電動機測速器課程設(shè)計報告

1、<p><b>　　電動機測速器</b></p><p>　　摘要：轉(zhuǎn)速是電動機最為重要的一個狀態(tài)參數(shù)，它是電動機的一個重要的性能指標， 能夠把握轉(zhuǎn)速的有關(guān)參數(shù)是了解電動機運轉(zhuǎn)特性以及故障檢測與診斷重要環(huán)節(jié)。本論文是關(guān)于電動機測速器而設(shè)計的一個應(yīng)用電路?；诨魻杺鞲衅鱽頊y量電動機的轉(zhuǎn)速系統(tǒng)，用等效的信號發(fā)生器來代替這一過程，并做

2、出相應(yīng)的仿真分析，用4 位數(shù)碼管來顯示轉(zhuǎn)速。論文所設(shè)計的系統(tǒng)用到的器件都是本專業(yè)電路中常見的器件，其結(jié)構(gòu)簡單，原理易于掌握，能較精確測得電機的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)速測量;霍爾傳感器；555定時器；74LS90；74LS373；數(shù)碼管</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　由于電動機轉(zhuǎn)速的重要性，準確

3、的測量一臺電動機的轉(zhuǎn)速對電動機本身以及設(shè)計生產(chǎn)廠家，使用者都具有重要的意義。準確的測量出電動機的轉(zhuǎn)速，能夠?qū)ζ湓谶\轉(zhuǎn)過程中的各種性能進行分析，進而給設(shè)計生產(chǎn)廠家提供數(shù)據(jù)信息來改進或優(yōu)化自己的產(chǎn)品；而對于使用者來說，知道電動機的轉(zhuǎn)速參數(shù)，能夠更好的了解電動機的性能，給自己購買使用提供了參考數(shù)據(jù)。因此測量電動機的轉(zhuǎn)速就成為一個重要的課題去研究，而電動機測速器則具有廣泛的應(yīng)用和市場前景。</p><p><b&g

4、t;　　2 總體設(shè)計方案</b></p><p><b>　　2.1設(shè)計思路</b></p><p>　　利用霍爾傳感器可以將電動機的轉(zhuǎn)速情況轉(zhuǎn)變?yōu)殡娐分械念l率脈沖信號，電動機轉(zhuǎn)動一周，霍爾元件得到一個脈沖，作為電路的計數(shù)脈沖。進而利用電器元件來進行統(tǒng)計。在實際電路設(shè)計中，利用一個信號發(fā)生器等效代替了霍爾傳感器的工作。</p><p&g

5、t;　　計數(shù)脈沖通過計數(shù)器進行計數(shù)，為了滿足電路的設(shè)計要求，通過555芯片、R、C構(gòu)成的多諧振蕩器進行計時，通過控制電路中的74LS373芯片和74LS90芯片來實現(xiàn)對電動機轉(zhuǎn)速的統(tǒng)計與記錄。</p><p>　　計數(shù)電路選用74LS90芯片構(gòu)成的十進制電路，為了使設(shè)計的電路能在要求范圍內(nèi)工作，必須采用四個十進制的計數(shù)器和四個相應(yīng)的LED數(shù)字顯示器。整個電路由信號發(fā)生電路、計數(shù)電路、定時電路、控制電路和顯示電路組

6、成。</p><p><b>　　2.2 設(shè)計框圖</b></p><p><b>　　圖1 設(shè)計框圖</b></p><p><b>　　3 設(shè)計原理分析</b></p><p><b>　　3.1電源的選擇</b></p><p&g

7、t;　　在整體電路中，為使555芯片，74LS90芯片，74LS373芯片，數(shù)碼顯示管都能正常工作，我們選擇5V電源對整體電路元件供電。</p><p><b>　　3.2信號發(fā)生電路</b></p><p>　　基于霍爾傳感器的工作原理，我們選擇一個信號發(fā)生器，通過設(shè)置產(chǎn)生不同頻率的信號，來模擬通過霍爾傳感器而得到的電動機轉(zhuǎn)速信號。</p><p

8、><b>　　3.3計數(shù)電路</b></p><p><b>　　圖2 十進制計數(shù)器</b></p><p>　　電路采用了74LS90芯片作為計數(shù)器來進行記錄數(shù)據(jù)，芯片管腳如圖。通過14管腳（INA）接收信號，1管腳（INB）與12管腳連接，2、3、6、7管腳接地，構(gòu)成一個十進制的計數(shù)器來進行工作。</p><p>

9、;<b>　　3.4定時電路</b></p><p>　　定時電路部分采用555芯片與電阻（R）、電容（C）構(gòu)成了多諧振蕩電路來計時，定時。555芯片的8管腳是集成電路工作電壓輸入端，電壓為5～18V。1管腳為地。2管腳為觸發(fā)輸入端；3管腳為輸出端，輸出的電平狀態(tài)受觸發(fā)器控制，而觸發(fā)器受上比較器6管腳和下比較器2管腳的控制。當觸發(fā)器接受上比較器A1從R管腳輸入的高電平時，觸發(fā)器被置于復(fù)位狀態(tài)

10、，3管腳輸出低電平；2管腳和6管腳是互補的，2管腳只對低電平起作用，高電平對它不起作用，6管腳為閾值端，只對高電平起作用。3管腳輸出低電平。4管腳是復(fù)位端，當4管腳電位小于0.4V時，不管2、6管腳狀態(tài)如何，輸出端3管腳都輸出低電平。5管腳是控制端。7管腳稱放電端。</p><p>　　圖3 555芯片多諧振蕩電路</p><p><b>　　3.5控制電路</b>&

11、lt;/p><p>　　控制電路部分，采用74LS373芯片，組成鎖存器電路，通過定時電路傳遞過來的信號來顯示其鎖存功能，進而實現(xiàn)對顯示電路的控制。</p><p>　　圖4 芯片管腳圖 圖5 芯片仿真模型圖</p><p><b>　　3.6顯示電路</b></p><p>　　顯

12、示電路有四塊LED數(shù)碼顯示器組成，使其管腳與十進制計數(shù)器正確連接，顯示數(shù)字。電動機的轉(zhuǎn)速信號通過計數(shù)電路的處理，在顯示電路中有數(shù)碼顯示器顯示出數(shù)字，來記錄其轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　4 總結(jié)與體會</b></p><p>　　電動機在實際生活中處處可見，對人們生活至關(guān)重要，而電動機的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)又對電動機至關(guān)重要，所以對電動機的測量十分重要。本次課程設(shè)計主要是針

13、對電動機的轉(zhuǎn)速測量而自行設(shè)計電路。在設(shè)計制作過程中，運用到各種以前學(xué)過的知識，加以整合、利用，期間也遇到很多問題，通過同學(xué)之間相互討論，老師的細心講解指導(dǎo)，最終設(shè)計完畢。這次在設(shè)計過程中，主要應(yīng)用了Altium和Multisim仿真軟件，經(jīng)過兩周的應(yīng)用，比以前熟練許多。同時也學(xué)會在網(wǎng)上找到有用處的資料，尤其是芯片資料，有許多都是英文的，也鍛煉了自己的英語能力。通過此次課程設(shè)計實習(xí)，我收獲許多，首先是認清楚自身的不足，其次，自己學(xué)過的知識

14、得到了復(fù)習(xí)回顧及應(yīng)用，加強了知識掌握的熟練度，增強了自我思考能力和團隊合作能力，獲益匪淺。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]元紅妍 張鑫，電子綜合設(shè)計實驗教程[M]，山東-濟南：山東大學(xué)出版社 2005</p><p>　　[2]孫余凱 吳鳴山 傳感器技術(shù)基礎(chǔ)與技能實訓(xùn)教程[M]，陜西-西安：電子科技

15、大學(xué)出版社 2006.11</p><p>　　[3]康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ) 數(shù)字部分 第五版[M]，北京：高等教育出版社 2006.1</p><p>　　[4]王蘭君 新編電工實用線路500例[M]，河南-鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社 2005.6</p><p><b>　　附錄1</b></p><p><b&g