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自动绕线机_

发布日期 :2020-10-05 20:01

  自动绕线机_电子/电路_工程科技_专业资料。燕山大学 课 程 设 计 说 明 书 题目: 自动绕线机 学院(系) : 年级专业: 学 号: 学生姓名: 指导教师: 教师职称: 实验师 实验师 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明

  燕山大学 课 程 设 计 说 明 书 题目: 自动绕线机 学院(系) : 年级专业: 学 号: 学生姓名: 指导教师: 教师职称: 实验师 实验师 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 燕山大学课程设计(论文)任务书 院(系) : 学 号 设计题目 设 计 技 术 参 数 基层教学单位:电子实验中心 学生姓名 自动绕线机 ●自动绕线机进行绕线Hz,中圈频率 2Hz,大圈频率 4 Hz ●具有复位/启动功能 ●具有停止蜂鸣功能,蜂鸣 2 秒 专业(班级) 设 计 要 求 ●用 6 个数码管显示所绕圈数; ●用拨码开关设置功能。 ●蜂鸣器进行蜂鸣提示 工 作 量 ●学会使用 Max+PlusII 软件和实验箱; ●独立完成电路设计,编程下载、连接电路和调试; ●参加答辩并书写任务书。 了解 EDA 的基本知识,学习使用软件 Max+PlusII,下发任务书,开始电 路设计; 2. 学习使用实验箱,如何破ag真人百家!继续电路设计; 3. 完成电路设计; 4. 编程下载、连接电路、调试和验收; 答辩并书写任务书。 1. 工 作 计 划 参 考 资 料 数字电子技术基础》.阎石主编.高等教育出版社. 《EDA 课程设计 B 指导书》. 指导教师签字 基层教学单位主任签字 说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 共 13 页 第 2 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 目 录 第 1 章 引言…………………………………………………………………………………4 第 2 章 正文……………………………………………………………………………5 2.1 设计说明…………………………………………………………………………5 2.2 原理图……………………………………………………………………………7 2.2.1 蜂鸣器提示部……………………………………………………………………7 2.2.2 核心部分?????????????????????????8 2.3 系统仿真波形 ……………………………………………………………………8 2.4 管脚锁定及连接 …………………………………………………………………9 2.5 总结..........................................................................................................................10 第 3 章 参考文献 …………………………………………………………………………12 第一章 引言 共 13 页 第 3 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 随着工业水平的不断发展,工厂对于生产自动化的要求越来越高,工业设备自动化 控制系统的设计也日益复杂。EDA 技术的出现使得数字电路的设计难度大大降低,减轻 了设计人员的负担, 提高了设计效率。 同时, EDA 技术的运用使得设计成本也极大降低, 通过电脑设计和仿真可以有效的监视系统的运行状态,及时发现并修正问题,避免设计 成品因缺陷而报废。 因为 EDA 技术具有上述优点,因而自出先后发展十分迅速。EDA 设计技术也成为 一名电类工程师所必须掌握的技能。 本次 EDA 课程设计以“自动绕线机”的控制电路为设计对象,以实现自动绕线机 的启动、停止、复位和绕线计数及提示为设计目标,基于 EP1K30QC208-3 和 MAX+plus II 10.2 BASELINE 运用 EDA 技术进行设计。并在万能试验箱上实验,达到预期的实验 效果。 本文将对“自动绕线机”的 EDA 设计过程做详细的说明。 第 二 章 正文 共 13 页 第 4 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 (1).设计说明 自动绕线机电路由两个模块组成,它们分别是:○控制圈数计数器、○电机旋转圈 1 2 数显示器。其中○控制圈数计数器有三个优先级不同计数器组成,分别是 30、40、50 1 计数器,它们又分别由两个十进制 74160 计数器改装而成,实现对电机旋小圈 30 匝、中 圈 40 匝、大圈 50 匝的依次计数,其中小圈的技术优先级最高。○电机旋转匝数显示器 2 由六片 3—8 线 计数器组成组合成对电机旋转匝数的 显示电路, 并将信号输给译码管进行显示。 当开关 sw1 拨到高电平时, 通过由两片 74160 组成的 10 计数器开始记录电机小圈旋转匝数, 并将输出信号输给由 3—8 线 和数码管组成的译码显示装置,用来显示小圈旋转匝数,当小圈旋转到 30 匝的时候 10 计数器停止工作,其译码管的显示结果保持显示 30,同时给由相同芯片组成的 20 计数 器和译码显示装置提示信号,使其开始工作,对中圈的旋转匝数计数并显示中圈的旋转 匝数,当中圈的旋转匝数到 40 匝时,40 计数器停止工作,其译码管的显示结果保持显 示 40,与此同时给 50 计数器和由相同芯片组成的 50 计数器和译码显示装置提示信号, 并使其开始工作,对大圈的旋转匝数开始计数并由译码显示装置显示大圈旋转匝数。当 50 计数器计数到 50 时,六个译码管将显示出 30 40 50 ,保持不变,直到用数码复位 开关 sw1 置低电平将其复位,六个译码管将全部清零。当计数器结束后则蜂鸣器开始工 作蜂鸣 2 秒。基于上述预期现象描述,我决定采用多个 74160 十进制同步加法计数器串 联 计 数 的 方 法 。 具 体 连 接 方 法 见 图 一 原 理 图 。、 共 13 页 第 5 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 表 一 74160 十 进 制 同 步 加 法 计 数 器 线 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 1 核心设计电路 左至右依次为 1-6 号。分别为 1 号:记小圈匝数个位;2 号:记小圈匝数十位;3 号:记 中圈匝数个位;4 号:记中圈匝数十位;5 号:记大圈匝数个位;1 号:记大圈匝数十位。 当复位信号输入端输入高电平,系统开始工作。因为此时只有 1 号计数器处于使能工作 状态,而其他均未使能,故 2-6 号输出均为低电平。故 3、5 号计数器的计数脉冲输入端 经与门后被封锁。当 1 号计数达到 30 个。发出进位脉冲的同时,使能 2 号计数器,在两 个计数脉冲过后,来自 1 号计数器的进位脉冲结束,2 号计数器使能信号撤除,2 号计数 器保持输出“0011” ,而此时 2 号计数器输出端 A 经与非门反相之后使计数脉冲被与门 封锁,计数器 1 无法继续计数,也保持在 0 不动。至此完成小圈的计数过程。 完成小圈计数的同时, 由于 2 号计数器输出端 A 口输出高电平, 号计数器被使能, 3 开始记录中圈绕线 号计数器计数满产生进位信号时都将使能 4 号计数器, 因此 4 号计数器可记录 3 号计数器产生进位的次数。 4 号计数器输出端为 0100 时, 当 即 3 号计数器计数 40 次,产生三次进位信号时,4 号计数器的 B 端口置位,导致 3 号计数 器计数脉冲输入端被与门封锁,3 号计数器保持 0 不动。 同时计数器 5 被使能, 开始记录大圈绕线 号计数器输出为 当 “0101” 时,即 5 号计数器计数 50 次,产生四次进位信号时,将使 5 号计数器的计数脉冲输入端 封锁。使 5 号计数器保持 0 不动而 6 号计数器保持 5 不动。至此整个计数过程结束。 (2)原理图 1 蜂鸣器提示部分 当显示管显示“304050”时此时蜂鸣器开始响应作为结束一个周期的提示音,直到 SW1 拨到低电平时在开始下一个周期绕线 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 2 核心部分 图一 (3)波形仿线 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 (4) .管脚锁定 管脚名称 a1 a2 a3 a4 b1 b2 b3 b4 c1 c2 c3 c4 d1 d2 d3 d4 e1 e2 e3 e4 177 179 191 189 173 174 175 176 139 140 141 142 143 144 147 148 127 128 131 132 管脚序号 作用 第六位数码管段选数据 第六位数码管段选数据 第六位数码管段选数据 第六位数码管段选数据 第五位数码管段选数据 第五位数码管段选数据 第五位数码管段选数据 第五位数码管段选数据 第四位数码管段选数据 第四位数码管段选数据 第四位数码管段选数据 第四位数码管段选数据 第三位数码管段选数据 第三位数码管段选数据 第三位数码管段选数据 第三位数码管段选数据 第二位数码管段选数据 第二位数码管段选数据 第二位数码管段选数据 第二位数码管段选数据 共 13 页 第 9 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 f1 f2 f3 f4 fm n1 n2 n3 n4 n5 n6 en Sz1 Clk2 Clk3 133 134 135 136 38 12 13 14 15 17 18 39 75 85 87 第一位数码管段选数据 第一位数码管段选数据 第一位数码管段选数据 第一位数码管段选数据 蜂鸣电路输出 给数码管工作电压 给数码管工作电压 给数码管工作电压 给数码管工作电压 给数码管工作电压 给数码管工作电压 系统复位信号输入 1HZ 蜂鸣电路时钟输入 2HZ 时钟信号 4HZ 时钟输入信号 (5} 总结 这学期我们开数字模拟电子课程在课堂上老师介绍了许多各式各样的芯片, 有不同的 类型如 7448,74160 等等。我们通过课堂学到了跟模电不同的许多内容。 为期一周的 EDA 课程设计开始了。我的 EDA 课程设计题目是关于绕线机的计数 和蜂鸣器的使用。 在这个课题设计过程中我用到了芯片类型有 74160 和 7448.通过用电脑 线用软件将我设计的思路用电路图表达出来,之后仿真看波形,让后将硬件与软件结合 起来通过观察实验现象来及检验自己的电路图是否正确是否达到自己的要求。着一些类 的工作是紧密相连。通过一周的设计,我学会了使用 MAX+plus II 10.2 BASELINE 软件 和基于 EP1K30QC208-3 的万能试验箱。学会了借助 EDA 计数进行数字电路设计和解决 实际问题的方法。虽然中途也遇到了许多挫折,但是在坚持不懈的努力钻研和老师的指 导下还是很好的克服了这些困难,并在其中学习了许多设计技巧,积累了许多经验。 EDA 技术在数字电子设计领域的应用,让我们可以不制作出实际的电路而观察到各 端口的输入输出波形。极大的增加了仿真的灵活性并且降低了成本。在众多的 EDA 软件 中,基于 MAX+plus II 10.2 BASELINE 的 EDA 设计在数字电路定量分析中的应用特色鲜 共 13 页 第 10 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 明。相比于 purtues 和 protel 等软件,MAX+plus II 10.2 BASELINE 虽然不能直观的观 察实验现象,但是可以清晰的看到各关键节点的波形,为分析实验中出现的问题提供了 准确清晰的分析依据。 在进行 EDA 项目设计的时候,首先应该分析好输入输出真值表,选择好相关器件。 在连线时应该尽量考虑好总体布局,使布局清晰整洁,可以有效避免连线错误。仿真时 应注意选择好结束时间和时间分度,正确的选择好这些量可以使波形完整清晰,有助于 分析。而一旦出现错误,应当结合原理图和波形认真分析,不能急躁,通过数电中学过 的组合逻辑电路和时序逻辑电路知识分析,一定能够很好的排除问题。 一周的课程设计很充实,锻炼了能力,学习了知识,知识只有在实战中才能被最好 的掌握,希望学校以后能多提供这样的机会。在实验过程汇总我也会迷茫会不知所措到 那时一定要静下心来找到问题的源头并且分析问题是怎么回事然后解决问题,锻炼自己 独立解决问题的实力,加强自己的自信心。以后无论遇到什么难题都会勇敢面对。 共 13 页 第 11 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 第3章 参考文献 1 强锡富. 传感器. 机械工业出版社,2001 年 2 李科杰. 新编传感器技术手册. 国防工业出版社,2002 年 3 贾伯年. 传感器技术. 东南大学出版社,1992 年 4 杨宝清.孙宝元. 传感器及其应用手册. 2004 年 5 单成祥. 传感器的理论与设计基础及其应用. 国防工业出版社. 1999 年 共 13 页 第 12 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 燕山大学课程设计评审意见表 指导教师评语: ①该生学习态度 (认真 较认真 不认真) ②该生迟到、早退现象 (有 无) ③该生依赖他人进行设计情况 (有 无) 平时成绩: 指导教师签字: 2012 年 12 月 14 日 图面及其它成绩: 答辩小组评语: ①设计巧妙,实现设计要求,并有所创新。 ②设计合理,实现设计要求。 ③实现了大部分设计要求。 ④没有完成设计要求,或者只实现了一小部分的设计要求。 答辩成绩: 组长签字: 2012 年 12 月 14 日 课程设计综合成绩: 答辩小组成员签字: 2012 年 月 日 共 13 页 第 13 页

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