1、1实习(设计)报告2电气工程及自动化学院School of Electrical Engineering CwbVR2其中 为滑动电阻，则三极管的输入电压可调，从而控制电机转速；baI由于电机具有非线性， 也为非线性。aI3.2.2 测速部分电机的测速有许多的方法，有测电流法，有电压法，有光电法。其中光电法最为简单，本套件采用光电法。其基本原理是，在电机的轴上套有码盘，利用码盘上的光栅与发光二极管进行测速。下图为其原理图：6图 18 光电测速U5 为光电编码器。光电编码器由发光二极管，光电三极管组成。当编码盘的光栅镂空部分转过发光二极管，发光二极管发出的光就照射到光电三极管，光电三极管由截止变
2、为导通，由高电平跳转为低电平，当光线被遮住，光电三极管则有导1B通变为截止， 由低电平跳为高电平。由此完成转速的测量。1B输出到 CD40106 的第一路反相器。13.2.3 波形整定由于光电三极管不可能完全工作在饱和或者截止状态，另外由于测量噪声的存在， 输出的波形不是标准的方波，此信1B号不能直接作为编码器 CD40110 的计数脉冲，所以需要进行波形的整定与变换。下图为波形整定部分：7图 19 波形整定波形整定是利用 CD40106 的第一路和第二路反相器组成滞回比较器，阀值电压为 2.3V 和 2.6V；此电压完全可以做到波形的整定，使输出给 CD40110 的 A1 为方波。3.2.
3、4 定时与控制信号测速需要计算单位时间脉冲数，而这个计数时间即为测速周期。本套件的测速周期也由 CD40106 电路组成。图 20 测速周期与控制信号反相器 5 将反相器的矩形波变成一个毫秒级宽度（由8C6、R25 决定宽度）的正脉冲；反相器 6 在反相器 5 正脉冲的上升沿产生一个毫秒级宽度的负脉冲（由 C7、R27 决定宽度）作为 CD40110 读取计数器值让 abcdefg 显示并锁存，反相器 6在反相器 5 正脉冲的下降沿产生一个毫秒级宽度的正脉冲（由C8、R26 决定宽度）作为 CD40110 计数器清零的复位信号。3.2.5 显示部分本套件使用了 LED8 段数码管，使用 CD4
4、0110 驱动，具体电路如下：图 21 显示部分CD40110 为 10 进制译码，锁存，驱动一体的芯片，可以级联。9四 芯片介绍4.1 CD40106 介绍CD40106 是低功耗宽电压供电的 COMS 芯片是带迟滞功能的6 个反向器，本套件采用的是 14 脚 DIP 双列直插封装的芯片，每个反向器有具一个输入端和一个输出端，6 反向器占用了 12个引脚，剩下的 14 脚为电源正极，7 脚为电源负极，工作电压为 3-12V，推荐工作电压为 5-6V。下图为其引脚逻辑图：图 22 CD40106 引脚图CD40106 实际就是反相施密特触发器。4.2 CD40110 介绍CD40110 是加减
5、计数、译码、驱动、锁存专用芯片，可以实现 10 进制加 1、10 进制减 1、将计数值译成 10 进制的 LED显示码、驱动 LED，其内部的计数器和显示驱动是分开的，受计数允许（/TE）、清零复位（RST）、显示锁存控制（LE），10其中计数器还具有独立的加减输入端（+-IN）和进（借）位输出端（+-OUT），本制作中，只需要用到加计数，因此减输入端(-IN)对地短路，减借位输出端（-OUT）留空。宽电压的 CD40110，16 脚为电源正极，8 脚为电源负极，工作电压为 3-12V，推荐工作电压为 5-6V，其中 abcdefg 为 7段 LED 数码管的驱动输出，输出不能短路，接数码管需
6、要接限流电阻，限流电阻的大小一般为 200 欧到 2000 欧之间，电源电压高，限流电阻可适当取大；采用高亮 LED 数码管，限流电阻可适当取大；只有在电源电压较低、采用普通 LED 数码管或者大尺寸的数码管时，限流电阻可适当取小。本套件采用 1K 欧的电阻为限流电阻。/TE 脚为计数器低电平允许脚，如果该脚为高电平，计数器在有输入信号时也会停止计数，本套件该脚接地，长为低电平，表示计数器一直处理计数状态。RST 脚为计数器清零脚。清零，表示从 0 开始计数，允许计数时，+IN 输入一个脉冲信号，在上升沿就会进行+1 计数，如果逢 9，+OUT 还会输出一个进位信号给高位计数器的+IN；如果-
7、IN 输入一个脉冲信号，在上升沿就会进行-1 计数，如果逢0，-OUT 还会输出一个进位信号给高位计数器的-IN；这样就达到了多位数自动加减计数的效果。LE 为显示锁存，平时该脚为低电平时，abcdefg 的输出和计数器的值是相等，如果计数器这时是 3，abcdefg 输出会让11LED 显示成 3；如果计数器加减计数变化成 5，abcdefg 输出就会让 LED 显示成 5。当 LE 脚为高电平时，这时，显示的数字就会固定不变，不论计数器是加还是减还是清零，显示的数字一律不变，就好象被“锁”住了一样。下图为 CD40110 引脚逻辑图：图 23 CD40110 引脚图12第三篇 总结一 心得
8、体会两个星期的数电实习让我了解了数字系统设计的一般步奏和方法，掌握了一些常用的芯片功能和他的功能表，巩固了数电理论知识，查找了平时学习的不足，为以后学习打下了一定的基础。在一开始的设计阶段，在设计的过程中，由于缺少经验，刚开始基本不知道怎么设计。在翻阅了理论书后，再结合自己设计的要求进行设计，慢慢的有了头绪，一点点的将所学的知识串联起来，真真的做到了将所学的知识用于平时的实践，做到了学以致用。在第二部分的练习部分，我练习了自己的焊接技术，学习了分析电路的基本方法，进一步熟息数电知识，并且学会了掌握没有学过的芯片的方法。在实习过程中，我得到了许多老师和同学的支持，在这里多谢老师和同学的帮助。13二 参考文献数字系统设计数字电路课程设计指南 北京邮电学院出版社 数字电路逻辑设计脉冲与数字电路 高等教育出版社数字电子技术基础 高等教育出版社
