紅外線測(cè)轉(zhuǎn)速表課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　學(xué)科分類(lèi)號(hào) </p><p>　　本科學(xué)生電子課程設(shè)計(jì)論文</p><p>　　題 目： 紅外線測(cè)轉(zhuǎn)速表 </p><p>　　姓 名

2、 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　院 （系） 工 學(xué) 院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)、年級(jí) 應(yīng)用電子技術(shù)教

3、育 2006級(jí) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2008年 9 月 30 日</p><p><b>　　摘  要</b></p

4、><p>　　關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)速測(cè)量;計(jì)數(shù)器；紅外發(fā)射接收</p><p>　　英文關(guān)鍵詞：the measurement of rotary speed;counter; infrared ray send and incept.</p><p>　　摘要：本文介紹了一種以集成電路為基礎(chǔ)的測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速的儀器。根據(jù)電路原理設(shè)計(jì)了硬件電路，這種測(cè)量裝置能夠測(cè)量轉(zhuǎn)速范圍較大的轉(zhuǎn)速

5、，是一種很有應(yīng)用和發(fā)展前景的轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x。</p><p>　　Absolute: The program and principle of testing engine speed with Integrated circuits is explained.The hardware circuit is designed. The design of circuits’prinnciple is given ou

6、t. This scheme of design, which obtains wide application in measuring engine speed, also has a value of application and promotion.</p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　一、紅外線轉(zhuǎn)速表的發(fā)展現(xiàn)狀與存在的

7、問(wèn)題 </p><p>　　紅外數(shù)字轉(zhuǎn)速儀是一種非接觸式，光電傳感的轉(zhuǎn)速計(jì)量?jī)x器，是代替機(jī)械轉(zhuǎn)速表，用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)速率的一種計(jì)量?jī)x表。它由光源、光電盤(pán)、光敏二極管、檢波放大電路與數(shù)顯裝置等組成。光電盤(pán)隨轉(zhuǎn)軸一同轉(zhuǎn)動(dòng),光敏二極管將光電盤(pán)透射來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),然后通過(guò)計(jì)數(shù)脈沖的頻率,即可在數(shù)顯裝置上讀出旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，在電器設(shè)備中應(yīng)用十分廣泛。但目前我國(guó)的轉(zhuǎn)速計(jì)量技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家想比，在精度上與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距

8、。國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督局的文件顯示，目前在我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的高精度轉(zhuǎn)速計(jì)量?jī)x器中，90%的轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x的測(cè)量準(zhǔn)確度只能達(dá)到0.1%左右，而在發(fā)達(dá)國(guó)家的測(cè)量精度能達(dá)到0.05%。</p><p>　　二、轉(zhuǎn)速測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題</p><p><b>　　1、轉(zhuǎn)速概述</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速是旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)數(shù)與時(shí)間之比的物理量,是描述各

9、種旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)性能的一個(gè)重要參量。在計(jì)量學(xué)里,轉(zhuǎn)速屬于導(dǎo)出單位,其物理含義為旋轉(zhuǎn)物體在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)。工程中用它來(lái)描述動(dòng)力機(jī)械的運(yùn)動(dòng)特性。轉(zhuǎn)速和頻率有共同的量綱,都是單位時(shí)間內(nèi)某一量值(脈沖個(gè)數(shù)、轉(zhuǎn)數(shù)) 出現(xiàn)的次數(shù),從理論上講,轉(zhuǎn)速值可以直接和頻率值進(jìn)行比對(duì)。測(cè)時(shí)計(jì)數(shù)是轉(zhuǎn)速計(jì)量的基本方法。在我國(guó),轉(zhuǎn)速表(含轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x等) 屬依法管理的計(jì)量器具。通常用轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置(本文特指轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)源) 可以完成對(duì)各類(lèi)轉(zhuǎn)速表的檢測(cè)/ 校準(zhǔn)工作。&

10、lt;/p><p>　　2、轉(zhuǎn)速表的類(lèi)型和檢測(cè)技術(shù)</p><p>　　轉(zhuǎn)速測(cè)量技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,在旋轉(zhuǎn)物體速率測(cè)量方式上應(yīng)用了各種新的技術(shù),實(shí)現(xiàn)了測(cè)量的準(zhǔn)確高效、安全便捷。轉(zhuǎn)速表依據(jù)測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi),轉(zhuǎn)速表依據(jù)工作原理和采樣方式可分為機(jī)械式、光電式、激光式、頻閃式、磁電式等。目前使用純機(jī)械式轉(zhuǎn)速表的用戶已經(jīng)越來(lái)越少,并呈現(xiàn)將被電子計(jì)數(shù)式轉(zhuǎn)速表逐漸取代的趨勢(shì)。轉(zhuǎn)速

11、測(cè)量范圍一般為幾十轉(zhuǎn)至幾萬(wàn)轉(zhuǎn),測(cè)量準(zhǔn)確度大多為0. 1 %以下,極少數(shù)產(chǎn)品能達(dá)到0. 05 %。</p><p>　?。?） 機(jī)械式轉(zhuǎn)速表</p><p>　　檢測(cè)中,被測(cè)轉(zhuǎn)速表通過(guò)機(jī)械聯(lián)接或摩擦接觸的方式,從轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置輸出軸獲得標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的輸入。檢測(cè)時(shí)應(yīng)該采取何種聯(lián)接方式取決于被檢表實(shí)際使用時(shí)的聯(lián)接狀態(tài)。</p><p><b>　?。?）光電式轉(zhuǎn)速表&

12、lt;/b></p><p>　　對(duì)光電式轉(zhuǎn)速表,目前使用的檢測(cè)裝置有兩種:</p><p>　　a. 采用轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置,將定向反射紙貼于裝置的測(cè)速盤(pán)上,由轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置通過(guò)測(cè)速盤(pán)輸出標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速,進(jìn)行檢測(cè)。b. 采用脈沖光源測(cè)速裝置來(lái)檢測(cè)光電式轉(zhuǎn)速表。這類(lèi)檢測(cè)設(shè)備通常由頻率信號(hào)發(fā)生器、頻率計(jì)數(shù)計(jì)及一個(gè)發(fā)光二極管組成。兩種檢測(cè)裝置的工作原理有質(zhì)的差別。脈沖光源測(cè)速裝置能否做為標(biāo)準(zhǔn),在轉(zhuǎn)速界

13、爭(zhēng)議較大。</p><p>　　(3) 頻閃式轉(zhuǎn)速表</p><p>　　頻閃式轉(zhuǎn)速表利用的是頻閃效應(yīng)原理。檢測(cè)此類(lèi)轉(zhuǎn)速表時(shí),需先在轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)速盤(pán)上做出明顯的標(biāo)記,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)裝置轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速與被測(cè)轉(zhuǎn)速表閃光頻率相等或成一定倍數(shù)關(guān)系時(shí),轉(zhuǎn)軸上的標(biāo)記呈現(xiàn)停留不動(dòng)的狀態(tài),這時(shí),轉(zhuǎn)速表顯示值與頻閃象停留序數(shù)的乘積即為轉(zhuǎn)速表的實(shí)測(cè)值。</p><p>　　(4) 磁電式轉(zhuǎn)速表&

14、lt;/p><p>　　磁電式轉(zhuǎn)速表利用的是非電量電測(cè)的原理,它包括磁感應(yīng)式、電脈沖式和電動(dòng)式轉(zhuǎn)速表等。這類(lèi)轉(zhuǎn)速表有接觸式和非接觸式兩種。根據(jù)被測(cè)表工作原理的不同,所選用的檢測(cè)方法也不同,但是都可在轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行檢測(cè)。磁電式轉(zhuǎn)速表大多由傳感器和顯示器兩部分組成。檢測(cè)接觸式轉(zhuǎn)速表時(shí),將傳感器與轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置轉(zhuǎn)軸連接,轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)使傳感器產(chǎn)生電信號(hào),顯示器顯示的即為轉(zhuǎn)速表實(shí)測(cè)值。檢測(cè)非接觸式轉(zhuǎn)速表時(shí),應(yīng)根據(jù)傳感器的結(jié)構(gòu)原

15、理設(shè)法使轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置。</p><p>　　3、 國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)速計(jì)量技術(shù)存在的問(wèn)題</p><p>　　目前國(guó)內(nèi)使用的轉(zhuǎn)速儀表在測(cè)試精度 、測(cè)量范圍 、實(shí)現(xiàn)監(jiān)控性能價(jià)格比等方面均存在明顯的缺陷。</p><p>　　就非接觸式轉(zhuǎn)速表檢測(cè)中,脈沖光源式測(cè)速裝置能否與轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)源裝置共存的問(wèn)題,多年來(lái)在國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)速計(jì)量領(lǐng)域內(nèi)一直存在著很大的分歧。一些計(jì)量科技人員認(rèn)為,用脈沖光源測(cè)速

16、裝置作為非接觸式轉(zhuǎn)速表檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)裝置,可以提高測(cè)量準(zhǔn)確度,方法可行。而另一方則認(rèn)為,如果此方法可以作為轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置的另一種形式存在,勢(shì)必造成轉(zhuǎn)速計(jì)量領(lǐng)域里的混亂。比較統(tǒng)一的看法是:使用轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置(即標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速源) 對(duì)現(xiàn)有的各類(lèi)轉(zhuǎn)速表進(jìn)行檢測(cè)/ 校準(zhǔn),綜合考慮了轉(zhuǎn)速表實(shí)際工況,更具科學(xué)性和合理性。</p><p><b>　　三． 選題意義</b></p><p>　　

17、紅外數(shù)字轉(zhuǎn)速儀是一種非接觸式，光電傳感的轉(zhuǎn)速計(jì)量?jī)x器，是一種代替機(jī)械轉(zhuǎn)速表，用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)速率的計(jì)量?jī)x表。它由光源、光電盤(pán)、光敏二極管、檢波放大電路與數(shù)顯裝置等組成。光電盤(pán)隨轉(zhuǎn)軸一同轉(zhuǎn)動(dòng),光敏二極管將光電盤(pán)透射來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),然后通過(guò)計(jì)數(shù)脈沖的頻率,即可在數(shù)顯裝置上讀出旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。目前我國(guó)的轉(zhuǎn)速計(jì)量技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家想比，在精度上與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距。國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督局的文件顯示，目前在我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的高精度轉(zhuǎn)速計(jì)量?jī)x器中，90%

18、的轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x的測(cè)量準(zhǔn)確度只能達(dá)到0.1%左右，而在發(fā)達(dá)國(guó)家的測(cè)量精度能達(dá)到0.05%?？上攵瑑烧邷y(cè)量精度的不一樣，會(huì)在產(chǎn)品的質(zhì)量上產(chǎn)生什么樣的結(jié)果。同樣由于機(jī)械式轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x的精度上和測(cè)量方式上遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上光電式轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，所以采用紅外數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x是轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x器發(fā)展的一種不可避免的趨勢(shì)。</p><p><b>　　四．本設(shè)計(jì)的工作</b></p><p>　　在設(shè)

19、計(jì)紅外數(shù)字轉(zhuǎn)速表的工作中，總共分為以下步驟：</p><p><b>　　一、搜集資料</b></p><p>　　二、設(shè)計(jì)電路圖，實(shí)驗(yàn)仿真</p><p><b>　　三、購(gòu)買(mǎi)電路元件</b></p><p>　　四、組裝調(diào)試電路（1、實(shí)驗(yàn)儀器有面包板、刨線鉗、電源、示波器、信號(hào)發(fā)生器。2、在組裝

20、過(guò)程中，按照分塊進(jìn)行的原則，先焊接好第一部分，然后進(jìn)行檢測(cè)，確定該部分電路正確后，在焊接下一部分電路。例如：先焊接好1HZ的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，然后加電壓，用示波器觀察信號(hào)輸出，再調(diào)整電位器，達(dá)到要求的1HZ的方波信號(hào)后。接著再組裝好剩下的電路部分，接上電源及脈沖信號(hào)，觀察顯示，這樣可以減少很多焊接錯(cuò)誤。3、在最后調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)不穩(wěn)定，仔細(xì)檢查電路的連接，沒(méi)有出錯(cuò)，那就有可能是電路虛焊。）</p><p>　

21、　五、改進(jìn)完善電路（例如：整形電路可以用NE555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器整形，可以用OP07構(gòu)成比較器做整形放大電路，也可以直接用74LS14構(gòu)成整形電路。）</p><p><b>　　六、寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告 </b></p><p>　　第2章 硬件部分簡(jiǎn)介</p><p>　　一、具體方案論證與設(shè)計(jì)</p><p>　　

22、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的數(shù)字檢測(cè)基本方法是利用與電動(dòng)機(jī)同軸連接的光電脈沖發(fā)生器的輸出脈沖頻率與轉(zhuǎn)速成正比的原理,根據(jù)脈沖發(fā)生器發(fā)出的脈沖速度和序列,測(cè)量轉(zhuǎn)速和判別其轉(zhuǎn)動(dòng)方向。根據(jù)脈沖計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速測(cè)量的方法主要有:M法(測(cè)頻法) 、T 法(測(cè)周期法) 和MPT 法(頻率P周期法) 。</p><p>　　方案１：M法(測(cè)頻法)</p><p>　　在規(guī)定的檢測(cè)時(shí)間內(nèi),檢測(cè)光電脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的脈沖信

23、號(hào)的個(gè)數(shù)來(lái)確定轉(zhuǎn)速。雖然檢測(cè)時(shí)間一定,但檢測(cè)的起止時(shí)間具有隨機(jī)性,因此M法測(cè)量轉(zhuǎn)速在極端情況下會(huì)產(chǎn)生1 個(gè)轉(zhuǎn)速脈沖的誤差。當(dāng)被測(cè)轉(zhuǎn)速較高或電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈發(fā)出的轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)較大時(shí),才有較高的測(cè)量精度,因此M 法適合于高速測(cè)量。</p><p>　　方案２：T 法(測(cè)周期法)</p><p>　　它是測(cè)量光電脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)的時(shí)間來(lái)確定轉(zhuǎn)速。相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)時(shí)間的

24、測(cè)量是采用對(duì)已知高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在極端情況下,時(shí)間的測(cè)量會(huì)產(chǎn)生1 個(gè)高頻脈沖周期,因此T 法在被測(cè)轉(zhuǎn)速較低(相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)時(shí)間較大) 時(shí),才有較高的測(cè)量精度,所以T 法適合于低速測(cè)量。</p><p>　　方案3：M/T 法(頻率P周期法)</p><p>　　它是同時(shí)測(cè)量檢測(cè)時(shí)間和在此檢測(cè)時(shí)間內(nèi)光電脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)來(lái)確定轉(zhuǎn)速。由于同時(shí)對(duì)兩種脈沖信號(hào)

25、進(jìn)行計(jì)數(shù),因此只要“同時(shí)性”處理得當(dāng),M/T 法在高速和低速時(shí)都具有較高的測(cè)速精度。</p><p>　　本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)速范圍0～999之間測(cè)量轉(zhuǎn)速，所以紅外數(shù)字轉(zhuǎn)速儀既要測(cè)量低速轉(zhuǎn)速又要測(cè)量高速轉(zhuǎn)速，而M/T法在高速和低速時(shí)都有較高的精度。由于M/T 法可在整個(gè)速度范圍內(nèi)獲得高分辨率, 可在不損失精度和分辨率的前提下獲得快速響應(yīng)。所以本次設(shè)計(jì)采用M/T法。 </p><p><b

26、>　　二、主控芯片的簡(jiǎn)介</b></p><p>　　74LS48 譯碼器</p><p>　　譯碼、顯示電路是組合邏輯電路中重要的邏輯部件，通常譯碼器采用的是七段字型譯碼器，其作用是將輸入的4位BCD碼DCBA譯成與其對(duì)應(yīng)的七段字型輸出，用于驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，顯示從0-9的數(shù)字。在本實(shí)驗(yàn)中用來(lái)對(duì)紅外脈沖計(jì)數(shù)，本實(shí)驗(yàn)采用74LS48譯碼器，用來(lái)驅(qū)動(dòng)共陰極的發(fā)光二極管顯示器。下面

27、為74LS48引腳圖及七段數(shù)碼管顯示系統(tǒng)：</p><p>　　74LS160十進(jìn)制計(jì)數(shù)器</p><p>　　74LS160是電路集成的、具有異步清零、同步置數(shù)、可以保持狀態(tài)不變的十進(jìn)制上升沿計(jì)數(shù)器,其優(yōu)點(diǎn)是計(jì)數(shù)速度快。一般采用復(fù)位和置數(shù)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)其他計(jì)數(shù)器。下面為74LS160的引腳圖：</p><p><b>　　555時(shí)鐘發(fā)生器</b>

28、;</p><p>　　555定時(shí)器是一種雙極型模擬數(shù)字兼容的集成器件，只需在其外部配上少量的阻容元件，就可以構(gòu)成單穩(wěn)觸發(fā)器、多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器等脈沖電路。由于它使用靈活、方便，電源范圍大，因而廣泛地應(yīng)用在波形產(chǎn)生、變換、測(cè)量與控制等方面。以下為NE555管腳圖及內(nèi)部原理圖：</p><p><b>　　OP07運(yùn)算放大器</b></p><

29、p>　　OP07通過(guò)外接兩個(gè)阻值不同的電阻實(shí)現(xiàn)分壓，可以構(gòu)成一個(gè)比較器。只要根據(jù)OP07的輸入端電壓的最大值和最小電壓值，來(lái)計(jì)算出兩個(gè)電阻的阻值，獲得一個(gè)界于最大和最小電壓的中間值，輸出就可以得到一個(gè)一個(gè)高電平和一個(gè)低電平，實(shí)現(xiàn)整形電路的功能。</p><p><b>　　三、器件清單</b></p><p>　　第3章 電路組成及原理</p>

30、<p>　　一、測(cè)速表原理框圖 </p><p><b>　　二、獨(dú)立設(shè)計(jì)電路</b></p><p>　　我采用了電子仿真軟件multisim8進(jìn)行仿真，獲得了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為我們進(jìn)行實(shí)際電路的焊接和電路的調(diào)試提供了理論依據(jù)?？傇O(shè)計(jì)電路圖見(jiàn)附件。</p><p>　　三、紅外發(fā)射與接收電路組成及原理</p>

31、;<p>　　紅外發(fā)射電路發(fā)射紅外線，紅外接收管接收紅外線，在發(fā)射級(jí)產(chǎn)生正弦電壓輸出，將此產(chǎn)生的正弦電壓經(jīng)過(guò)整形放大電路后形成方波。電路結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　四、整形電路組成及原理</p><p>　　經(jīng)過(guò)紅外傳感器接收到的信號(hào)是正弦信號(hào)，不能作為邏輯門(mén)的輸入信號(hào)。所以必須要有整形轉(zhuǎn)換電路將正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)。在本次實(shí)驗(yàn)中，我采用了OP07構(gòu)成比較器來(lái)進(jìn)行

32、整形，輸入接紅外線的輸出信號(hào)，輸出接到三位的計(jì)數(shù)器，在通過(guò)譯碼顯示。仿真電路圖及輸出波形：</p><p>　　電路圖 輸出波形</p><p>　　五、脈沖計(jì)數(shù)電路組成及原理 </p><p>　　將NE555產(chǎn)生的1HZ脈沖信號(hào)接入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器采用2個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160D實(shí)現(xiàn)2位計(jì)數(shù),當(dāng)計(jì)數(shù)到60

33、，停止計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)一分鐘定時(shí)功能。電路圖如下所示：</p><p>　　六、譯碼顯示電路組成及原理 </p><p>　　譯碼顯示電路是其中最關(guān)鍵的電路之一。實(shí)驗(yàn)結(jié)果能否正確顯示就看譯碼顯示電路接法是否正確。在實(shí)驗(yàn)中我使用的是共陰的七段數(shù)碼顯示管。QA 、QB、 QC、QD的接出線通過(guò)74LS48D4-8譯碼器譯碼，按七段數(shù)碼顯示管的引腳對(duì)應(yīng)接線，輸入接整形后的輸出信號(hào)。仿真電路圖如下：&l

34、t;/p><p>　　七、時(shí)鐘電路組成及原理</p><p>　　時(shí)鐘發(fā)生電路在電路中起到計(jì)時(shí)的作用，用來(lái)控制計(jì)數(shù)時(shí)間，同時(shí)也控制顯示間隔。所以時(shí)鐘發(fā)生電路在整個(gè)電路中起到開(kāi)關(guān)控制電路。</p><p>　　我們?cè)谵D(zhuǎn)盤(pán)上有1個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，那么每轉(zhuǎn)一圈就會(huì)產(chǎn)生1個(gè)脈沖。假設(shè)1s轉(zhuǎn)x圈，那么每秒就是x個(gè)脈沖，那么一分鐘就是60x個(gè)脈沖60x個(gè)圈。時(shí)鐘電路采用NE555定時(shí)器電路

35、產(chǎn)生1Hz信號(hào)，將信號(hào)介入由2個(gè)74LS160D構(gòu)成的60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，也就是說(shuō)一秒鐘產(chǎn)生一個(gè)脈沖來(lái)控制顯示。一秒鐘計(jì)數(shù)器總共有60x個(gè)脈沖，也就是一分鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù)。這樣就達(dá)到了測(cè)量轉(zhuǎn)速的目的。仿真電路圖及輸出波形如下所示:</p><p>　　電路圖 輸出波形</p><p><b>　　第4章 結(jié)論</b></p&

36、gt;<p>　　由于該電路為最基本的測(cè)速表，其所要求的準(zhǔn)確度和精確度都不是很高，而且該電路基本是有數(shù)字電路所構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠進(jìn)行仿真，電路接線也簡(jiǎn)單，因此相比模擬電路還簡(jiǎn)單得多。該電路最大的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)用74LS160，相比74LS90計(jì)數(shù)速度快一些，減少延時(shí)，提高計(jì)數(shù)準(zhǔn)確度；紅外管的靈敏度高，從而減少了測(cè)試結(jié)果的誤差；它是一種非接觸型的測(cè)試器，使用安全，方便。整個(gè)電路主要以數(shù)字電路為主，因此相對(duì)模擬電路來(lái)說(shuō)誤差還是小很

37、多，只要仿真結(jié)果是正確的，焊接電路不出錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)其電路功能是比較容易的。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的不足與改進(jìn)建議：</p><p>　?。?）產(chǎn)生1HZ的時(shí)鐘信號(hào)，電路不夠穩(wěn)定。該電路是由一個(gè)NE555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器直接產(chǎn)生1HZ的時(shí)鐘信號(hào)，由于電路的頻穩(wěn)度不是很高，所接的電阻和電容參數(shù)的不精確，從而使得所產(chǎn)生的頻率不穩(wěn)定。應(yīng)考慮用頻穩(wěn)度高的石英晶體振蕩電路會(huì)更好些。</

38、p><p>　?。?）整形電路是不夠理想，延長(zhǎng)了測(cè)量時(shí)間，從而增大了電路誤差。</p><p>　　（3）該測(cè)速表的測(cè)量范圍比較小，只能測(cè)出0~999r/min的轉(zhuǎn)速，超過(guò)999r/min就會(huì)出現(xiàn)亂碼，降低其電路的實(shí)用性?？梢钥紤]擴(kuò)大其電路的測(cè)量范圍，提高電路的實(shí)用性。</p><p>　?。?）該電路沒(méi)有記憶功能，不能把所測(cè)的速度保存下來(lái)，必須要人工記錄。清零電路不夠

39、方便，是由一個(gè)單刀開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，必須需要手動(dòng)清零，而不能自動(dòng)清零?？梢钥紤]用鎖存器實(shí)現(xiàn)記憶功能，用延時(shí)開(kāi)關(guān)或一個(gè)延時(shí)電路自動(dòng)清零。</p><p>　　總之，該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只能用于要求很低的場(chǎng)合，而對(duì)于要求比較高的電路是不實(shí)用的。因此還有許多細(xì)節(jié)的地方需要改進(jìn)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 杜坤梅.

40、 李鐵才. 機(jī)控制技術(shù)[M]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社. 2000</p><p>　　[2] 譚建成. 電機(jī)控制專(zhuān)用集成電路[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社. 1999</p><p>　　[3] 李仁定. 電機(jī)的微機(jī)控制[M]. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 1999</p><p>　　[4] 李晶皎. 嵌入式語(yǔ)音技術(shù)及凌陽(yáng)16位單片機(jī)應(yīng)用[M]. 北京:

41、 北京航空航天大學(xué)出版社. 2003</p><p>　　[5] 薛鈞義,張彥斌,虞鶴凇,樊波. 凌陽(yáng)十六位單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社. 2003</p><p>　　[6] 易克初,田斌,付強(qiáng). 語(yǔ)音信號(hào)處理[M]. 北京:. 國(guó)防工業(yè)出版社. 2000 </p><p>　　[7] 胡航. 語(yǔ)音信號(hào)處理[M]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)

42、大學(xué)出版社. 2000</p><p>　　[8] 林燾, 王理嘉. 語(yǔ)音學(xué)教程[M]. 北京: 北京大學(xué)出版社. 1992</p><p>　　[9] L.R.拉賓鈉, R.W謝弗. 朱雪龍等譯. 語(yǔ)音信號(hào)數(shù)字處理[M]. 北京: 科學(xué)出版社. 1983</p><p>　　[10] 丁玉美,高西全. 數(shù)字信號(hào)處理[M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社. 20

43、01</p><p>　　[11] Kris Jamsa,Lars Klander. 張春暉譯. C/C++程序員大全[M]. 北京: 中國(guó)水利水電出版社. 1999</p><p>　　[12] Andrew Bateman, Iain Paterson-Stephens. Algorithms, Applications, and DesignTechniques[M]. Beijin

44、g: China Machine Press</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)到最后能夠調(diào)試成功，與我的指導(dǎo)老師xx老師的精心輔導(dǎo)是離不開(kāi)的，在此感謝xx三位導(dǎo)師對(duì)我的細(xì)心栽培。另外還要感謝xx老師，因?yàn)樗麄兊慕ㄗh打開(kāi)了我的思路，讓本設(shè)計(jì)進(jìn)一步得到完善。還要感謝xx，以及那些向我提供建議和方法來(lái)幫助我的同學(xué)們。</p>