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1、光方向识别器电路这个电路十分简单，利用两个 CD4001 封装，也就是说，利用八个或非门同时按照以下方法操作：脉冲流是供应给 RS 触发器，以产生输出波形，波形的占空比大小是由旋转方向决定的。相同的输入脉冲同样地供给或非门，也就增加了两个脉冲群。 用 CD4013 组成的运动方向判别电路http:/ 发布时间：2008-12-23如图所示为用 CD4013 组成的运动方向判别电路。它既可以作直线运动时的饿方向判别，又可以作旋转运动时的转向方向判别。它既可以使用光电传感器，也可以使用霍尔传感器或者其他具有相似功能的传感器，在控制、测量电路中十分有用。 飞轮转速和方向光电测量系统设计本课程为技术类
2、军用光电工程专业、光信息科学与技术专业必修课程，是在光电技术以及基础物理学、激光原理与技术、应用光学、模拟数字电子技术等基础课程和专业课程学习基础之上的实践性教学环节。基本目的在于加深对光电信号调制、发送、接收、放大及处理等光电测量和光电系统基础知识的理解，进一步提高学员光电技术基础理论知识的综合理解能力、分析问题和解决问题的能力，培养学员简单光电系统的设计能力和动手能力以及光电创新能力和团队工作精神。一、课程设计实验目的1. 加深对光电信号调制、发送、接收、放大及处理等光电测量和光电系统基础知识的理解;2. 进一步提高学员光电技术基础理论知识的综合理解能力、分析问题和解决问题的能力;3. 培
3、养学员简单光电系统的设计能力和动手能力以及光电创新能力和团队工作精神。二、课程设计内容1.学员自行设计和调试飞轮转速和方向测量光路；2.学员自行设计和调试探测器输出信号的放大、整形和计数电路，完成单位时间内脉冲数的检测，飞轮转速的测量； 3.学员自行设计和调试飞轮转动方向测量处理电路，用两个不同色指示灯表示飞轮正、反方向；4.学员自行设计和调试数码管驱动电路，实现飞轮转速显示。三、课程设计的原理3.1 转速测量原理发光管发出的光束照射在转盘上，当转盘转动时，固定在转盘上的反光材料经过光束，产生的反射光脉冲被光电探测器接收，产生电脉冲信号，如图 1 所示。发光管光电探测器1光电探测器2反光材料电
4、动机转盘放大电路驱动电路整形电路 计数电路译码 器方向电路 方向指示电机控制电路直流电源 示波器 频率计秒脉冲电路8 8 8 8图 1 飞轮转速测量装置示意图转盘转动产生的一串电脉冲信号，接收某个探测器输出电信号，信号经放大电路和整形电路处理后送入计数电路，计算出单位时间内接收到的脉冲个数，即转盘单位时间内的转数，如图 2 所示。图 2 基于脉冲个数的飞轮转速测量3.2 方向测量原理如图 1 所示，在飞轮转速方向上设置两个光电探测器，调试光路使之均能接收反射材料的反射光，通过判别两个探测器输出电信号的初相位即可对飞轮的转动方向作出判断，飞轮转动的正反方向用两个不同颜色的 LED 来标示。1.3
5、 数据显示原理 由计数电路计下飞轮速度，产生的转速信号经由锁存器输出，显示器件用发光二极管数码显示管，锁存器输出的信号是一组二进制数字符号，必须进行译码显示，采用 74LS47 集成译码显示芯片。送到数码管显示电路显示出来，使得每一计数脉冲下降沿一来都可以对转速进行更新，同时又可以锁存前一脉冲所记录的转速。4、课程设计的内容1 光学信号变换：发光光谱选择；发光强度设计调整；反光材料的选择；反射面及边缘的处理；探测器的接收角度及接收距离的调整。2 光/电信号变换：探测器光谱选择；探测器的外形结构选择；探测器偏置电路的设计与调试。3 电学信号变换：光电转换放大电路及抗干扰的设计与调试；波形整形及抗
6、干扰电路的设计与调试；方向判别电路的设计；计数电路的设计及显示电路的调试。4 总体调试：1.测量电动机转速：数码管显示转速正常；2. 判别电动机转动方向：电动机正/反转切换时，指示红/绿发光二极管指示灯切换，同时数码管显示转速正常。5.可选编程方案（选做）：实验系统在以计数测量方式的基础上，增加了编程测量方式，即采用单片机软硬件系统替代数字逻辑电路功能模块，增加了计算机编程等功能。5、课程设计的完成形式及成绩评价课程设计评价形式包括系统样品、课程设计文字报告、现场答辩、团队合作精神等。1学员每组 3 人，总分 300 分。2实际得分：实验设计样品 60，综合设计报告 20，答辩成绩 10，团队协作精神 10。其中，实验设计样品计分分为三个档次：及格档次 完成光路调试、光电转换，并能用现有频率计测量出频率（转速） ；良好档次 在及格档次基础上，完成计数和显示数码；或者，未完成计数和显示数码，但完成了方向判别的指示；优秀档次 全部完成光电转换放大、方向判别、计数显示三个主要部分，并且各部分功能正常。鼓励学员用其他创新的方法完成设计任务，例如用单片机或计算机技术完成转速和方向信号的测量，实验室提供相应条件，同时可考虑加分。3每组由指导教员给出实际得分，组内由组长根据贡献大小分配每人应得分数，指导教员认可。4优秀率控制在 20以内。
