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1、课程设计说明书绕线机计数器电路设计摘 要绕线机：顾名思义绕线机是把线状的物体缠绕到特定的工件上的机器。凡是电器产品大多需用漆包铜线(简称漆包线)绕制成电感线圈，就需要用到绕线机。例如：各种电动机，日光灯镇流器，各种大小变压器，电视机。收音机用的中周、电感线圈，行输出变压器(高压包)，电子点火器、灭蚊器上的高压线圈，喇叭，耳机，麦克风的音圈，各种电焊机等不能一一举例，这些里面的线圈都需要用绕线机来绕。 纺织行业多用棉纱线，人造纤维线等绕制各种适合纺织机用的纱团、绽这些都需要用一款绕线机来绕。绕线机绕的转数一般比较多，圈数的要求在精密器件中要求十分严格，单一的靠人工计圈数是很麻烦也是不可能完成的。
2、绕线机需要一个能自动计数的装置-绕线机计数器。本课题是利用 DN834 霍尔传感器、CD40110 十进制可逆计数器/锁存器/译码器/驱动器以及共阴极数码显示器设计一个可以加减的绕线机计数器。首先用霍尔传感器收集绕线机转轴运转数据（每转一圈产生一个负脉冲）然后经过非门放大反相后便形成了计数正脉冲，然后送入 CD40110，CD40110 工作计数开始，并在数码管上显示计数结果。本文将讲述 DN834 霍尔传感器、CD40110 十进制可逆计数器/锁存器/译码器/驱动器、共阴极数码显示器以及 CD4069 反相器的基本原理和特点，并对绕线机计数器的设计原理及功能做了详细介绍。然后又采用数电课本上
3、提到到集成电路 74192、4511来代替 CD40110 进行绕线机计数器的设计，复习和熟练自己在数字电路课程所学到的集成电路及其应用。关键词：绕线机, 霍尔 DN834, CD40110, CD4069, 数码显示器 74192课程设计说明书目 录1 绪论.11.1 课题描述 .11.2 基本工作原理、框图、电路图及元器件（基于 40110） .22 相关芯片及硬件电路设计（基于 40110）.32.1 霍尔 DN834 芯片.32.1.1 霍尔元件的工作原理及应用.32.1.2 DN834 的主要功能.42.2 转动信号采集 .52.3 计数脉冲生成电路 .52.4 计数、译码电路 .6
4、2.4.1 CD40110 芯片功能、参数介绍.62.4.2 数码显示器简介.83 绕线机计数器的另一种设计（基于 74192、4511）.103.1 基本工作原理、电路图及元器件简介.103.1.1 基本工作原理、电路图 .103.1.2 74LS192 简介 123.1.3 CD4511 简介 134 绕线机计数器安装注意事项.14总 结.16致 谢.17课程设计说明书参考文献.18课程设计说明书 第1页1 绪论1.1 课题描述 绕线机：顾名思义绕线机是把线状的物体缠绕到特定的工件上的机器。凡是电器产品大多需要用漆包铜线(简称漆包线)绕制成电感线圈，就需要用到绕线机。 例如：各种电动机，日
5、光灯镇流器，各种大小变压器，电视机。收音机用的中周、电感线圈，行输出变压器(高压包)，电子点火器、灭蚊器上的高压线圈，喇叭，耳机，麦克风的音圈，各种电焊机等不能一一举例，这些里面的线圈都需要用绕线机来绕。 纺织行业多用棉纱线，人造纤维线等绕制各种适合纺织机用的纱团、绽这些都需要用一款绕线机来绕。常用绕线机绕制的线多为漆包铜线 (绕制电子、电器产品的电感线圈 )，纺织线(绕制纺织机用的纱绽、线团 )，还有绕制电热器具用的电热线以及焊锡线，电线，电缆等。 绕线机的种类繁多，按其用途分类，可分为通用型和专用型； 通用型-由 1 根或数根线适合安装多种框架绕线的绕线机。常见的通用型漆包线绕线机有；装有
6、 1 根园形绕轴的叫 “单头机“，依此类堆有 “双头机“3 头机“.“6 头机“。 专用型-是装有固定的专用绕线夹头，只能绕制一种线圈的绕线机；常见的专用绕线机有； 一、 绕制变压器方形变压器专用机； 1、方形变压器专用 -(细线专用机，粗线专用机 ) 2、环形变压器专用-(大环机，中环机，小环机 ) 3、其它型式变压器专用 二、绕制电动机线圈专用机： 1、风扇电机专用机 (座扇,吊扇,转页扇) 2、玩具微型电机专用机； (飞叉式,专用绕头式 ) 课程设计说明书 第2页3、串激式转子线圈专用机 (电动工具) 4、分马力电机，及大马力电机专用机。 三、 绕制电感线圈的专用机 1、中周及色码电感专
7、用机 2、小磁环电感线圈专用机 3、音箱分频线圈专用机 4、日光灯(电子节能灯)镇流器专用机 四、 其它专用绕线机喇叭音圈专用机 1、喇叭音圈专用机 2、电热管专用机 3、绝缘胶带包带机 4、纺织纱绽专用机 绕线机按自动化程度又可分为简易型、半自动型、全自动型。电子控制方式有数控式微电脑单片机及 IBM 电脑控制。按安装方式分类为桌面式和落地式机。绕线机绕的转数一般比较多，圈数的要求在精密器件中要求十分严格，单一的靠人工计圈数是很麻烦也是不可能完成的。绕线机需要一个能自动计数的装置-绕线机计数器。本课题的内容就是研究绕线机计数器的设计。有基于 CD40110，以及基于74LS192 和 CD4
8、511 的。1.2 基本工作原理及框图本课程设计的绕线机计数器由速度传感器电路、信号放大反相电路、计数译码电路、圈数数码显示构成。其基本工作原理：霍尔传感器电路将测量到的转动信号转换成负脉冲信号输出到信号放大反相电路，构造成计数脉冲，输入到 CD40110 进行计数并驱动数码管显示计数结果。霍尔传感器信号 放大整 形电路CD40110J 计数、 译码电 路数码管 显 示电路图 1.1 基本工作原理框图课程设计说明书 第3页图 1.2 绕线计数器电路本电路用到的元器件有：CD401104,DN843,CD4069, C1=1000p,C2=1u, R1=10K2,R2=8K,R3=2K,R4=2
9、.2M,数码显示器4，开关2 相关芯片及硬件电路设计（基于 40110）2.1 霍尔 DN834 集成电路DN834 是由霍尔效应而制成的霍尔元件的集成电路，作为磁性传感器。2.1.1 霍尔元件的工作原理及应用所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。金属的霍尔效应是1879 年被美国物理学家霍尔发现的。当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显，而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。 利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。霍尔电位差UH 的基本关系为 UH=RHIB/d （18） RH=1/nq（金属） （19） 式中 RH霍尔系数： 课程设计说明书 第4页n单位
