《直流电机光耦测速设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《直流电机光耦测速设计（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、11780131实习报告（生产实习）起止日期： 2014年6月16日至 2014年7月11日学生 姓名岳刘香班级11电信科1班成绩指导教师（签字）计算机与信息工程学院2014年7月11日天津城建大学生产实习任务书20132014学年 第2学期设计题目：直流电机光耦测速系统设计完成期限：自2014年6月 1日至2014年7月 11 日共4周设计依据、要求及主要内容：一. 实习的目的1. 进一步熟悉和掌握单片机系统设计和编程原理。2. 掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性、控制方法。3. 通过设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。4. 通过实际程序设计和调试，掌握模块化程序设计方
2、法和调试技术。5. 通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，了解开发单片机应用系统的全过程， 为今后从事相应开发打下基础。二. 实习的基本要求1. 认真认识设计的意义，掌握设计工作程序，学会使用工具书和技术参考资料，并培养科学 的设计思想和良好的设计作风。2. 提高模型建立和设计能力，学会应用相关设计资料进行设计计算的方法。3. 提高独立分析、解决问题的能力，逐步增强实际应用训练。4. 设计的说明书要求简洁、通顺，电路图内容完整、清楚、规范。三. 实习主要内容a）设计实现功能STC12C5A60S2 （引脚排序及基本功能同AT89S51）作为主控芯片，设计利用光电传感 器对5V直流电机测
3、速，系统要求：LCD1602显示当前电机速度，若转速超过限定，则发出 声光报警。b）原理图设计1. 原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确。2. 图中所使用的元器件要合理选用，电阻、电容等器件的参数要正确标明。3. 原理图要完整，CPU、外围器件、外扩接口、输入/输出装置要一应俱全。c）程序调计1. 根据要求，将总体功能分解成若干个子功能模块，每个功能模块完成一个特定的功能。2. 根据总体要求及分解的功能模块，确定各功能模块之间的关系，设计出完整的程序流程 图。d）程序调试1. 编写相关程序，并进行仿真。2. 将程序下载到单片机，进行运行调试。e）设计说明书1. 原理图设计说明简要说明设计
4、目的，原理图中所使用的元器件功能及在图中的作用，各器件的工作过程 及顺序。2. 程序设计说明对程序设计总体功能及结构进行说明，对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作较 详细的描述。3. 画出工作原理图，程序流程图并给出相应的程序清单。指导教师（签字）：教研室主任（签字）： 批准日期：2014年6月5日目录第一部分:无线门铃1第1章器件、电路介绍11.1电路基本原理11.2信号发射端11.2.1 CD4096 芯片介绍 21.3信号接收端21.4音频功放电路21.5器件说明2第2章焊接过程52.1焊接前的准备工作52.2焊接元器件52.3安装工艺及焊接注意事项5第3章调试过程63.1发射机调试
5、63.2接收机调试63.3调试过程中出现的问题及解决方案 6第4章总结7第二部分单片机部分8第1章 总体设计方案81.1系统总体框图8测速部分9显示部分9控制部分9驱动部分9第2章单元模块原理102.1电机速度采集电路设计102.2显示部分102.3单片机部分102.4电机驱动电路设计 11第3章软件编写流程123.1电机测速软件编写过程12第4章调试过程14第5章结果分析15第6章总结16第一部分:无线门铃第1章器件、电路介绍1.1电路基本原理无线门铃主要包括以下几个主要部分：触发开关，信号发射端，信号接收端，音频功放 电路。它们的工作原理关系如下：触发开关v信号发射端信号信号接收兰A aU
6、j端A音频功放电路，图1-1工作原理卜面就以上主要部分进行简要描述。1.2信号发射端运用CD4069芯片，NPN管和晶振产生一个特定的调频信号及其外围电路组成信号发射端。 该信号发射端能够根据晶振的筛选频率产生一个特定的调频信号，发射比较稳定，不易受十 扰。1.2.1 CD4096芯片介绍CD4069是六反相器集成电路，采用双列式塑封装（14引脚）。该IC内含六个独立的反 相器。每个反相器均可执行逻辑的反相操作。用它还可构成振荡器、脉冲整形和小信号的电 压放大等。与调幅系统相比，调频系统由于高频振荡器输出的振幅不变，因而具有较强的抗 干扰能力与较高的效率。1.3信号接收端运用基本的NPN管和一
7、个晶振及其外围电路组成信号接收端。在里面加一个晶振后会由 信号发射端的晶振的筛选频率做出筛选，选出特定的信号频率，进行放大和输入下一级的音 频功放电路里面！电路图如下图所示：图1-3无线门铃原理电路图1.4音频功放电路运用常用的音乐IC芯片及功放组成音频功放电路。对输入进来的信号产生音乐IC里面 所存储的音乐声音！1.5器件说明电阻电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要 作用为分流、限流、分压、偏置等。1、参数识别：电阻的单位为欧姆（Q）,倍率单位有：千欧（KQ）,兆欧（MQ ）等。换算 方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方法有
8、3种，即直标法、色标法和数标法。电容1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片 金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与 交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2nfc（f表示交流信号的频率，C表示电容容量）电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电 容等。2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3 种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微
9、法（uF）、纳法（nF）、 皮法（pF）。其中：1法拉=103毫法=106微法二109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。如:102 表示 10X102PF=1000PF 224 表示 22 X 104PF=0.22 uF稳压二极管稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。1、稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其
10、两端的电压基本保持不变。 这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电 压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。2、故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这三种故障中， 前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。 常用稳压二极管的型号及稳压值如下所示：型号：1N4728、 1N4729、 1N4730、 1N4732、 1N4733 、 1N4734 、 1N4735、 1N4744 、1N4750、 1N4751 、 1N4761稳压值：3.3V、3.6V、3.9V、4.7V、5.1V、5.6V
11、、6.2V、15V、27V、30V、75V 电感电感在电路中常用“L”加数字表示，如：L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘 的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻， 压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外 加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻 抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。如：棕、黑、金、金表示1uH （误差 5%）的电感。电感的基本单位为：亨（H）换算单位有：1H=103mH=106uH。变容二极管变容二极
12、管是根据普通二极管内部“PN结”的结电容能随外加反向电压的变化而变化 这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上，实现低频信号调制 到高频信号上，并发射出去。在工作状态，变容二极管调制电压一般加到负极上，使变容二 极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。变容二极管发生故障，主要表现为漏电或性能变差：（1）发生漏电现象时，高频调制电路将不工作或调制性能变差。（2）变容性能变差时，高频调制电路的工作不稳定，使调制后的高频信号发送到对方被对方 接收后产生失真。出现上述情况之一时，就应该更换同型号的变容二极管。晶体三极管晶体三极管在电路中常用“
13、Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。1、特点： 晶体三极管（简称三极管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN 型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路中的对 管就是由PNP型和NPN型配对使用。第2章焊接过程2.1焊接前的准备工作首先要准备焊接工具：电烙铁，烙铁架，焊锡，镊子，钳子，插线板 按材料清单清点全套零件，并负责保管。用万用表检测元器件，电阻可以用万用表测量，也可以读出来。对元器件引线或引脚进行镀锡处理。注意：镀锡层未氧化（可焊性好）时可以不再处理。检查印制板的铜箔线条是否完好，有无断线及短路，特别要注意板的边
14、缘是否完好。2.2焊接元器件焊接是安装电路的基础，我们必须重视他的技巧和注意事项。焊锡之前应该先插上电烙铁的插头，给电烙铁加热。焊接时，焊锡与电路板、电烙铁与电路板的夹角最好成45度，这样焊锡与电烙铁夹角成90 度。焊接时，焊锡与电烙铁接触时间不要太长，以免焊锡过多或是造成漏锡；也不要过短，以 免造成虚焊。元件的腿尽量要直，而且不要伸出太长，以1毫米为好，多余的可以剪掉。焊完时，焊锡最好呈圆滑的圆锥状，而且还要有金属光泽。2.3安装工艺及焊接注意事项元器件的装插焊接应遵循先小后大，先轻后重，先低后高，先里后外的原则，这样有利于 装配顺利进行。在瓷介电容、电解电容及三极管等元件立式安装时，引线不
15、能太长，否则降低元器件的稳 定性；但也不能过短，以免焊接时因过热损坏元器件。一般要求距离电路板曲mm，并且要注 意电解电容的正负极性，不能插错。集成电路的焊接：TC4096为双列14脚扁平式封装，在焊接时，首先要弄清引线脚的排列顺 序，并与线路板上的焊盘引脚对准，核对无误后，先焊接1、14脚用于固定IC，然后再重复 检查，确认后再焊接其余脚位。由于IC引线脚较密，焊接完后要检查有无虚焊，连焊等现象， 确保焊接质量。第3章调试过程3.1发射机调试装上12V的电池，用万用表测发射电流，将电流表跨接在SW两端，应在8mA左右，如果 用于去摸T1时电流应增大，说明已经起振。3.2接收机调试装上两节7号的电池，串接电流表打开开关，电流应在1mA左右，按下发射极开关，将 发射机放在接收机附近，用无感螺丝刀拨动T1的线圈改变电感，使门铃发出响亮的声音，就 说明发射机和接收
