数子电子技术课程设计Word下载.docx
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2.2.系统框图4
3各部分功能模块设计5
3.1．电源的制作5
3.2.脉宽发生装置的制作5
3.3.电机驱动电路的制作6
3.4电机正反转的控制和显示.......................................7
4.实验元器件介绍............................................................................................................................8
5.心得体会11
参考文献11
附录系统原理总图12
1概述
1.1.设计要求
1.2.设计目的
1.了解一般电机控制的工作电路及其原理
2.通过调速控制器的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法
3.由于调速控制器电路中包含有555时基电路。
4.通过H桥驱动电路的学习掌握驱动的方法及双向驱动的原理和实现方法。
2系统总体方案
2.1.系统组成
基本的控制电路由稳压电源提供电源，由555定时器构成单稳态触发电路产生一定的脉冲，通过由555定时器组成的多谐振振荡电路，为电机转动提供脉冲信号，再通过H桥使电机实现正反转功能，通过改变震荡电路中可调电阻阻值从而改变占空比，进行调速。
将以上几部分按一定的方式组合起来便可组成满足设计要求的电路。
2.2.系统框图
构想图
图1
3各部分功能模块设计
3.1电源的制作
用稳压芯片LM317产生2——15V稳压直流可调电源，供脉宽发生装置和电机驱动电路H桥使用使用电路图是：
图2
3.2脉宽发生装置的制作
555是常用的定时器装置，由于能形成占空比可调的矩形波，而作为脉宽发生装置，其中产生矩形波的频率为f=1.443/[（R9+R10+R11）*C2]而有电压和无电压的时间为T1=0.693*[R9+R10（上）]*C2、T2=0.693*[R11+R10（下）]*C2，易见，通过调节R10可以调节电压的占空比，根据有效值的计算就可以得到在3端口得到可调的电压的。
电机M是用它的输出脉冲驱动的，脉冲占空比越大，电机电驱电流就越小，转速减慢；
脉冲占空比越小，电机电驱电流就越大，转速加快。
因此调节电位器R10的数值可以调整电机的速度。
整个电路的脉冲频率选在3~5千赫之间。
频率太低电机会抖动，太高时因占空比范围小使电机调速范围减小。
电路图如下：
图3
3.3电机驱动电路的制作
由于555没有驱动功能，所以要制作一个电机驱动电路用于电机的转动，H桥如图所示，H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。
要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。
根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。
图4
要使电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通。
当Q2管和Q5管导通时，电流就从电源正极经Q2从左至右穿过电机，然后再经Q5回到电源负极。
当三极管Q2和Q5导通时，电流将从左至右流过电机，从而驱动电机按特定方向转动，假设为正方向；
另一对三极管Q3和Q4导通的情况，电流将从右至左流过电机。
当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，从而驱动电机沿另一方向转动，假设为反方向。
3.4电机正反转的控制和显示
用一个单刀双掷开关使打开和闭合时的两组电压加到H桥的两端，而实现正反转，用两个发光二极管加到单刀双掷开关的两对端子上，当一对端子接通时，就会是这侧的二极管导通而另一侧关闭从而实现正反转的可视性操作。
使用电路图如下：
图5
4实验元器件介绍
4.1基本原器件
ne555定时器一个
电阻10k4k7各两个330520各四个
电容3330.01uf各一个
二极管1N4007六个
LED灯两个
三极管901380508550各两个
4.2555时基电路
（1）555时基电路逻辑功能表
复位端4脚
高电平触发端6脚
低电平触发端2脚
比较输出
A1（
）A2（
）
输出端
3脚
三极管
VTD
×
导通
1
＞2\3Vcc
＜1\3Vcc
截止
＜2\3Vcc
＞1\3Vcc
不变
（2）555单时基集成电路引脚排列方式和引脚说明
引脚
字母代号
功能说明
GND
公共地线端
5
Vc
控制信号输入端
2
触发信号输入端
6
TH
阀值信号输入端
3
Vo
信号复位端
7
DIS
放电控制器
4
主复位信号输入端
8
Vcc
工作电源输入端
555定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路，其内部电路框图和外引脚排列图分别如图1和图2所示。
它的功能表见表3。
555定时器有二个比较器A1和A2，有一个RS触发器，R和S高电平有效。
三极管VT1对清零起跟随作用，起缓冲作用。
三极管VT2是放电管，将对外电路的元件提供放电通路。
比较器的输入端有一个由三个5kW电阻组成的分压器，由此可以获得和两个分压值，一般称为阈值。
555定时器的1脚是接地端GND，2脚是低触发端TL，3脚是输出端OUT，4脚是清除端Rd，5脚是电压控制端CV，6脚是高触发端TH，7脚是放电端DIS，8脚是电源端VCC。
555定时器的输出端电流可以达到200mA，因此可以直接驱动与这个电流数值相当的负载，如继电器、扬声器、发光二极管等。
555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。
两个比较器C1和C2各有一个输入端连接到三个电阻R组成的分压器上，比较器的输出接到RS触发器上。
此外还有输出级和放电管。
输出级的驱动电流可达200mA。
比较器C1和C2的参考电压分别为UA和UB，根据C1和C2的另一个输入端——触发输入和阈值输入，可判断出RS触发器的输出状态。
当复位端为低电平时，RS触发器被强制复位。
若无需复位操作，复位端应接高电平。
555的应用：
（1）构成施密特触发器，用于TTL系统的接口，整形电路或脉冲鉴幅等；
（2）构成多谐振荡器，组成信号产生电路；
（3）构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。
555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路，如定时器、分频器、脉冲信号发生器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。
5.心得体会
这次设计，使我了解了设计电路的程序，加深了我对设计电路的认识和对专业知识的消化，也让我了解了关于设计电路的基本原理与设计理念，我们不仅要专注于我们所学过的知识，而且还要经常拓展我们的视野，敢于接触我们所学的书本上所没有的东西。
在设计中我们要综合考虑芯片本身特性以及所接电路的差异，否则我们所设计电路最后将无法达到最初的要求。
通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解，才能达到掌握的目的。
参考文献
1、任为民主编：
《电子技术基础课程设计》，北京，中央广播电视大学出版社，1997年
2、王子仪，殷广信编著：
《电子技术》下册，北京，电子工业出版社，1986年
3、凌肇元编著：
《集成电路应用实例集锦》，北京，人民邮电出版社，1983年
4、周始终，陈道坦主编：
《电子技术》，重庆，重庆大学出版社，1994年
5.康华光电子技术基础数字部分北京高等教育出版社2006
6.孙余凯等轻松解读数字实用电路北京：
电子工业出版社
附系统原理总图
图6
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