电动机控制器.docx
《电动机控制器.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电动机控制器.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
电动机控制器
电子课程设计
——电动机控制器
学院：
电子信息工程学院
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
2014年12月
目录
一、课程设计的题目与要求
课程设计题目要求---------------------------------2
2、总体框图
设计思路、各模块功能-------------------------------2
3、所需器材
所需实验器材--------------------------------------3
4、功能模块
功能模块-----------------------------------------7
五、总体设计电路图
1、总体设计原理图--------------------------------------10
2、仿真结果--------------------------------------------10
3、硬件实验--------------------------------------11
六、课程设计心得体会--------------------------12
一、设计任务与要求
课程设计题目：
电动机控制器
设计一个控制两个电动机的控制器。
要求电动机1运转10s后，电动机1停止，电动机2工作；电动机2工作5s后，电动机2停止，电动机1启动，不断循环；按钮k按下后，控制器开始运行。
二、总体框图
总体框图如图1所示。
图1总体框图
根据此次课程设计的要求,我设计的电动机控制器采用三部分组成，多谐振荡器，电机控制电路，计数电路组成。
多谐振荡器，由于题目要求电动机1运转10s后，电动机1停止，电动机2工作；电动机2工作5s后，电动机2停止，电动机1启动，不断循环，因此采用由555计时器构成的多谐振荡器来提供适当频率的输出电压，高电频时电机1工作。
电机控制电路，其功能是当多谐振荡器输出低电频时，通过一个非门，改变成为高电频，使电机2工作。
计数电路，当脉冲来临时，电动机工作，计数器计数。
三、选择器件
所选器材名称和数量如下表1所示。
表1所选器材名称和数量
器材名称
所选数量
555定时器
1
74LS160芯片
2
74LS04芯片
1
电磁继电器
2
+5V电源
3
数码管
2
开关
1
电阻
2
电容
2
1.74LS04
当输入为高电平时输出等于低电平，而输入为低电平时输出等于高电平。
因此输出与输入的电平之间是反向关系，也叫非门或反向器。
74LS04内部结构图和功能表如图3和表2所示。
图374LS04的内部结构
表274LS04功能表
A
Y
0
1
1
0
74LS04逻辑符号和管脚图分别由图4和图5所示。
图474LS04的逻辑符号图574LS04的管脚图
2.74LS160
74LS160是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能。
74LS160引脚图和功能表如图6和表3所示。
图674LS160的引脚图
表374LS160功能表
输入
输出
CP
0
×
×
×
×
异步清零
1
0
×
×
↑
同步预置
1
1
1
1
↑
计数
1
1
0
×
×
保持
1
1
×
0
×
保持
3.555定时器
555定时器成本低性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
555定时器功能表和内部结构图如表4和图7所示。
表4555定时器的功能表
清零端
高触发端TH
低触发端TL
Q
放电管T
功能
0
×
×
0
导通
直接清零
1
0
1
x
保持上一状态
保持上一状态
1
1
0
1
截止
置1
1
0
0
1
截止
置1
1
1
1
0
导通
清零
图7555定时器内部结构
4.七段数码显示器
LED显示屏是由发光二极管排列组成的一显示器件。
它采用低电压扫描驱动，具有：
耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远、规格品种全等特点。
七段数码显示管如图8所示，七段数码显示器真值表如表5所示。
图8七段数码显示管
表5七段数码显示器真值表
四、功能模块
1.多谐振荡器
多谐振荡器是一种自激振荡器,在接通电源以后不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲,由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，所以又把矩形波振荡器称为多谐振荡器。
多谐振荡器电路能从一种状态翻转到另一种状态，变化极其迅速。
多谐振荡器的稳定度及频率的准确度决定了数字钟计时的准确程度，通常选用成品振构成振荡器电路。
一般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高。
如果精度要求不高也可采用集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器或由集成定时器555与RC组成的多谐振荡器。
电路如图9所示。
图9多谐振荡器电路
因为要求T1=10sT2=5s,所以占空比为2/3，如果R1=100k,R2=100k,则C1=72u。
时间T1=（R1+R2）C1ln2=10s，T2=R2C1ln2=5s。
占空比q=T1/T=（R1+R2）/（R1+2R2）=2/3，改变R1、R2、C1的值就能改变时间的大小。
2、电机控制电路
由1个74LS04（非门）和两个电磁继电器组成，74LS04，其功能是当多谐振荡器输出低电频时，通过74LS04（非门）改变成为高电频，使电机2工作.电路图如图10所示。
图10电机控制电路
3.计数电路
计数电路由74LS160和数码管构成，当74LS160接收到多谐振荡器提供的脉冲后进行计数，数码管器显示作用，如图11所示。
图11计数电路
五、总体设计电路图
1、总体设计原理图
总体设计电路图如12所示。
图12总体设计电路图
电动机1运转10s后，电动机1停止，电动机2工作；电动机2工作5 s后，电动机2停止，电动机1启动，不断循环；按钮k按下后，控制器开始运行。
2、Multisim仿真结果
仿真结果如图13所示。
（a）
（b）
图13Multisim仿真结果
3、硬件实验
硬件实验电路图如图14所示。
图14硬件实验电路图
硬件实验中用一个脉冲代替555定时器，电动机由两个灯泡来代替。
硬件结果正确，电动机1运转10s后，电动机1停止，电动机2工作；电动机2工作5 s后，电动机2停止，电动机1启动，不断循环；按钮k按下后，控制器开始运行，达到设计目的。
六、课程设计心得体会
课程设计结束了，在这次的课程设计中我学到了很多知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。
在硬件实验中，需要注意的是，在接线的时候一定要细心，不要接错，按照芯片管脚依次接线，避免重复或漏接。
在连接的同时也要会判别芯片的好坏,芯片坏了即使接线再正确也出不来结果。
对设计图要仔细观察，避免接错电极；每个芯片的管脚一定要看清楚再进行连接，例如电容器上的标记方向要易看可见，这样才能保证整个硬件仿真的正确性。
升级会员 