電路及波形設(shè)計(jì)………………..…5</p><p>　　制作和調(diào)試………………………………………5</p><p>　　電路設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)分析……

5、……………..………..6</p><p>　　總結(jié)……………………………………..………..6</p><p>　　致謝語(yǔ)…………………………………………….......7</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………7</p><p><b>　　第一章 概論</b></p>&l

6、t;p><b>　　第一節(jié) 設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　各種電機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用，為了能夠方便對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，監(jiān)視，調(diào)速，有必要對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量，從而提高自動(dòng)化程度。</p><p>　　1.本檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路具體如下：</p><p>　　(1.)利用光電開關(guān)管做電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)拾取元件，在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上安裝一個(gè)帶孔

7、的圓盤，小孔兩側(cè)分別安裝一對(duì)光發(fā)射和接收開關(guān)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，光電開關(guān)管導(dǎo)通一次，利用該信號(hào)作為脈沖計(jì)數(shù)信號(hào)。</p><p>　　(2.)計(jì)數(shù)脈沖通過(guò)計(jì)數(shù)電路進(jìn)行有效的計(jì)數(shù)，按照設(shè)計(jì)要求每一秒鐘對(duì)計(jì)數(shù)器清零一次，因?yàn)殡娐穼?shí)行秒更新，所以計(jì)數(shù)器到譯碼電路之間有鎖存電路。在計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)的過(guò)程中對(duì)上一次的數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存顯示，這樣不僅解決了數(shù)碼顯示的邏輯混亂，而且避免了數(shù)碼管閃爍問(wèn)題。</p><p&

8、gt;　　(3.)對(duì)于脈沖計(jì)數(shù)，有測(cè)周和測(cè)頻的方式。測(cè)周電路的測(cè)量精度主要受電路系統(tǒng)的脈沖產(chǎn)生電路的影響，對(duì)于低頻信號(hào)，其精度較高。測(cè)頻電路對(duì)正負(fù)一的信號(hào)差比較敏感，對(duì)于低頻信號(hào)的測(cè)量誤差較大。但是本電路仍然采用測(cè)頻方式，原因是本電路對(duì)馬達(dá)電機(jī)轉(zhuǎn)速精度要求較低，且本電路還有可以升級(jí)為頻率計(jì)使用，而測(cè)頻方式對(duì)高頻的精度要求很高。</p><p>　　(4.)顯示電路采用靜態(tài)顯示方法，由于靜態(tài)顯示易于制作和調(diào)試，原理

9、也較簡(jiǎn)單，所需元件易于購(gòu)買。</p><p>　　(5.)電路時(shí)鐘是整個(gè)電路的關(guān)鍵，它是整個(gè)電路有效工作的核心，負(fù)責(zé)電路的鎖存和清零。另外大多數(shù)的譯碼器都具有鎖存功能，但是它的鎖存方式基本上都是電平觸發(fā)，若設(shè)計(jì)成電平觸發(fā)的話會(huì)增加電路的復(fù)雜度，所以不采用。</p><p><b>　　第二節(jié) 原理框圖</b></p><p>　　2.原理框圖，

10、如下圖：</p><p><b>　?。ㄔ砜驁D）</b></p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)及原理分析</p><p>　　第一節(jié) 信號(hào)拾取與整形</p><p>　　1.信號(hào)拾取與整形如下圖：</p><p>　?。ㄐ盘?hào)拾取與整形圖）</p><p>　　其電路核心由一個(gè)

11、光電開關(guān)管組成，平時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)輪靜止，發(fā)光二極管所發(fā)出來(lái)的光被輪子擋住，所以接收管處于截止?fàn)顟B(tài)1端為高電平。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，會(huì)使接收管導(dǎo)通一次，1端輸出一個(gè)低電平。實(shí)際電機(jī)工作狀態(tài)中，會(huì)受到各方面的干擾，波形會(huì)存在許多雜波成分，需要對(duì)波形進(jìn)行處理，處理成符合計(jì)數(shù)器所需要的矩形波。波形處理電路有一個(gè)施密特觸發(fā)器（U13A）組成，如上圖所示。當(dāng)輸入電壓逐步升高時(shí)，致使Vi＞施密特上Vt+，內(nèi)部觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn)。當(dāng)Vi逐步下降時(shí)，致使Vi電路再次發(fā)

12、生翻轉(zhuǎn)，通常Vt+>Vt-.所以只要Vi電路就能穩(wěn)定在低電平，Vi>Vt+電路就穩(wěn)定在高電平，這樣就有效的防止雜波的干擾，并使得輸出得到矩形脈沖，符合下級(jí)計(jì)數(shù)的需求。典型的施密特電路波形如下圖</p><p>　　（施密特電路波形圖）</p><p>　　本施密特觸發(fā)器選用40106，管腳如下，可以看出內(nèi)部含有六路同樣的施密特觸發(fā)器，我們只使用其中一組，如下圖所示：</p

13、><p>　　(施密特觸發(fā)器40106)</p><p><b>　　第二節(jié) 計(jì)數(shù)電路</b></p><p><b>　　2.計(jì)數(shù)電路</b></p><p>　　本電路采用四個(gè)同步計(jì)數(shù)器接成串行工作方式，經(jīng)查數(shù)字電路產(chǎn)品資料后，準(zhǔn)備采用CD4518，管腳如下圖。該IC為一同步加數(shù)器，在一個(gè)封裝中含有

14、兩個(gè)可互換二/十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其功能引腳分別是(1)~(7)，和(9)~(15)管腳該計(jì)數(shù)器是單路系列脈沖輸入(1或2腳；9或10腳)，4路BCD碼輸出(3~6腳，11~14腳)。</p><p><b>　　(計(jì)數(shù)器4518)</b></p><p>　　從4518應(yīng)用手冊(cè)給出的真值表看出，CD4518有兩個(gè)時(shí)鐘輸入端CP和EN（ENABLE A或B），若用時(shí)鐘上升沿

15、觸發(fā)，信號(hào)從CP端輸入，此時(shí)EN端接高電平1，若用時(shí)鐘下降沿觸發(fā)，信號(hào)EN端輸入，此時(shí)CP端應(yīng)接低電平0，不僅如此，清零端(RESET)也應(yīng)該保持低電平0，只有滿足了這些條件，電路才會(huì)處于計(jì)數(shù)狀態(tài)。如圖所示：</p><p><b>　　（4518真值表）</b></p><p>　　我們還從真值表里可以得出，利用EN端下降沿觸發(fā)的特點(diǎn)組成N位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。從波形分析

16、，當(dāng)輸入端的計(jì)數(shù)脈沖到第10個(gè)時(shí)，電路自動(dòng)復(fù)位0000狀態(tài)，因?yàn)?518沒(méi)有進(jìn)位功能的引腳，所以應(yīng)該充分利用第6或14腳輸出脈沖的下降沿，利用該脈沖和EN端相連，就可以實(shí)現(xiàn)電路進(jìn)位的功能，根據(jù)分析結(jié)果，電路設(shè)計(jì)如下：</p><p>　　另外從4518波形參數(shù)表可以查其RESET端所需要的清零電平寬度在VDD=5V時(shí)應(yīng)該大于250ns，即清零信號(hào)寬度應(yīng)至少大于250ns才能有效的將計(jì)數(shù)器清零，從測(cè)量的準(zhǔn)確度要求來(lái)

17、看，250ns周期的頻率f=1/λ=1/250=4M,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我們所測(cè)量的頻率最高值10KH，所以我們至少可以將其運(yùn)用于小于M級(jí)別頻率的測(cè)量?，F(xiàn)在可以得出結(jié)果清零信號(hào)寬度應(yīng)大于250ns，以此作為時(shí)鐘設(shè)計(jì)電路的參考數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　第三節(jié) 鎖存電路</b></p><p><b>　　3.鎖存電路</b></p>

18、<p>　　鎖存器就是把當(dāng)前的狀態(tài)鎖起來(lái)，使CPU送出的數(shù)據(jù)在接口電路的輸出端保持一段時(shí)間鎖存后狀態(tài)不再發(fā)生變化，直到解除鎖定。</p><p>　　鎖存集成電路有電平和邊沿觸發(fā)之分，設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮。內(nèi)部構(gòu)造一般采用D觸發(fā)器形式，使用電平或則脈沖方式觸發(fā)。從前面的分析看，本次設(shè)計(jì)的鎖存電路必須采用邊沿觸發(fā)方式的集成電路實(shí)現(xiàn)。假如采用電平方式的，在秒脈沖的正半周(即高電平)會(huì)使鎖存器一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，

19、不能正常顯示測(cè)試值。因此采用邊沿觸發(fā)就可以在極短的時(shí)間內(nèi)將所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送，而在其他時(shí)間內(nèi)則處于封閉狀態(tài)。</p><p>　　查閱數(shù)據(jù)集成資料會(huì)發(fā)現(xiàn)8D鎖存器74LS324正適合要求，這款集成一般在計(jì)算機(jī)電路中使用，而且容易購(gòu)買。此集成為20腳封裝，內(nèi)部有8個(gè)D鎖存器，采用兩個(gè)這樣的集成便可以實(shí)現(xiàn)4位十進(jìn)制的數(shù)據(jù)傳送，它以上升沿作為CP端(即CLK)的有效觸發(fā)，將8個(gè)D輸入同時(shí)打到Q端，在輸出端加有三態(tài)驅(qū)動(dòng)

20、。</p><p>　　其內(nèi)部構(gòu)造如下所示：</p><p>　　(8D鎖存器74LS324)</p><p><b>　　(單個(gè)觸發(fā)器)</b></p><p>　　從集成電路參數(shù)和真值表可以知道，在其1腳使能端加上低電平才能有效的使輸出端得到所需的數(shù)據(jù)，其他狀態(tài)不傳輸數(shù)據(jù)，也可從上圖分析出此1腳是控制三態(tài)門的，相當(dāng)于

21、電路的通斷開關(guān)，只有接低電平，電路才能正常工作。</p><p>　　(74LS324真值表)</p><p>　　由上圖可知在滿足了OE端低電平的條件下，只有在CP端的上升沿到來(lái)時(shí)才能使Q端有效翻轉(zhuǎn)，達(dá)到我們預(yù)期設(shè)計(jì)所需要的邊沿觸發(fā)的要求</p><p>　　但從時(shí)鐘的角度出發(fā)，對(duì)374的邊沿特性依然有要求，因?yàn)殡娐芬髮?duì)鎖存器進(jìn)行鎖存以后才能將計(jì)數(shù)器清零，否則在

22、鎖存未穩(wěn)定前就將計(jì)數(shù)器清零必然會(huì)造成顯示的錯(cuò)誤，我們從374應(yīng)用手冊(cè)中給出的數(shù)據(jù)中可知，在CP端的上升沿到來(lái)時(shí)，從Q端輸出延時(shí)有15~28ns，其數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　因此從CP端的上升沿到達(dá)超過(guò)1.3V電壓時(shí)，可以使Q端翻轉(zhuǎn)，而且能夠在至少28ns內(nèi)完成觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)任務(wù)，只要在此時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器不清零就可以使電路正常工作，時(shí)鐘設(shè)計(jì)時(shí)就可以此為依據(jù)。</p><p>　　第四節(jié) 譯碼顯

23、示電路</p><p><b>　　4.譯碼顯示電路</b></p><p>　　市場(chǎng)上比較多見(jiàn)數(shù)碼顯示器件是LED數(shù)碼管，它有亮度高,價(jià)格低等特點(diǎn)。</p><p>　　所以非常適合本電路制作，數(shù)碼管的外形尺寸和內(nèi)部構(gòu)造如下所示：</p><p><b>　　(LED數(shù)碼管)</b></p&

24、gt;<p>　　(LED數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu))</p><p>　　主要參數(shù)如下：1.6V~4.2V，功耗≤400Mw；工作電流≤10mA。分為共陰極和共陽(yáng)極兩種。本電路選用共陰極方式，其引腳按頂視圖的1腳開始，順時(shí)針讀數(shù)。3腳和8腳為公共引腳，其中5腳為小數(shù)點(diǎn)，在本電路中不做連接。引腳分別如下所示：</p><p><b>　?。↙ED引腳圖）</b>&l

25、t;/p><p>　　數(shù)碼管與配套的驅(qū)動(dòng)集成器件一起工作，通常稱作BCD-7段譯碼器。查閱譯碼集成，發(fā)現(xiàn)有很多都能與LED管很好的協(xié)調(diào)工作，最后確定為CD4543,它是一種中功率器件，在額定5V電壓下輸出4.5V最大電壓，輸出電流達(dá)到1mA左右，本電路根據(jù)要求共需要4塊CD4543。管腳排列如下：</p><p><b>　　（CD4543）</b></p>

26、<p>　　集成從2~5腳依次輸入二進(jìn)制BCD碼的高位到低位，（9）腳~15腳輸出點(diǎn)燃數(shù)碼管所需要的二進(jìn)制電壓，（1）端為鎖存控制，（7）端位消隱端，（6）端為L(zhǎng)6CD用。同時(shí)，從原先的設(shè)計(jì)思路出發(fā)，（1）腳鎖存端不使用，再結(jié)合其真值表，（1）腳需接高電平，而（6）、（7）均需接底電平，滿足此要求才能正常工作。譯碼器和數(shù)碼管工作的方式一般有動(dòng)態(tài)掃描和靜態(tài)的效果，通常只用兩塊集成就可以完成譯碼和顯示的工作。而靜態(tài)工作狀態(tài)中，數(shù)

27、碼管持續(xù)點(diǎn)燃，在特定時(shí)間的更新顯示，所以顯示無(wú)視覺(jué)閃爍，而且電路調(diào)試簡(jiǎn)單，本電路考慮到前級(jí)74LS324已經(jīng)鎖定數(shù)據(jù)，因此配合靜態(tài)工作能很好完成顯示的工作，所以本電路選用靜態(tài)連接。根據(jù)管腳分布和譯碼參數(shù)及管腳分布。</p><p><b>　　電路設(shè)計(jì)如下：</b></p><p>　　第五節(jié) 時(shí)鐘電路及波形設(shè)計(jì)</p><p>　　5.時(shí)鐘電

28、路及波形設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)以上各電路功能模塊的需要，時(shí)鐘電路總共需要產(chǎn)生兩路輸出信號(hào)，一路是頻率為1秒的標(biāo)準(zhǔn)矩形脈沖，利用其上沿對(duì)鎖存器進(jìn)行鎖存，另一路是計(jì)數(shù)器的清零脈沖，要求脈沖寬度≥250ns才可以有效得將計(jì)數(shù)器清零，頻率仍然是1秒。而且在鎖存以后才可以對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零，考慮到鎖存在25ns之內(nèi)完成工作，所以只要電路調(diào)試得當(dāng)，無(wú)須再加延時(shí)電路，而且從上面設(shè)計(jì)的方框圖可知，矩形脈沖經(jīng)過(guò)一個(gè)單隱態(tài)電路

29、以后才產(chǎn)生清零脈沖，單隱態(tài)集成也存在不可人為的延時(shí)存在，所以電路可以正常的工作。各部分設(shè)計(jì)如下：</p><p>　?。?）時(shí)鐘產(chǎn)生電路 時(shí)鐘產(chǎn)生方式很多，可以由各種門電路，環(huán)諧振電路，也可以由觸發(fā)器、555集成構(gòu)成，諧振可以是電容，晶體。為了調(diào)試方便，綜合條件，采用CMOS集成加晶振，晶振采用平常較為多見(jiàn)的時(shí)鐘晶振，諧振頻率為32.786k。查閱數(shù)據(jù)集成資料，發(fā)現(xiàn)CD4046符合各方面的要求，它內(nèi)部含有14

30、級(jí)的二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器，可以進(jìn)行214分頻，32.768k諧振頻率經(jīng)過(guò)內(nèi)部14級(jí)計(jì)數(shù)器214=16372分頻后可以得到2HZ的精確頻率?，F(xiàn)在所需要的1秒的時(shí)鐘，因此2HZ的脈沖需要在經(jīng)過(guò)一個(gè)二分頻電路就可以輸出準(zhǔn)確1秒脈沖。其電路接線如下圖所示：</p><p>　?。–D4060接線圖）</p><p>　　上圖便是CD4060的應(yīng)用接線圖，（11）和（10）腳內(nèi)部電路和外圍組成典型的石英

31、晶體門震蕩電路，產(chǎn)生32.678KHZ的頻率信號(hào)進(jìn)入14級(jí)計(jì)數(shù)器后，在3腳輸出2HZ的頻率方波。C1和C2做頻率微調(diào)，輸出頻率主要取決于石英晶體。對(duì)于2HZ的方波仍然無(wú)法讓電路正常工作，需要進(jìn)行2分鐘頻才能產(chǎn)生1秒的時(shí)鐘，因此本電路設(shè)計(jì)一個(gè)JK觸發(fā)器進(jìn)行2分頻，分頻后的方波可以直接用來(lái)控制鎖存電路工作。本電路采用CD4027作為2分頻的器件，其管腳分布為：</p><p><b>　　(CD4027)&

32、lt;/b></p><p>　　從上圖可知，內(nèi)部含有兩套相同的JK觸發(fā)器，（1）和（2）為輸出端，（3）腳為前級(jí)時(shí)鐘輸入，（4）和（7）腳分別是更新和復(fù)位腳，本電路將其接低電平，（5）和（6）腳為JK端，需接高電平。從（1）腳輸出的信號(hào)即是所需的1HZ方波。</p><p>　　（2）單穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì) 從4027第（3）腳輸出的方法仍然無(wú)法進(jìn)行正常清零的工作，此腳需要接一單穩(wěn)態(tài)處理

33、后才能進(jìn)行清零。從前面的設(shè)計(jì)需求出發(fā)，單穩(wěn)態(tài)電路輸出的波形寬度至少要達(dá)到252ns才能正常清零。查詢有關(guān)集成庫(kù)發(fā)現(xiàn)CD4528是一種雙可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)器件，它的管腳如下：</p><p>　?。–D4528管腳圖）</p><p><b>　　其真值表如下所示：</b></p><p>　　CD4528里同樣有兩組單穩(wěn)電路，（1）和（2）是微分定

34、時(shí)輸入，（3）腳是使能端，（4）和（5）組成與門電路，（5）腳與（4）腳反相，因?yàn)榇穗娐分恍枰恢蹦_端輸入端，我們使用（4）腳同相端輸入，將（5）腳接高電平即可。（6）和（7）是輸出端。根據(jù)真值表，需要將第（3）腳即clear腳接高電平，電路接如下所示：</p><p><b>　?。▎畏€(wěn)態(tài)電路）</b></p><p>　　上圖R3和C3組成微分定時(shí)，單穩(wěn)態(tài)輸出波形

35、寬度為=0.2*R3*C3（VDD-VSS），本電路由10K和0.01UF組成，輸出TW寬度為25us(標(biāo)準(zhǔn)值)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足計(jì)數(shù)器所需要的250ns的時(shí)間寬度。2HZ信號(hào)從（4）腳輸入，250ns方波從第6腳輸入出至計(jì)數(shù)器清零端。 </p><p>　　第三章 制作和調(diào)試</p><p>　　1．根據(jù)設(shè)計(jì)所需，列主要器件清單：</p><p>　　器件名稱

36、用處及規(guī)格 數(shù)量</p><p>　　IC CD40106 整形 1</p><p>　　IC CD4581 計(jì)數(shù) 2</p><p>　　IC 74LS374 鎖存 2</p><p>　　IC CD4543 譯碼

37、 4</p><p>　　IC CD4060 時(shí)鐘產(chǎn)生 1</p><p>　　IC CD4027 2分頻 1</p><p>　　IC CD4528 單穩(wěn)態(tài) 1</p><p>　　光電開關(guān)管

38、 1</p><p>　　晶振 32.768K 1</p><p>　　LED數(shù)碼管 4</p><p>　　除此外電容電阻若干，供電電源等未列入清單。</p><p>　　2．利用protel制圖并采取手動(dòng)布線。嚴(yán)格按所電路設(shè)計(jì)實(shí)施制

39、作，力求一次成功。但在制作調(diào)試過(guò)程中仍遇到很大的困難。調(diào)試過(guò)程記錄如下：</p><p>　?。╝）數(shù)碼顯示錯(cuò)誤測(cè)量電壓發(fā)現(xiàn)數(shù)碼段顯示錯(cuò)誤，比如目標(biāo)顯示5，而實(shí)際顯示3，分別測(cè)量數(shù)碼管的f端和b端，發(fā)現(xiàn)管腳在制作印刷電路板f腳和b腳換位，以至產(chǎn)生此錯(cuò)誤，互換后正常。</p><p>　?。╞）時(shí)鐘電路的調(diào)試借助于頻率計(jì)對(duì)CD4060進(jìn)行測(cè)量，為不影響震蕩工作，應(yīng)該選擇適當(dāng)?shù)囊_進(jìn)行測(cè)量，最

40、后選擇在7端或者5端進(jìn)行測(cè)量（7端標(biāo)準(zhǔn)頻率為2048HZ，5端為1024HZ）。微調(diào)可變電容C2，使7腳（或5腳）輸出接近2048HZ（或1024HZ）。</p><p>　　(c)數(shù)碼顯示高低位數(shù)錯(cuò)誤這是在設(shè)計(jì)初期沒(méi)有考慮到的問(wèn)題，protel布線后出來(lái)應(yīng)該是反面鋪銅板的線路，在制作時(shí)就非常注意這個(gè)問(wèn)題。但是在數(shù)碼管排列成一字型后，沒(méi)有考慮到高位在左邊，低位在右邊的問(wèn)題，所以造成觀察數(shù)據(jù)的時(shí)候要倒著看。若直接改

41、變譯碼器到數(shù)碼管之間的引線，勢(shì)必會(huì)造成大面積改線，于是從計(jì)數(shù)器入手，將計(jì)數(shù)器的引線重新布線。信號(hào)計(jì)數(shù)脈沖從原先的高位引入，其他依次向下推，更改后顯示正常。</p><p>　　(d)電源接通后一數(shù)碼管無(wú)發(fā)正常顯示，由于只有一只數(shù)碼有問(wèn)題，所以排除IC有問(wèn)題，管檢查發(fā)現(xiàn)由于數(shù)碼管其一腳電源線漏接，重新連接后一切恢復(fù)正常。</p><p>　　(f)無(wú)法更新顯示。在脈沖的上升沿到來(lái)時(shí)，鎖存器沒(méi)

42、有被觸發(fā)，因此無(wú)法傳送數(shù)據(jù)。檢查CD4027(1)腳電壓，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有秒脈沖，也就是說(shuō)沒(méi)有高電平的上升沿，所以鎖存器也就無(wú)法得到脈沖觸發(fā)。再測(cè)量CD4060(3)腳電壓，發(fā)現(xiàn)電壓在0.5V到4.6V之間來(lái)回抖動(dòng)，頻率在0.5秒左右，說(shuō)明時(shí)鐘產(chǎn)生電路完全正常。問(wèn)題出在CD4027上面，仔細(xì)檢查其電路接線情況，發(fā)現(xiàn)第4腳的接線在腐蝕時(shí)被截?cái)?，也就是該線路斷路，重新接好后恢復(fù)正常。</p><p>　　第四章 電路設(shè)計(jì)的優(yōu)

43、缺點(diǎn)分析</p><p>　　本電路具有測(cè)量精度高，調(diào)試制作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，但還存在許多不足之處有待改進(jìn)：</p><p>　　1.本電路總共使用12塊集成，所以存在很大的冗余度，部分集成內(nèi)部只用了1/6，造成浪費(fèi)。如顯示電路可以采用動(dòng)態(tài)顯示的方法，采用一體化的集成即譯碼鎖存計(jì)數(shù)為一體的集成。</p><p>　　2.轉(zhuǎn)速的測(cè)量單位為秒，因此就提供轉(zhuǎn)速測(cè)量的功能來(lái)講并不

44、是最佳結(jié)果，應(yīng)該是以分為單位。</p><p>　　3.現(xiàn)在測(cè)量方法實(shí)現(xiàn)的原理是以計(jì)數(shù)測(cè)頻率，若以測(cè)周的方法（即測(cè)量一轉(zhuǎn)的周期），然后再進(jìn)行數(shù)位轉(zhuǎn)換便可以測(cè)量每分鐘轉(zhuǎn)速的功能。</p><p>　　4.計(jì)算。頻率f=N/T,假定定時(shí)為1秒。時(shí)間基準(zhǔn)脈沖周期為100us,T=1000+△T,f=N/(1000+△T)。</p><p>　　誤差△f/f=[N/(100

45、0+△T)-N/(1000+△T±1)]/[N/(1000+△T)]=1-(1000+△T±1)/(1000+△T)= ±1/(1000+△T)</p><p>　　頻率與轉(zhuǎn)速關(guān)系：f=P*V/60,(f為頻率，P為每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)，V為電機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)速)；周期T=1/f.</p><p>　　假設(shè)圓盤孔數(shù)為Z，電機(jī)轉(zhuǎn)速為n(r/min)，則速度發(fā)送器的頻

46、率為Fc=n*Z/60HZ(其中Fc為速度發(fā)送器的頻率)。</p><p><b>　　第五章 總結(jié)</b></p><p>　　從總體上來(lái)看，電路設(shè)計(jì)制作室比較成功的，跟以往的制作相比，本次電路完全是在自己個(gè)人的思路創(chuàng)作出來(lái)的，因此獲得了很多的經(jīng)驗(yàn)，綜合如下：</p><p>　　1.設(shè)計(jì)思路是事實(shí)操作的扎實(shí)基石。一個(gè)良好的設(shè)計(jì)思路，是電路的

47、生命。所以寧愿在思路設(shè)計(jì)上多花點(diǎn)時(shí)間。</p><p>　　2.活學(xué)活用。這次設(shè)計(jì)讓我真正體會(huì)到了書本知識(shí)永遠(yuǎn)是基礎(chǔ)。在實(shí)踐中，需要靈活運(yùn)用書本上所講知識(shí)，萬(wàn)變不離其中，只有擁有扎實(shí)的理論知識(shí)才能做到活用和巧用。</p><p>　　3.電子制作是一個(gè)復(fù)雜又漫長(zhǎng)的過(guò)程。在制作過(guò)程中，馬虎不得，粗心不得，必須腳踏實(shí)地的做。特別是電子類的設(shè)計(jì)更應(yīng)該如此，一步一個(gè)腳印，逐個(gè)逐個(gè)調(diào)試，不可貪圖便宜

48、。</p><p>　　4.在實(shí)際的制作過(guò)程中會(huì)遇到許多自己不懂得問(wèn)題，需要自己虛心向老師同學(xué)請(qǐng)教。這次設(shè)計(jì)也是如此，再次向?qū)ξ姨嶝晭椭睦蠋熗瑢W(xué)表示崇高的敬意。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的撰寫過(guò)程中，得到了指導(dǎo)老師老師的熱心指導(dǎo)和幫助，在此表示衷心的感謝。</p><

49、p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]閻石主編，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，北京：高等教育出版社，2006.5</p><p>　　[2]李大友主編，數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)，北京：清華大學(xué)出版社，1997.9. </p><p>　　[3]鄧家龍主編，集成電子技術(shù)基礎(chǔ)教程，北京：高等教育出版社，2002.3</p>&