第一篇：《計(jì)算機(jī)電路與電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)-攪拌機(jī)（定稿）

《計(jì)算機(jī)電路與電子技術(shù)（2）》課程設(shè)計(jì)

一、課題：攪拌器控制電路設(shè)計(jì)

二、設(shè)計(jì)要求

1．能夠控制攪拌機(jī)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，攪拌機(jī)電機(jī)的工作順序?yàn)椋?/p>

啟動(dòng)→正轉(zhuǎn)30s→暫行10s→反轉(zhuǎn)30s→停止。

2．用4個(gè)LED模擬攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向：LED1~LED4右移循環(huán)點(diǎn)亮表示正轉(zhuǎn)；LED1~LED4左移循環(huán)點(diǎn)亮表示反轉(zhuǎn)；LED1~LED4點(diǎn)亮表示暫停；全滅為停止。

3．用數(shù)碼管顯示攪拌時(shí)間，對(duì)攪拌過(guò)程作倒計(jì)時(shí)顯示，直到時(shí)間到停機(jī)，并發(fā)出音響信號(hào)報(bào)警。

4．設(shè)置停止鍵，在攪拌過(guò)程中隨時(shí)可終止動(dòng)作，并使顯示器清零。

三、要求完成的任務(wù)

1．設(shè)計(jì)該電路并畫出整體電路原理圖

2．完成設(shè)計(jì)電路連接與調(diào)試

3．寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書

四、設(shè)計(jì)說(shuō)明書規(guī)格：不少于3000字（不含圖）

封面

目錄

1）設(shè)計(jì)目的、任務(wù)

2）設(shè)計(jì)方案比較及選擇

3）總體功能說(shuō)明

4）各單元電路圖及功能說(shuō)明、參數(shù)選擇

5）設(shè)計(jì)總結(jié)

6）附錄：參考文獻(xiàn)、電路原理圖、器件清單

第二篇：《計(jì)算機(jī)電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》任務(wù)...[定稿]

《計(jì)算機(jī)電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書

一、設(shè)計(jì)課題：《簡(jiǎn)易函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)》

二、設(shè)計(jì)方案及要求。

1.設(shè)計(jì)目的（1）、掌握信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法和測(cè)試技術(shù)。

（2）、了解單片函數(shù)發(fā)生器的工作原理和應(yīng)用，了解內(nèi)部組成原理。用模擬器件模擬電路。

（3）、學(xué)會(huì)安裝和調(diào)試分立元件與集成電路組成的多級(jí)電子電路小系統(tǒng)。

2.設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)與要求

（1）、基本要求：

A、電路能輸出正弦波、方波和三角波等三種波形；

B、輸出信號(hào)的頻率要求可調(diào)；

C、擬定測(cè)試方案和設(shè)計(jì)步驟；

D、根據(jù)性能指標(biāo)，計(jì)算元件參數(shù)，選好元件，設(shè)計(jì)電路并畫出電路圖；E、寫出設(shè)計(jì)性報(bào)告。

（2）、技術(shù)指標(biāo)

頻率范圍：100Hz-1KHz，1Kz-10KHz；

輸出電壓：正弦波Upp≈3 V 幅度連續(xù)可調(diào);

三角波Upp≈5 V 幅度連續(xù)可調(diào);

方波Upp≈14 V 幅度連續(xù)可調(diào).波形特性 ：

方波上升時(shí)間小于2s；

三角波非線性失真小于1%；

正弦波諧波失真小于3%。

3.設(shè)計(jì)提示

（1）基本原理

函數(shù)發(fā)生器的組成函數(shù)發(fā)生器一般是指能自動(dòng)產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的電壓波形的電路或者儀器。電路形式可以采用由運(yùn)放及分離元件構(gòu)成；也可以采用單片集成函數(shù)發(fā)生器，本課題設(shè)計(jì)采用前者。根據(jù)用途不同，有產(chǎn)生三種或多種波形的函數(shù)發(fā)生器，本課題介紹方波、三角波、正弦波函數(shù)發(fā)生器的方法。

（2）設(shè)計(jì)方案提示

可通過(guò)集成運(yùn)算放大器與晶體管差分放大器組成方波-三角波-正弦波。可

以先產(chǎn)生正弦波，然后通過(guò)整形電路將正弦波變換成方波，再由積分電路將方波變成三角波；也可以先產(chǎn)生三角波，在通過(guò)微分電路將三角波變換為方波，再將方波變換成正弦波；也可以先產(chǎn)生方波，再通過(guò)積分電路將方波變換成三角波，再將三角波變化成正弦電路。

三、時(shí)間安排

學(xué)習(xí)簡(jiǎn)易函數(shù)信號(hào)發(fā)生器原理…………………………1.5天 設(shè)計(jì)………………………………………………………2.5天 總結(jié)與編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書……………………………………………… 1天

四、設(shè)計(jì)完成內(nèi)容

設(shè)計(jì)說(shuō)明書（不少于2500字）：

1）設(shè)計(jì)目的、任務(wù)

2）設(shè)計(jì)方案及元件選擇

3）總體功能說(shuō)明、各單元電路圖及功能說(shuō)明、參數(shù)選擇

五、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)考勤：

每天上午8：20-11：50，下午2：00-4：30必須在所安排的設(shè)計(jì)地點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，由班長(zhǎng)負(fù)責(zé)考勤，老師抽查。

六、設(shè)計(jì)地點(diǎn)

第17周周四至第18周周三：C2-104、電子系電路實(shí)驗(yàn)室（第17周周五上午、18周周二上午）

第三篇：數(shù)字電子技術(shù)電路課程設(shè)計(jì)

數(shù)字電子技術(shù)電路課程設(shè)計(jì)

題 目：數(shù)字時(shí)鐘說(shuō)明書

所在學(xué)院：信息工程學(xué)院

專 業(yè)：通信工程

班 級(jí)：

授課教師：

小組成員：

時(shí) 間：

16--1

2014-6-10

數(shù)字時(shí)鐘說(shuō)明書

數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)，分，秒計(jì)時(shí)的裝置，具有較高的準(zhǔn)確性和直 觀性等各方面的優(yōu)勢(shì)，而得到廣泛的應(yīng)用。此次設(shè)計(jì)數(shù)字電子鐘是為了了解數(shù)字鐘的原理，在設(shè)計(jì)數(shù)字電子鐘的過(guò)程中，用 數(shù)字電子技術(shù)的理論和制作實(shí)踐相結(jié)合，進(jìn)一步加深數(shù)字電子技術(shù)課程知識(shí)的理解和應(yīng)用，同時(shí)學(xué)會(huì)使用Multisim電子設(shè)計(jì)軟件。

一、設(shè)計(jì)目的

1.熟悉集成電路的引腳安排.2.掌握各芯片的邏輯功能及使用方法.3.了解面包板結(jié)構(gòu)及其接線方法.4.了解數(shù)字鐘的組成及工作原理.5.熟悉數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作.二、設(shè) 計(jì) 要求

1.顯示時(shí)，分，秒，用24小時(shí)制 2.能夠進(jìn)行校時(shí)，可以對(duì)數(shù)字鐘進(jìn)行調(diào)時(shí)間 1.設(shè)計(jì)指標(biāo)

時(shí)間以24小時(shí)為一個(gè)周期;顯示時(shí),分,秒;有校時(shí)功能,可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí),使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間;為了保證計(jì)時(shí)的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào).畫出電路原理圖(或仿真電路圖);判斷元器件及參數(shù)選擇;電路仿真與調(diào)試;PCB文件生成與打印輸出.3.制作要求 自行裝配和調(diào)試,并能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題.4.編寫設(shè)計(jì)報(bào)告 寫出設(shè)計(jì)與制作的全過(guò)程,附上有關(guān)資料和圖紙,有心得體會(huì).1.數(shù)字鐘的構(gòu)成

數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率(1HZ)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路.由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(如北京時(shí)間)一致,故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路,同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的1HZ時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定.通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘.圖 3-1所示為數(shù)字鐘的一般構(gòu)成框圖.1.秒脈沖發(fā)生器 脈沖發(fā)生器是數(shù)字鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度決定了數(shù)字鐘的質(zhì)量，通常用晶體振蕩器發(fā)出的脈沖經(jīng)過(guò)整形、分頻獲得1Hz的秒脈沖。如晶振為32768 Hz，通過(guò)15次二分頻后可獲得1Hz的脈沖輸出.2.計(jì)數(shù)譯碼顯示

秒、分、時(shí)、日分別為60、60、24、7進(jìn)制計(jì)數(shù)器、秒、分均為60進(jìn)制，即顯示00～59，它們的個(gè)位為十進(jìn)制，十位為六進(jìn)制。時(shí)為二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，顯示為00～23，個(gè)位仍為十進(jìn)制，而十位為三進(jìn)制，但當(dāng)十進(jìn)位計(jì)到2，而個(gè)位計(jì)到4時(shí)清零，就為二十四進(jìn)制了。

⑴晶體振蕩器電路

晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768Hz的方波信號(hào),可保證數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定.不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路.⑵分頻器電路

分頻器電路將32768Hz的高頻方波信號(hào)經(jīng)32768()次分頻后得到1Hz的方波信號(hào)供秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù).分頻器實(shí)際上也就是計(jì)數(shù)器.⑶時(shí)間計(jì)數(shù)器電路

時(shí)間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器,分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成,其中秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器,分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器,而根據(jù)設(shè)計(jì)要求,時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器.⑷譯碼驅(qū)動(dòng)電路

譯碼驅(qū)動(dòng)電路將計(jì)數(shù)器輸出的8421BCD碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài),并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流.⑸數(shù)碼管

數(shù)碼管通常有發(fā)光二極管(LED)數(shù)碼管和液晶(LCD)數(shù)碼管,本設(shè)計(jì)提供的為L(zhǎng)ED數(shù)碼管.2.數(shù)字鐘的工作原理 1)晶體振蕩器電路

晶體振蕩器是構(gòu)成數(shù)字式時(shí)鐘的核心,它保證了時(shí)鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定.晶體XTAL的頻率選為32768HZ.該元件專為數(shù)字鐘電路而設(shè)計(jì),其頻率較低,有利于減少分頻器級(jí)數(shù).當(dāng)要求頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度更高時(shí),還可接入校正電容并采取溫度補(bǔ)償措施.由于CMOS電路的輸入阻抗極高,因此反饋電阻R1可選為1.8KΩ.較高的反饋電阻有利于提高振蕩頻率的穩(wěn)定性.2)分頻器電路

通常,數(shù)字鐘的晶體振蕩器輸出頻率較高,為了得到1Hz的秒信號(hào)輸入,需要對(duì)振蕩器的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻.通常實(shí)現(xiàn)分頻器的電路是計(jì)數(shù)器電路,一般采用多級(jí)2進(jìn)制計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn).例如,將32768Hz的振蕩信號(hào)分頻為1HZ的分頻倍數(shù)為32768(215),即實(shí)現(xiàn)該分頻功能的計(jì)數(shù)器相當(dāng)于15極2進(jìn)制計(jì)數(shù)器.常用的2進(jìn)制計(jì)數(shù)器有74HC393等.3）6進(jìn)制計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)換電路

分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)分別與秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)單元完全相同,只不過(guò)分個(gè)位計(jì)數(shù)單元的Q3作為向上的進(jìn)位信號(hào)應(yīng)與分十位計(jì)數(shù)單元的CPA相連,分十位計(jì)數(shù)單元的Q2作為向上的進(jìn)位信號(hào)應(yīng)與時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)單元的CPA相連.時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)仍與秒或個(gè)位計(jì)數(shù)單元相同,但是要求,整個(gè)時(shí)計(jì)數(shù)單元應(yīng)為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器,不是10的整數(shù)倍,因此需將個(gè)位和十位計(jì)數(shù)單元合并為一個(gè)整體才能進(jìn)行12進(jìn)制轉(zhuǎn)換.利用1片74HC390實(shí)現(xiàn)12進(jìn)制計(jì)數(shù)功能的電路如圖3-6所示.4)譯碼驅(qū)動(dòng)及顯示單元

計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間的累計(jì)以8421BCD碼形式輸出,選用顯示譯碼電路將計(jì)數(shù)器的輸出數(shù)碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼顯示器件所需要的輸出邏輯和一定的電流,選用CD4511作為顯示譯碼電路,選用LED數(shù)碼管作為顯示單元電路.5)校時(shí)電源電路

當(dāng)重新接通電源或走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)都需要對(duì)時(shí)間進(jìn)行校正.通常,校正時(shí)間的方法是:首先截?cái)嗾５挠?jì)數(shù)通路,然后再進(jìn)行人工出觸發(fā)計(jì)數(shù)或?qū)㈩l率較高的方波信號(hào)加到需要校正的計(jì)數(shù)單元的輸入端,校正好后,再轉(zhuǎn)入正常計(jì)時(shí)狀態(tài)即可.根據(jù)要求,數(shù)字鐘應(yīng)具有分校正和時(shí)校正功能,因此,應(yīng)截?cái)喾謧€(gè)位和時(shí)個(gè)位的直接計(jì)數(shù)通路,并采用正常計(jì)時(shí)信號(hào)與校正信號(hào)可以隨時(shí)切換的電路接入其中.圖3-7所示即為帶有基本RS觸發(fā)器的校時(shí)電路, 1.實(shí)驗(yàn)中所需的器材 5V電源.面包板1塊.示波器.萬(wàn)用表.鑷子1把.剪刀1把.網(wǎng)絡(luò)線2米/人.共陰八段數(shù)碼管6個(gè).HD74LS48P芯片6個(gè).HD74LS90P芯片6個(gè).HD74LS08P芯片2個(gè).555芯片一個(gè).1.8KΩ電阻一個(gè).設(shè)計(jì)圖為：

面包板內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

面包板右邊一列上五組豎的相通,下五組豎的相通,面包板的左邊上下分四組,每組中X,Y列(0-15相通,16-40相通,41-55相通,ABCDE相通,FGHIJ相通,E和F之間不相通.個(gè)功能塊電路圖

一個(gè)CD4511和一個(gè)LED數(shù)碼管連接成一個(gè)CD4511驅(qū)動(dòng)電路,數(shù)碼管可從0---9顯示,以次來(lái)檢查數(shù)碼管的好壞,見(jiàn)附圖5-1.利用一個(gè)LED數(shù)碼管,一塊CD4511,一塊74HC390,一塊74HC00連接成一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,電路在晶振的作用下數(shù)碼管從0—9顯示, 總接線元件布局簡(jiǎn)圖,見(jiàn)附圖6-1 芯片連接圖見(jiàn)附圖7-1 八,總結(jié)

設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及其解決方法.在檢測(cè)面包板狀況的過(guò)程中,出現(xiàn)本該相通的地方卻未通的狀況,后經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)是由于萬(wàn)用表筆尖未與面包板內(nèi)部垂直接觸所至.在檢測(cè)CD4511驅(qū)動(dòng)電路的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不能正常顯示的狀況,經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)主要是由于接觸不良的問(wèn)題,其中包括線的接觸不良和芯片的接觸不良,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,數(shù)碼管有幾段二極管時(shí)隱時(shí)現(xiàn),有時(shí)會(huì)消失.用5V電源對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行檢測(cè),一端接地,另一端接觸每一段二極管,發(fā)現(xiàn)二極管能正常顯示的,再用萬(wàn)用表歐姆檔檢測(cè)每一根線是否接觸良好,在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有幾根線有時(shí)能接通,有時(shí)不能接通,把接觸不好的線重新接過(guò)后發(fā)現(xiàn)能正常顯示了.其次是由于芯片接觸不良的問(wèn)題,用萬(wàn)用表歐姆檔檢測(cè)有幾個(gè)引腳本該相通的地方卻未通,而檢測(cè)的導(dǎo)線狀況良好,其解決方法為把CD4511的芯片拔出,根據(jù)面包板孔的的狀況重新調(diào)整其引腳,使其正對(duì)于孔,再用力均勻地將芯片插入面包板中,此后發(fā)現(xiàn)能正常顯示,本次實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)一塊壞的LED數(shù)碼管和兩塊壞的CD4511,經(jīng)更換后均能正常顯示.在連接晶振的過(guò)程中,晶振無(wú)法起振.在排除線與芯片的接觸不良問(wèn)題后重新對(duì)照電路圖,發(fā)現(xiàn)是由于12腳未接地所至.在連接六進(jìn)制的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)電路只能4,5的跳動(dòng),后經(jīng)發(fā)現(xiàn)是由于接到與非門的引腳接錯(cuò)一根所至,經(jīng)糾正后能正常顯示.在連接校正電路的過(guò)程中,出現(xiàn)時(shí)和分都能正常校正時(shí),但秒?yún)s受到影響,特別時(shí)一較分鐘的時(shí)候秒亂跳,而不校時(shí)的時(shí)候,秒從40跳到59,然后又跳回40,分和秒之間無(wú)進(jìn)位,電路在時(shí),分,秒進(jìn)位過(guò)程中能正常顯示,故可排除芯片和連線的接觸不良的問(wèn)題.經(jīng)檢查,校正電路的連線沒(méi)有錯(cuò)誤,后用萬(wàn)用表的直流電壓檔帶電檢測(cè)秒十位的QA,QB,QC和QD腳,發(fā)現(xiàn)QA腳時(shí)有電壓時(shí)而無(wú)電壓,再檢測(cè)秒到分和分到時(shí)的進(jìn)位端,發(fā)現(xiàn)是由于秒到分的進(jìn)位未拔掉所至.在制作報(bào)時(shí)電路的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)蜂鳴器在57分59秒的時(shí)候就開(kāi)始報(bào)時(shí),后經(jīng)檢測(cè)電路發(fā)現(xiàn)是由于把74HC30芯片當(dāng)16引腳的芯片來(lái)接,以至接線都錯(cuò)位,重新接線后能正常報(bào)時(shí).連接分頻電路時(shí),把時(shí)個(gè)位的QD和時(shí)十位的1腳斷開(kāi),然后時(shí)十位的1腳接到晶振的3腳,時(shí)十位的3腳接到秒個(gè)位的1腳,所連接的電路圖無(wú)法正常工作,時(shí)十位從0-9的跳,時(shí)個(gè)位只能顯示一個(gè)0,在這個(gè)電路中3腳的分頻用到兩次,故無(wú)法正常顯示,因此要把12進(jìn)制接到74HC390的一個(gè)邏輯電路空出來(lái)用于分頻即可,因此把時(shí)十位的CD4511的12,6腳接地,7腳改為接74HC390的5腳,74HC390的3,4腳斷開(kāi),然后4腳接9腳即可,其中空出的74HC390的3腳就可用于2Hz的分頻,分頻后變?yōu)?Hz,整個(gè)電路也到此為正常的數(shù)字鐘計(jì)數(shù).2.設(shè)計(jì)體會(huì)

在此次的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)過(guò)程中,更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法.在連接六進(jìn)制,十進(jìn)制,六十進(jìn)制的進(jìn)位及十二進(jìn)制的接法中,要求熟悉邏輯電路及其芯片各引腳的功能,那么在電路出錯(cuò)時(shí)便能準(zhǔn)確地找出錯(cuò)誤所在并及時(shí)糾正了.在設(shè)計(jì)電路中,往往是先仿真后連接實(shí)物圖,但有時(shí)候仿真和電路連接并不是完全一致的,例如仿真的連接示意圖中,往往沒(méi)有接高電平的16腳或14腳以及接低電平的7腳或8腳,因此在實(shí)際的電路連接中往往容易遺漏.又例如74HC390芯片,其本身就是一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,在仿真電路中必須連接反饋線才能正常顯示,而在實(shí)際電路中無(wú)需再連接,因此仿真圖和電路連接圖還是有一定區(qū)別的.在設(shè)計(jì)電路的連接圖中出錯(cuò)的主要原因都是接線和芯片的接觸不良以及接線的錯(cuò)誤所引起的.3.對(duì)該設(shè)計(jì)的建議

此次的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)重在于仿真和接線,雖然能把電路圖接出來(lái),并能正常顯示,但對(duì)于電路本身的原理并不是十分熟悉.總的來(lái)說(shuō),通過(guò)這次的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)更進(jìn)一步地增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手能力.

第四篇：計(jì)算機(jī)電路與電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)報(bào)告書

武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院

實(shí)訓(xùn)報(bào)告

課程名稱：計(jì)算機(jī)電路與電子技術(shù)

題目：多路智力競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì)系別：計(jì)算機(jī)應(yīng)用工程系

專業(yè)：嵌入式系統(tǒng)工程班級(jí)：學(xué)生姓名:學(xué)號(hào):起止日期:2012年2月x日 ~ 2012年2月x日指導(dǎo)教師:唐建國(guó)教研室主任：于繼武

目錄

第一章

第二章 緒論...........................2 需求分析..............................2

2.1實(shí)訓(xùn)題目.........................2

2.2實(shí)訓(xùn)任務(wù)及要求............................2

2.2.1實(shí)訓(xùn)任務(wù)............................2

2.2.2實(shí)訓(xùn)要求............................2

2.3耗材.......................錯(cuò)誤！未定義書簽。

第三章 概要設(shè)計(jì)..............................3

3.1電路分析方法.........................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.1.1定時(shí)電路的總體框圖................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.2設(shè)計(jì)方法.......................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.2.1搶答電路圖................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.2.2定時(shí)電路圖................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.2.3報(bào)警電路圖................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.2.4邏輯電路總圖...................錯(cuò)誤！未定義書簽。

第四章 硬件詳細(xì)設(shè)計(jì).......................3

4.1元器件耗材功能描述...............錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.1.174LS279芯片....................錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.1.274LS148芯片....................錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.1.374LS48芯片...............錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.1.474LS192芯片....................錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.1.574LS00芯片...............錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.1.674LS04芯片...............錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.1.774LS08芯片...............錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.1.8555芯片....................錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.1.9共陽(yáng)型8字形顯示器................錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.1.10PCB板規(guī)格...............錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.1.11其他耗材..................錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.2其他器材工具.........................錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.2.1電烙鐵.......................錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.2.2數(shù)字萬(wàn)用表................錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.2.3模擬萬(wàn)用表................錯(cuò)誤！未定義書簽。

第五章 電路實(shí)訓(xùn)心得與體會(huì)..........................3

5.1實(shí)訓(xùn)心得體會(huì).........................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.1第一班實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.2第二班實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.3第三班實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.4第四班實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.5第五班實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.6第六班實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.7第七班實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.8第八班實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.9第九班實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.10第十班實(shí)訓(xùn)心得體會(huì).....................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.11第十一班實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)..................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.12第十二班實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)..................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.13第十三班實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)..................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.14第十四班實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)..................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.2實(shí)訓(xùn)不足之處.........................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.2.1不足之處...................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.2.2個(gè)人建議...................錯(cuò)誤！未定義書簽。

致謝..................................3

參考文獻(xiàn)...........................3第一章 緒論

第二章 需求分析

為了使設(shè)計(jì)很順利的進(jìn)行，我們必須知道設(shè)計(jì)過(guò)程需要些什么。在這一章中我們會(huì)從實(shí)訓(xùn)題目、實(shí)訓(xùn)任務(wù)及要求、實(shí)訓(xùn)思想、硬件工具等方面做一下簡(jiǎn)單的需求分析。

2.1課程設(shè)計(jì)題目

《單片機(jī)最小系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板焊接及問(wèn)題排除》

2.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求

2.2.1任務(wù)

（1）進(jìn)行微型步進(jìn)電機(jī)控制電路硬件設(shè)計(jì)，畫出電路原理圖、PCB圖或元器件布線圖；

（2）安裝或焊接元器件；

（3）驗(yàn)證結(jié)果

2.2.2課程設(shè)計(jì)的要求

一、基本要求

二、提高要求

第三章 概要設(shè)計(jì)

第四章 詳細(xì)設(shè)計(jì)

詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的根本目標(biāo)是確定應(yīng)該怎樣具體地實(shí)現(xiàn)課設(shè)的要求，也就是說(shuō)，經(jīng)過(guò)這個(gè)階段的設(shè)計(jì)工作，應(yīng)該得出對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的精確描述。因此，這一章中我們將對(duì)前一章各節(jié)做一個(gè)詳細(xì)的介紹。

第五章 課程設(shè)計(jì)心得與體會(huì)

致謝

參考文獻(xiàn)

第五篇：液體攪拌機(jī)PLC課程設(shè)計(jì)

液體攪拌機(jī)控制程序 引 言

本設(shè)計(jì)圍繞液體攪拌機(jī)的控制，選用德國(guó)西門子公司的S7-200系列PLC完成攪拌機(jī)的變速攪拌任務(wù)。

在煉油、化工、只要等行業(yè)中，多種液體混合是必不可少的工序，而且也是其生產(chǎn)過(guò)程中十分重要的組成部分，但由于這些行業(yè)中多為易燃易爆，有毒有腐蝕的介質(zhì)，一直現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境十分惡劣，不適合人工現(xiàn)場(chǎng)操作，另外，生產(chǎn)要求該系統(tǒng)要具有配料精準(zhǔn)、控制可靠等特點(diǎn)，這也是人工操作和半自動(dòng)化控制所難以實(shí)現(xiàn)的，所以為了幫助相關(guān)行業(yè)，特別是其中的中小型企業(yè)實(shí)現(xiàn)多種液體混合的自動(dòng)控制。

在此次設(shè)計(jì)中，對(duì)于人機(jī)交互方式改造系統(tǒng)的操作模式應(yīng)盡量和改造前的相類似，以便于人員的迅速掌握。從企業(yè)的改造要求可以看出在新的控制系統(tǒng)中既需要處理模擬量也需要處理大量的開(kāi)關(guān)量，系統(tǒng)的可靠性要高，人機(jī)交互界面友好，應(yīng)具備數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和分析總的能力。

要實(shí)現(xiàn)整個(gè)液體混合控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要從怎樣實(shí)現(xiàn)各電磁閥的開(kāi)關(guān)以及電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的控制這個(gè)角度去考慮，此次設(shè)計(jì)就這個(gè)問(wèn)題的如何實(shí)現(xiàn)以及選擇怎樣的方法來(lái)確定系統(tǒng)方案。

沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容

整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程是按思想工藝流程設(shè)計(jì)，為設(shè)備安裝、運(yùn)行和保護(hù)檢修服務(wù)。設(shè)計(jì)的編寫按照國(guó)家關(guān)于電氣自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)中的電氣設(shè)備常用基本圖形符號(hào)（GB4728）及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編寫。設(shè)計(jì)原則主要包括：工作條件；工程對(duì)電氣控制線路提供的具體資料。系統(tǒng)在保證安全、可靠、穩(wěn)定、快速的前提下，盡量做到經(jīng)濟(jì)、合理、合用，減小設(shè)備成本。在方案的選擇、元器件的選型時(shí)更多的考慮新技術(shù)、新產(chǎn)品?？刂朴扇斯た刂频阶詣?dòng)控制，由模擬控制到微機(jī)控制，使功能的實(shí)現(xiàn)由一到多而且更加趨于完善。

本次設(shè)計(jì)中的液體攪拌機(jī)包括：3個(gè)進(jìn)料閥 Y1、Y2、Y3，出料閥Y4，變頻器控制的攪拌機(jī)FM，加熱器DH，3個(gè)液位器L1、L2、L3。系統(tǒng)要完成的工作過(guò)程如下：

（1)開(kāi)始關(guān)Y4，打開(kāi)Y1進(jìn)液體A，當(dāng)L3有輸出時(shí)，關(guān)Y1。

（2)打開(kāi)Y2，同時(shí)使攪拌機(jī)以轉(zhuǎn)速1攪拌，當(dāng)L2有輸出時(shí)，關(guān)Y2。（3)打開(kāi)Y3，同時(shí)使攪拌機(jī)以轉(zhuǎn)速2攪拌，當(dāng)L1有輸出時(shí)，關(guān)Y3。（4)攪拌機(jī)以轉(zhuǎn)速3攪拌，同時(shí)使加熱器DH工作，延時(shí)10秒。（5)攪拌機(jī)停止工作，繼續(xù)加熱10秒。

（6)停止加熱，打開(kāi)出料閥Y4，延時(shí)10秒，在打開(kāi)Y4時(shí)，Y1、Y2、Y3不能打開(kāi)。

液體攪拌機(jī)控制程序 工藝分析及控制要求

3.1 工藝分析

本次設(shè)計(jì)的液體混合裝置主要完成三種液體的自動(dòng)混合攪拌并控制溫度，此裝置需要控制的元件有：其中L1、L2、L3為液面?zhèn)鞲衅?，液面淹沒(méi)該點(diǎn)時(shí)為ON。Y1、Y2、Y3、Y4為電磁閥，M為攪拌電機(jī)，T為溫度傳感器，H為加熱器。另外還有控制電磁閥和電動(dòng)機(jī)的1個(gè)交流接觸器KM。所有這些元件的控制都屬于數(shù)字量控制，可以通過(guò)引線與相應(yīng)的控制系統(tǒng)連接從而達(dá)到控制效果。

圖3.1 液體攪拌機(jī)基本構(gòu)造

沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)

3.2 控制要求

本次設(shè)計(jì)要完成以下控制要求：（1）初始狀態(tài)

容器是空的，各個(gè)閥門Yl、Y2、Y3、Y4均為OFF，液位傳感器L1、L2、L3均為OFF，電動(dòng)機(jī)M為OFF，加熱器H為OFF。（2）啟動(dòng)操作

按下啟動(dòng)按扭，開(kāi)始下列操作: 1)Y1=Y2=ON，液體A和B同時(shí)注人容器。當(dāng)液面達(dá)到L2時(shí)，L2=ON，使Y1=Y2=OFF，Y3=ON，即關(guān)閉Y1和Y2閥門，打開(kāi)液體C的閥門Y3。

2)液面達(dá)到L1時(shí)，Y3=OFF，M=ON，即關(guān)閉閥門Y3，攪拌機(jī)M啟動(dòng)，開(kāi)始攪拌。3)經(jīng)10s鐘攪勻后，M=OFF，停止攪動(dòng)，H=ON，加熱器開(kāi)始加熱。

4)當(dāng)混合液溫度達(dá)到某一指定值時(shí)，T=ON，H=OFF，停止加熱，使電磁閥Y4=ON，開(kāi)始放出混合液體。

5)液面低于L3時(shí)，L3從ON到OFF,再經(jīng)過(guò)5s，容器放空，使Y4=OFF，開(kāi)始下一周期。（3）停止操作

按下停止鍵，無(wú)論處于什么狀態(tài)均停止。

液體攪拌機(jī)控制程序

液體攪拌機(jī)控制的硬件設(shè)計(jì)

4.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖4.1 液體反應(yīng)池控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)

4.2 硬件設(shè)計(jì)

圖4.2 液體攪拌機(jī)控制的硬件設(shè)計(jì)圖

圖4.3 液體攪拌機(jī)輸人/輸出接線圖

（1）兩種液體的進(jìn)人 當(dāng)PLC接通電源后，按下啟動(dòng)按鈕SB0后，觸點(diǎn)X0接通，由于有微分指令DF，使該路只接通一掃描周期，通過(guò)保持指令KP使Y1、Y2輸出繼電器線圈得電并保持，分別與之相接的Y1、Y2電磁閥帶電接通，流進(jìn)兩種不同成分的液體。

（2）第三種液體的進(jìn)人

液體攪拌機(jī)控制程序

當(dāng)液體達(dá)到L2液位傳感器的位置時(shí)，X2輸人繼電器接通使Y1、Y2關(guān)閉，同時(shí)地址為16的X2接通，利用KP指令使輸出繼電器Y3接通并保持，與之相連的Y3電磁閥得電接通，第3種液體流進(jìn)液罐。

（3）攪拌機(jī)工作 當(dāng)液位到達(dá)L1液位傳感器的位置時(shí)，該傳感器檢測(cè)到該信息，使Xl輸人繼電器線圈得電，在梯形圖中它的X1常開(kāi)觸點(diǎn)接通，通過(guò)KP指令復(fù)位端，使輸出繼電器Y3關(guān)閉，與之相連的硯電磁閥關(guān)閉，同時(shí)接通地址為32的X1常開(kāi)觸點(diǎn)，使代表攪拌機(jī)Y5的輸出繼電器接通。

（4）加熱器工作 攪拌機(jī)通過(guò)Y5的輸出信號(hào)得電并開(kāi)始攪拌，并用TIMY0定時(shí)器定時(shí)，定時(shí)時(shí)間為10s。10s到后，地址為45的定時(shí)器常開(kāi)觸點(diǎn)T0接通，使Y6輸出繼電器得電，與之相連的加熱器H這時(shí)接通，開(kāi)始加熱液體，同時(shí)關(guān)閉Y5使攪拌機(jī)M停止。

（5）混合液體開(kāi)始排出 當(dāng)液體溫度達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，溫度傳感器T檢測(cè)到該信息，同時(shí)梯形圖中地址為47的X4接通使Y6失電，從而使加熱器H關(guān)閉，同時(shí)接通地址為51的X4常開(kāi)觸點(diǎn)，使X4接通，與之相連的Y4電磁閥打開(kāi)，排出攪拌均勻后的混合液體。

（6）混合液體排完 當(dāng)液位低于L3液位傳感器的位置時(shí)，L3液位傳感器由通到斷，使X3也由通到斷，這樣相當(dāng)于一個(gè)下降沿，驅(qū)使DF產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖，通過(guò)KP指令置位端使輔助繼電器R0接通，接通后使定時(shí)器TMY1定時(shí)，大約5s時(shí)間，液體排完。

（7）重復(fù)液體混合過(guò)程 重復(fù)液體混合過(guò)程是通過(guò)并聯(lián)在梯形圖地址為2位置上的定時(shí)器TMY1常開(kāi)觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)T1常開(kāi)觸點(diǎn)也接通，通過(guò)保持保持指令KP使R0復(fù)位，定時(shí)器關(guān)閉。

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4.3 電氣原理圖設(shè)計(jì)

圖4.4 液體攪拌機(jī)控制中電動(dòng)機(jī)的工作原理圖

4.4 I/O地址分配

根據(jù)設(shè)備的控制要求及系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，并考慮富裕量，PLC系統(tǒng)的輸入、輸出元件及I/O地址設(shè)定如下表所示：

表4.1 I/O表

輸入點(diǎn)地址

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6

功能 SB0啟動(dòng)按鈕 L1液位傳感器 L2液位傳感器 L3液位傳感器 T溫度傳感器 SB1停止按鈕 FR常閉觸點(diǎn)

輸出點(diǎn)地址

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

功能 報(bào)警燈HL 電磁閥Y1 電磁閥Y2 電磁閥Y3 電磁閥Y4 攪拌機(jī)M 加熱器H 熱繼電器FR

液體攪拌機(jī)控制程序 PLC程序設(shè)計(jì)及過(guò)程分析、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、（1）當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后，執(zhí)行以下操作：

1)Y1=Y2=ON，液體A和B同時(shí)注人容器。當(dāng)液面達(dá)到L2時(shí)，L2=ON，使Y1=Y2=OFF，Y3=ON，即關(guān)閉Y1和Y2閥門，打開(kāi)液體C的閥門Y3。

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2)液面達(dá)到L1時(shí)，Y3=OFF，M=ON，即關(guān)閉閥門Y3，攪拌機(jī)M啟動(dòng)，開(kāi)始攪拌。3)經(jīng)10s鐘攪勻后，M=OFF，停止攪動(dòng)，H=ON，加熱器開(kāi)始加熱。

4)當(dāng)混合液溫度達(dá)到某一指定值時(shí)，T=ON，H=OFF，停止加熱，使電磁閥Y4=ON，開(kāi)始放出混合液體。

5)液面低于L3時(shí)，L3從ON到OFF,再經(jīng)過(guò)5s，容器放空，使Y4=OFF，開(kāi)始下一周期。

（2）當(dāng)按下停止按鈕后，所有工作均停止。

液體攪拌機(jī)控制程序 結(jié) 論

兩周時(shí)間的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，我用PLC設(shè)計(jì)完成了液體攪拌機(jī)的控制程序，達(dá)到了控制要求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)液體攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。

整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程是按思想工藝流程設(shè)計(jì)，為設(shè)備安裝、運(yùn)行和保護(hù)檢修服務(wù)。系統(tǒng)在保證安全、可靠、穩(wěn)定、快速的前提下，盡量做到經(jīng)濟(jì)、合理、合用，減小設(shè)備成本。在方案的選擇、元器件的選型時(shí)更多的考慮新技術(shù)、新產(chǎn)品。控制由人工控制到自動(dòng)控制，由模擬控制到微機(jī)控制，使功能的實(shí)現(xiàn)由一到多而且更加趨于完善。

就目前的現(xiàn)狀有以下幾種控制方式滿足系統(tǒng)的要求：繼電器控制系統(tǒng)、單片機(jī)控制、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制、可編程序控制器控制。繼電器控制系統(tǒng)靈活性差，響應(yīng)速度慢；單片機(jī)控制硬件設(shè)計(jì)、制作和程序設(shè)計(jì)的工作量相當(dāng)大；業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制價(jià)格較高，將它用于開(kāi)關(guān)量控制有些大材小用。可編程控制器(PLC)從上個(gè)世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)控制系統(tǒng)。在PLC已經(jīng)發(fā)展成為不但具有邏輯控制功能、還具有過(guò)程控制功能、運(yùn)動(dòng)控制功能和數(shù)據(jù)處理功能、連網(wǎng)通訊功能等多種性能，是名符其實(shí)的多功能控制器。由PLC為主構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有可靠性高、控制功能強(qiáng)大、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，是目前工業(yè)自動(dòng)化的首選控制裝置。

對(duì)于本課設(shè)來(lái)說(shuō)，如果液體混合系統(tǒng)部分是一個(gè)較大規(guī)模工業(yè)控制系統(tǒng)的改造升級(jí)，新控制裝置需要根據(jù)企業(yè)設(shè)備和工藝現(xiàn)況來(lái)構(gòu)成并需盡可能的利用舊系統(tǒng)中的元器件。對(duì)于人機(jī)交互方式改造后系統(tǒng)的操作模式應(yīng)盡量和改造前的相類似，以便于操作人員迅速掌握。從企業(yè)的改造要求可以看出在新控制系統(tǒng)中既需要處理模擬量也需要處理大量的開(kāi)關(guān)量，系統(tǒng)的可靠性要高，人機(jī)交互界面友好，應(yīng)具備數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和分析匯總的能力。

沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)

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