電工電子課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 工作單位： 題目: 小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一 有害氣體檢測(cè)與抽排電路設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)能自動(dòng)檢測(cè)有害氣體濃度，且當(dāng)有害氣體濃度超標(biāo)時(shí)，能自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警，能自動(dòng)抽排有害氣體的控制電路。要求：1）檢測(cè)到有害氣體意外排放超標(biāo)時(shí)，發(fā)出警笛報(bào)警聲和燈光間歇閃爍報(bào)警，同時(shí)自行啟動(dòng)抽排系統(tǒng)，以保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。2）抽排完畢后，系統(tǒng)自動(dòng)回到實(shí)時(shí)檢測(cè)狀態(tài)。3）對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行仿真。二 機(jī)器人行走電路設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)能前進(jìn)、后退的機(jī)器人行走控制電路。要求：1)接通電源，機(jī)器人前進(jìn)，行走一段時(shí)間后，機(jī)器人自動(dòng)后退，退行一段時(shí)間后自動(dòng)前行，周而復(fù)始。 2)機(jī)器

2、人行走動(dòng)力只能使用干電池，不能使用動(dòng)力電源。 3)機(jī)器人前進(jìn)、后退時(shí)間可調(diào)。 4）對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行仿真。初始條件： 1. 實(shí)驗(yàn)室提供萬用表、信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、示波器等設(shè)備。2. 學(xué)生已學(xué)習(xí)了大學(xué)基礎(chǔ)課程和電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子變流技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)課程。3. 學(xué)生已參加過電工電子實(shí)習(xí)，掌握了用PROTEL繪制電路圖的方法。4. 主要參考文獻(xiàn)1）新編電子電路大全 第1、2、3、4卷 中國(guó)計(jì)量出版社 組編2）傳感器及其應(yīng)用電路 何希才 編著 電子工業(yè)出版社3）電力電子變流技術(shù) 黃俊 王兆安 編 機(jī)械工業(yè)出版社4）集成電路速查手冊(cè) 王新賢 主編 山東科學(xué)技術(shù)出版社5）集成電路速

3、查大全 尹雪飛 陳克安編 西安電子科技大學(xué)出版社6）國(guó)內(nèi)外晶體管對(duì)照手冊(cè) 各種版本皆可。要求完成的主要任務(wù)：（包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）1. 課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)每個(gè)學(xué)生要提交一份按統(tǒng)一格式要求撰寫的課程設(shè)計(jì)說明書，并裝訂成冊(cè)。2. 課程設(shè)計(jì)說明書中要求有方案比較與論證、系統(tǒng)方框圖、電路原理圖，闡述電路工作原理、每個(gè)元器件的主要參數(shù)、設(shè)計(jì)電路的性能指標(biāo)、設(shè)計(jì)心得體會(huì)及電路仿真效果圖等。3. 說明書中除個(gè)人簽名外，其它文字、符號(hào)、圖形或表格一律用計(jì)算機(jī)打印。4. 文字、符號(hào)、圖形等必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。5. 獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)，杜絕相互抄襲現(xiàn)象發(fā)生，避免剽竊。時(shí)間安排：二周（

4、6月20日7月2日）。6月20日 指導(dǎo)教師講授課程設(shè)計(jì)的有關(guān)基本知識(shí)等；6月20日 6月25日 學(xué)生查閱資料、準(zhǔn)備“80選2”問題解答；6月26日 6月28日 學(xué)生初步設(shè)計(jì)；6月29日 檢查設(shè)計(jì)進(jìn)度，答疑、質(zhì)疑；6月30日 7月1日 學(xué)生完善設(shè)計(jì)，形成說明書電子文檔；7月2日課程設(shè)計(jì)說明書打印、裝訂、提交。指導(dǎo)老師簽名： 2011年 6 月 20日 系主任（或負(fù)責(zé)教師）簽名： 2011年 月 日目錄摘要················&

5、#183;···············································I1機(jī)器人行走電路設(shè)計(jì)&#

6、183;···············································11.1設(shè)計(jì)任務(wù)和要求

7、83;·············································11.2總體方案框圖···

8、;·············································11.3總體方案的設(shè)計(jì)···

9、···········································1 1.3.1設(shè)計(jì)方案的選擇····

10、3;···································1 1.3.2設(shè)計(jì)思路·············

11、;·································1 1.3.3設(shè)計(jì)原理系統(tǒng)框圖··············&#

12、183;·······················1 1.3.4設(shè)計(jì)電路原理圖························

13、················21.4單元電路的設(shè)計(jì)與分析·······························

14、3;········2 1.4.1脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)與分析··························2 1.4.2計(jì)時(shí)電路的設(shè)計(jì)與分析·········&#

15、183;························3 1.4.3電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的設(shè)計(jì)與分析·····················

16、3;··4 1.4.4整機(jī)工作原理說明······································51.5所用元器件的說明·····&

17、#183;······································5 1.5.1 555定時(shí)器·········

18、;···································5 1.5.2 CT74LS192的功能說明···········&

19、#183;······················6 1.5.3 JK觸發(fā)器的功能介紹························&

20、#183;··········7 1.5.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298的功能說明···························82附表········

21、;··················································

22、;···10結(jié)束語··············································

23、···············11致謝··································&#

24、183;····························13參考文獻(xiàn)····················&#

25、183;······································13成績(jī)?cè)u(píng)定表··········&

26、#183;··············································14摘要隨著科技的發(fā)展，智能控制越來越

27、廣泛地被應(yīng)用于各行各業(yè)，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)上，利用智能控制可以減輕人的工作負(fù)擔(dān)，而且可以提高工作效率，減小誤差。有害氣體的檢測(cè)與抽排電路的設(shè)計(jì)和機(jī)器人行走電路設(shè)計(jì)便是智能控制的一個(gè)應(yīng)用，通過一定的電路控制便可實(shí)現(xiàn)當(dāng)有害氣體超標(biāo)時(shí)自動(dòng)報(bào)警的功能，保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)不受侵害，通過使設(shè)計(jì)機(jī)器人自動(dòng)行走便可利用機(jī)器人來完成一些在復(fù)雜地形上的任務(wù)，可以減少人工作業(yè)時(shí)的危險(xiǎn)性。本文主要介紹了機(jī)器人行走電路的設(shè)計(jì)方法，首先介紹了總體方案的設(shè)計(jì)，接著分析了單元電路的工作原理，再接著講解了所用元器件的基本功能。通過此課程設(shè)計(jì)可以鍛煉我們的思維，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，鞏固我們的理論基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)可以鍛煉我們的自主創(chuàng)新

28、能力，為將來走上工作崗位打下基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：智能控制 電機(jī)正反轉(zhuǎn) 計(jì)數(shù)器 555定時(shí)器小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 機(jī)器人行走電路設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)任務(wù)和要求：設(shè)計(jì)一個(gè)能前進(jìn)、后退的機(jī)器人行走控制電路。接通電源后，機(jī)器人前進(jìn)，行走一段時(shí)間后，機(jī)器人自動(dòng)后退，退行一段時(shí)間后自動(dòng)前行，周而復(fù)始；機(jī)器人行走動(dòng)力只能使用干電池，不能使用動(dòng)力電源；機(jī)器人前進(jìn)、后退時(shí)間可調(diào)。正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)控制電路電動(dòng)機(jī)機(jī)器人前進(jìn)機(jī)器人后退1.2總體方案框圖圖1-1總體方案框圖1.3總體方案的設(shè)計(jì)1.3.1設(shè)計(jì)方案的選擇 要控制機(jī)器人的前進(jìn)與后退，可以通過控制機(jī)器人內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，有以下幾種方案：通過編寫程序，利用單片機(jī)來控制電

29、機(jī)正反轉(zhuǎn)及正反轉(zhuǎn)的時(shí)間。通過JK觸發(fā)器的輸出信號(hào)來控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，用計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)來控制JK觸發(fā)器，從而控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的時(shí)間，其時(shí)間的調(diào)節(jié)則可通過計(jì)數(shù)器的置數(shù)來實(shí)現(xiàn)。 通過比較可以發(fā)現(xiàn)方案一有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，那就是電機(jī)正反轉(zhuǎn)的時(shí)間調(diào)節(jié)很不方便，要改變正反轉(zhuǎn)的時(shí)間就得重新輸入程序，另外，利用單片機(jī)的成本要比方案二的成本要高，而且目前我們還沒有學(xué)單片機(jī)，對(duì)其功能還不是很了解，而方案二里用的芯片我們?cè)跀?shù)電課上基本都學(xué)過，對(duì)它們的功能比較熟悉，綜合以上的考慮，我選擇了方案二。1.3.2設(shè)計(jì)思路 要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的前進(jìn)與后退，就要想辦法來控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，可以通過JK觸發(fā)器的輸出信號(hào)的翻轉(zhuǎn)來改變電機(jī)兩端

30、電壓的極性來實(shí)現(xiàn)，而JK觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖信號(hào)可由計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)來代替，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到規(guī)定時(shí)間時(shí)，JK觸發(fā)器被觸發(fā)，輸出信號(hào)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，而正反轉(zhuǎn)的時(shí)間可以通過改變計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)時(shí)間來調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)前進(jìn)與后退時(shí)間可調(diào)的功能。計(jì)數(shù)器也需要時(shí)鐘脈沖信號(hào)來觸發(fā)，這就需要脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路，可以通過由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器來實(shí)現(xiàn)。1.3.3設(shè)計(jì)原理系統(tǒng)框圖脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路計(jì)數(shù)器JK觸發(fā)器記時(shí)到規(guī)定時(shí)間電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路電機(jī)前進(jìn)后退正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) 圖1-2設(shè)計(jì)原理系統(tǒng)框圖1.3.4設(shè)計(jì)電路原理圖圖1-3設(shè)計(jì)電路原理圖1.4單元電路的設(shè)計(jì)與分析1.4.1脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)與分析脈沖信號(hào)可由55

31、5定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器來產(chǎn)生 ，由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器的電路原理圖和波形圖如下圖所示:1/3Vcc2/3VccVoHVoL圖1-4多諧振蕩器電路圖及波形圖電路的工作原理分析：剛接通電源時(shí)，電容C2兩端沒有存儲(chǔ)電荷，兩端的電壓為零，555定時(shí)器的2和6端的輸入電壓為零，即6端的輸入電壓小于2/3Vcc，2端輸入電壓小于1/3Vcc,輸出信號(hào)Vo為高電平，電源對(duì)電容C2充電，直到其兩端電壓略超過2/3Vcc；電容C兩端的電壓超過2/3Vcc時(shí)，出現(xiàn)6輸入端電壓大于2/3Vcc，2端輸入電壓大于1/3Vcc的情況，輸出信號(hào)Vo為低電平，電容C2開始放電，直到C2兩端的電壓略低于1/3Vcc

32、，電容又回到充電的狀態(tài)，如此循環(huán)，便形成了振蕩，產(chǎn)生矩形脈沖信號(hào)。電容C2的充電時(shí)間為：t1=(R1+R2)C2ln2 =0.7(R1+R2)C2放電時(shí)間為：t2=R2C2ln2=0.7R2C2產(chǎn)生脈沖信號(hào)的周期即為：T=t1+t2=0.7(R1+2R2)C2脈沖信號(hào)的周期可以通過改變R1、R2或電容C的大小來調(diào)節(jié)，要產(chǎn)生周期為1秒的脈沖，通過計(jì)算可以取R1=R2=10.1k，C2=47uF。計(jì)時(shí)電路的設(shè)計(jì)與分析計(jì)數(shù)器采用芯片CT74LS192，由兩片74LS192構(gòu)成的置數(shù)可調(diào)的減計(jì)數(shù)器的電路原理圖如下圖所示:圖1-5計(jì)數(shù)器電路原理圖 其中脈沖信號(hào)從U1芯片的DN端輸入,U1的借位輸出端與U

33、2的脈沖信號(hào)輸入端相連,清零端接地,兩片芯片的借位輸出端相或后與置數(shù)端PL相連,當(dāng)U1芯片減計(jì)數(shù)到零時(shí),其借位信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖?觸發(fā)U2,即實(shí)現(xiàn)了向高位的借位,當(dāng)兩片芯片都減到零時(shí),借位信號(hào)都變?yōu)榈碗娖?相或后的結(jié)果仍為低電平,計(jì)數(shù)器重新置數(shù),如此循環(huán),如果需要改變計(jì)數(shù)時(shí)間,可通過撥動(dòng)開關(guān)對(duì)計(jì)數(shù)器置數(shù)來實(shí)現(xiàn)。如此便構(gòu)成了置數(shù)可調(diào)的減計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)時(shí)到零時(shí)，U2的借位信號(hào)從高電平變?yōu)榈碗娖剑鳭K觸發(fā)器剛好是在下降沿觸發(fā)，因此可將U2的借位輸出端接到JK觸發(fā)器的脈沖信號(hào)輸入端作為它的觸發(fā)信號(hào)。1.4.3電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的設(shè)計(jì)與分析電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路原理圖如下圖所示:圖1-6電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電

34、路原理圖其中芯片L298是電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，ENA和ENB為使能端，當(dāng)使能端為低電平時(shí)，電機(jī)不工作，當(dāng)使能端為高電平時(shí)，由IN1和IN2的組合情況決定電機(jī)的工作狀態(tài)，當(dāng)IN1為高電平，IN2為低電平時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)IN1為低電平，IN2為高電平時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，因此可以通過改變IN1和IN2的輸入信號(hào)狀態(tài)來改變電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而控制機(jī)器人的前進(jìn)與后退，而輸入信號(hào)的改變可以通過JK觸發(fā)器來控制，通過數(shù)電課的理論知識(shí)我們知道，當(dāng)把JK觸發(fā)器的J和K輸入端同時(shí)接高電平，觸發(fā)信號(hào)來臨時(shí)，其輸出信號(hào)便實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)功能。將JK觸發(fā)器的兩個(gè)反向輸出端分別接L298的IN1和IN2便可控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。而JK觸發(fā)器的輸出

35、信號(hào)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的時(shí)間可以通過前面計(jì)數(shù)器的借位信號(hào)控制，即可調(diào)節(jié)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的時(shí)間，圖中SW1為單刀雙擲開關(guān)，可以通過此開關(guān)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的使能端置1或置0，置1時(shí)驅(qū)動(dòng)芯片正常工作，置0時(shí)芯片沒有輸出，電機(jī)不工作，由此便可控制電機(jī)的制動(dòng)。 1.4.4整機(jī)工作原理說明當(dāng)接通電源時(shí)，由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器便開始工作，由前面的分析可知，其產(chǎn)生脈沖信號(hào)的周期T=0.7(R1+2R2)C2，可以通過計(jì)算選擇適當(dāng)大小的電阻和電容使產(chǎn)生脈沖信號(hào)的周期為一秒，用該脈沖信號(hào)去觸發(fā)計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器便每隔一秒減一位數(shù)，此時(shí)計(jì)數(shù)器便相當(dāng)于一個(gè)秒表，當(dāng)計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)到零時(shí)，計(jì)數(shù)器的借位信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖剑喈?dāng)于一個(gè)下

36、降沿脈沖，而JK觸發(fā)器正好是下降沿觸發(fā)的，用該信號(hào)去觸發(fā)JK觸發(fā)器，便可控制JK觸發(fā)器輸出端信號(hào)的翻轉(zhuǎn)周期，其周期正好為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)時(shí)間，JK觸發(fā)器輸出端信號(hào)發(fā)生翻轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的輸入端信號(hào)也隨之發(fā)生翻轉(zhuǎn)，電機(jī)便反向轉(zhuǎn)動(dòng)，如此循環(huán)，由此便實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的前進(jìn)與后退時(shí)間可調(diào)的功能，SW1為電機(jī)的制動(dòng)開關(guān)，當(dāng)機(jī)器人行走時(shí)，如果將SW1撥向低電平，便可使電機(jī)停止工作，機(jī)器人停止行走。如電路原理圖所示，將兩片芯片的清零端MR接在開關(guān)9上，再通過一個(gè)反向器與555定時(shí)器的電源輸入端相連，當(dāng)開關(guān)撥向低電平時(shí)，多諧振蕩器的電源輸入端為高電平，正常工作，計(jì)數(shù)器也正常工作，當(dāng)開關(guān)撥向高電平時(shí)，由555定時(shí)器構(gòu)

37、成的多諧振蕩器器的電源輸入端為低電平，此時(shí)沒有脈沖信號(hào)產(chǎn)生，同時(shí)計(jì)數(shù)器清零，計(jì)數(shù)器的借位端由高電平變?yōu)榈碗娖?，電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，因此通過此開關(guān)便可控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而控制電機(jī)的前進(jìn)與后退。1.5所用元器件的說明1.5.1 555定時(shí)器 555定時(shí)器是由集成運(yùn)算放大器組成的單門限電壓比較器、基本RS觸發(fā)器及工作于開關(guān)狀態(tài)的雙極型三極管或MOS管集成在一起的電路模塊，其引腳圖和功能表如下圖所示：圖1-7 555定時(shí)器的引腳圖 表1-1 555定時(shí)器的邏輯動(dòng)能表輸入輸出閾值輸入(Vi6)觸發(fā)值（Vi2）復(fù)位（RD）輸出（Vo）放電管T××00導(dǎo)通<(2/3)Vcc<(1

38、/3)Vcc11截止>(2/3)Vcc>(1/3)Vcc10導(dǎo)通<(2/3)Vcc>(1/3)Vcc1不變不變1.5.2 CT74LS192的功能說明該芯片是一種同步可預(yù)置BCD、可逆計(jì)數(shù)器，它由四個(gè)主從T觸發(fā)器和一些門電路組成，具有清除、保持、并行輸入、加計(jì)數(shù)、減計(jì)數(shù)等功能。圖1-7是其引腳圖和邏輯符號(hào)。其中MR是清零端，CPU是加計(jì)數(shù)脈沖輸入端，CPD是減計(jì)數(shù)脈沖輸入端，PL是置數(shù)控制端，TCU是進(jìn)位輸出端，TCD是借位輸出端,P0、P1、P2、P3是并行數(shù)據(jù)輸入端，Q0、Q1、Q2、Q3是并行數(shù)據(jù)輸出端。圖1-8 CT74LS192的引腳圖及邏輯符號(hào)下表為其功能表

39、：表1-2 CT74LS192功能表MRPLCPUCPDP3P2P1P0Q3Q2Q1Q01×××××××000000××dcbadcba011×××加計(jì)數(shù)011×××減計(jì)數(shù)0111×××保持由功能表可以看出當(dāng)MR=1時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出端被置零，即Q3Q2Q1Q0=0000，只有當(dāng)MR=0時(shí)計(jì)數(shù)器才能實(shí)現(xiàn)置數(shù)，加計(jì)數(shù)，減計(jì)數(shù)和保持的功能。當(dāng)置數(shù)端PL=0時(shí)，可對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行置數(shù)的操作，PL=1時(shí)，不可置數(shù)，此時(shí)計(jì)數(shù)器處于加計(jì)

40、數(shù)，減計(jì)數(shù)或保持的狀態(tài)。計(jì)數(shù)器的加計(jì)數(shù)脈沖輸入端CPU和減計(jì)數(shù)脈沖輸入端CPD是互相獨(dú)立的，當(dāng)計(jì)數(shù)器作為加計(jì)數(shù)器使用時(shí)，脈沖從CPU端輸入，作為減計(jì)數(shù)器時(shí)脈沖信號(hào)從CPD端輸入。1.5.3 JK觸發(fā)器功能介紹JK觸發(fā)器的邏輯圖和邏輯符號(hào)如下圖所示： 圖1-9 JK觸發(fā)器的邏輯圖和邏輯符號(hào) JK觸發(fā)器的功能表如表1-3所示，由功能表可知：（1） 當(dāng)J=0，K=0時(shí)，CP的下降沿到后輸出保持原來狀態(tài)不變。（2） 當(dāng)J=0，K=1時(shí)，CP的下降沿到后觸發(fā)器輸出端置零。（3） 當(dāng)J=1，K=0時(shí)，CP的下降沿到后觸發(fā)器輸出端置1。（4） 當(dāng)J=1，K=1時(shí)，當(dāng)Qn=0時(shí)，CP的下降沿到后觸發(fā)器置1，Q

41、n=1時(shí)，觸發(fā)器置零，可知當(dāng)J=K=1時(shí)，CP的下降沿到來后觸發(fā)器將實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)功能。稱觸發(fā)器處于翻轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)狀態(tài)。表1-3 JK觸發(fā)器功能表CPJKQnQn+1功能0×××QnQn+1= Qn，保持00000Qn+1= Qn,保持0001100100Qn+1=0,置00011001001Qn+1=1,置10101101101翻轉(zhuǎn) 011101.5.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298功能說明L298是一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。該芯片的主要特點(diǎn)是:內(nèi)含兩個(gè)H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動(dòng)器，可以用來驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、繼電器、線圈等感性負(fù)載；采用標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)控制；具

42、有兩個(gè)使能控制端，在不受輸入信號(hào)影響的情況下允許或禁止器件工作；有一個(gè)邏輯電源輸入端，使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測(cè)電阻，將變化量反饋給控制電路。其引腳圖如下圖所示:圖1-10 L298引腳圖L298各個(gè)引腳的功能說明表如下:表1-4 L298引腳功能說明表引腳符號(hào)功能115SENSING ASENSING B此兩端與地連接電流檢測(cè)電阻，并向驅(qū)動(dòng)芯片反饋檢測(cè)到的信號(hào)23OUT 1OUT 2此兩腳是全橋式驅(qū)動(dòng)器A的兩個(gè)輸出端，用來連接負(fù)載引腳符號(hào)功能4Vs電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源輸入端57IN 1IN2輸入標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯電平信號(hào)，用來控制全橋式驅(qū)動(dòng)器A的開關(guān)611ENABLE AENABL

43、E B使能控制端.輸入標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)；低電平時(shí)全橋式驅(qū)動(dòng)器禁止工作。8GND接地端，芯片本身的散熱片與8腳相通9Vss邏輯控制部分的電源輸人端口1012IN 3IN 4輸入標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯電平信號(hào)，用來控制全橋式驅(qū)動(dòng)器B的開關(guān)1314OUT 3OUT 4此兩腳是全橋式驅(qū)動(dòng)器B的兩個(gè)輸出端，用來連接負(fù)載L298的邏輯控制功能表如下圖所示：表1-5 L298邏輯功能控制表輸入輸出Ven=HC=H；D=L正轉(zhuǎn)C=L；D=H反轉(zhuǎn)C=D制動(dòng)Ven=LC=×；D=×沒有輸出，電機(jī)不工作其中C、D分別為IN1、IN2或IN3、IN4；L為低電平，H為高電平，×為不管是低

44、電平還是高電平。2 附錄表2-1 所用元器件清單名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量555定時(shí)器NE551計(jì)數(shù)器CT74LS1922JK觸發(fā)器CT74LS1171電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L2981或門CT74LS321非門CT74HC041排阻CONN-SIL101開關(guān)組DIPSW_91單刀雙擲開關(guān)SW-SPDT-MOM1電阻10.1K2電容0.01uF1電容47uF1數(shù)碼管7SEG-BCD-GRN2直流電機(jī)MOTOR1干電池1.5V4導(dǎo)線若干結(jié)束語通過這段時(shí)間的課程設(shè)計(jì)，我從中學(xué)會(huì)了許多東西 。雖然時(shí)間不是很長(zhǎng)，但其間充滿著各種滋味，有失敗時(shí)的沮喪，也有成功時(shí)的欣喜。當(dāng)老師剛布置課題時(shí)，因?yàn)槭堑谝淮巫稣n程設(shè)計(jì)，又加上馬上要

45、考數(shù)電，而且基礎(chǔ)強(qiáng)化訓(xùn)練老師也布置了課題，時(shí)間比較緊，我既要復(fù)習(xí)，又要找資料，總之當(dāng)時(shí)心情很煩躁，擔(dān)心到時(shí)完成不了任務(wù)。當(dāng)考完數(shù)電后，我便全身心地投入到課程設(shè)計(jì)中來了，首先我大致地想了一下兩個(gè)題目的設(shè)計(jì)思路，對(duì)于有害氣體檢測(cè)與抽排系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，根據(jù)老師的提示，我先查了一下 氣敏傳感器的工作原理，了解到當(dāng)有害氣體濃度升高時(shí)，氣敏傳感器的電阻會(huì)迅速下降，有害氣體濃度降低時(shí)傳感器電阻增大。于是我想到了做過的一個(gè)物理實(shí)驗(yàn):熱敏電阻特性測(cè)量及應(yīng)用?？梢杂妙愃频姆椒?，利用電壓比較器來將氣體信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，當(dāng)有害氣體濃度低于限制濃度時(shí)，電壓比較器輸出低電平，高于限制濃度時(shí)，輸出高電平，因此可以利用電壓比較器

46、的輸出信號(hào)來控制聲光報(bào)警和氣體抽排系統(tǒng)。由于老師要求光報(bào)警要用一個(gè)60W的燈泡，用電壓比較器的輸出電壓來作為其工作電壓明顯不能滿足要求，因此我想到了將燈泡與晶閘管串聯(lián)后再與220V的交流電源相連，晶閘管的開關(guān)由電壓比較器的輸出信號(hào)來控制。抽氣風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)的開與關(guān)也可以用同樣的方法，聲報(bào)警要求產(chǎn)生警笛聲，可以用兩片555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器來產(chǎn)生喇叭的觸發(fā)信號(hào)，而555定時(shí)器的工作電壓可由電壓比較器的輸出電壓來提供。由于時(shí)間的原因，我只是大致地想了一下這個(gè)題目的設(shè)計(jì)方案，仿真結(jié)果沒有弄出來。我主要做的是機(jī)器人行走電路的設(shè)計(jì)。對(duì)于機(jī)器人行走電路的設(shè)計(jì),我首先想到的是要想控制機(jī)器人的前進(jìn)與后退,就要想辦