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东 北 石 油 大 学
课 程 设 计
2012 年 7月 1日
东北石油大学课程设计任务书
课程 电 子 技 术 课 程 设 计
题目 自行车用速度计
专业 自动化 姓名 李奇 学号 2
主要内容:
利用车轮的转速来测定自行车的前进速度。
基本要求:
1.利用光电传感器与计数器?、基准脉冲(0.18s)发生部分电路组合起来。
2.无接触式的检测自行车的速度
3.将检测到的速度用数显示式显示
主要参考资料:
[1] 李万臣. 模拟电子技术基础实验与课程设计[M].北京:机械工业出版社,1994.11[2] 黄继昌. 实验单元电路及其应用.北京电子报.1995年第22期
[3] 杨邦文. 新型实用电路制作200例.北京:高等教育出版社,1995
[4] 阎石主. 数字电子技术基础.北京:科学出版社.1988
[5] 童诗白. 模拟电子技术基础.电子技术应用.1991年第9期
[6] 王吉浩.电子技术实验与课程设计设计指导[M].高等教育出版社,1997.[7] 梁言贵.现代电路集成手册.北京:电子工业出版社,1997
完成期限 2012.6.25-2012.7.1
指导教师 赵玉峰 陶国彬
专业负责人
2012年 6 月24 日
目 录
1 任务和要求 1
2 总体方案设计与选择 1
2.1 1
2.2设计总思路 2
3 电路总原理框图设计 23.1 电路图 2
3.2元件明细表 5
4 单元电路设计
4.1车轮转动的探测 5
4.2基准脉冲发生部分 6
4.3计数器电路 6
4.4锁存器及译码显示电路 7
5 焊接调试过程 7
6 设计总结
参考文献
1 任务和要求
(1)任务:利用车轮的转速来测定自行车的前进速度
(2)要求:1.利用光电传感器与计数器?、基准脉冲(0.18s)发生部分电路组合起来。
2.无接触式的检测自行车的速度
3.将检测到的速度用数显示式显示。
2 总体方案设计与选择
2.1自行车用速度计原理
假设车轮的圆周长是lm,而且每秒钟转动一圈。那么经过1h后将前进。也就是说,车轮转动越快,车速也就越快,我们可以利用这个原理制作自行车用速度计。
图1是利用辐条旋转的自行车用速度计的原理示意图。自行车的车轮有许多辐条,它支撑着轮箍。在车架上安装上红外二极管和光传感器构成的光电传感器,每当辐条通过传感器时会产生脉冲。如果把脉冲换算成距离用来表示速度,就是所谓的速度计。现
在假设辐条与辐条之间的间隔是5cm,当行驶1 Km (1OOOOOcm )需要1h(3600秒)时,自行车以1 Km/h行驶时,每前进5cm需要时间为
这样如果每隔0.18s就有辐条在光电传感器前通过,其运行速度就为1Km/h。
也就是说,如果对0.18s间辐条通过光电传感器的次数进行计数的话,那么这个计数值就表示以Km/h为单位的速度。也就是说,每0.18s产生l个脉冲的速度就是1 Km/h。而如果每0.18s产生了10个脉冲,那么速度就为10Km/h。
在前面的说明中认为自行车轮箍的辐条间距是5cm。对于比较粗糙的速度计这个数据已经足够了。如果想更准确的测定速度,就需要对自行车轮箍的辐条间距进行准确的测定。那么图和才能更准确的测定辐条的间距呢?
在轮箍上做一记号使他转动,求得转动一周时的距离A,假设轮箍的辐条数为B.那么辐条间距即为A/B=C。所以发生基准脉冲的fosc为:
T=3600*c/
Fosc=1/T=/3600*c(Hz){这里3600s=1h,cm=1Km}
例:以24英寸自行车为例。
当A=188cm,B=36根,C=5.2cm时
fosc= /3600*5.2=5.34(Hz)
2.2设计总思路
有了上述光电传感器检测速度,如果把它再与计数器·、基准脉冲(0.18s)发生部分电路组合起来,就可以构成自行车用速度计。图2是按照这个思路制作的速度计的电路原理框图。但计数器是直接用7段数字表示器表示计数的内容的,这就是说,计数器变化的情况全部都被显示出来。
3 电路总原理框图设计
3.1电路图
3.2元件明细表
元件明细表
序号 名称 型号参数 数量 备注 发光二极管 3 三极管 9013 1 反向器 Sn74HC14 2 计数器 74HC160 2 锁存器 7
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