毕业设计（论文）：光电式数字测速仪设计

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1、长春工业大学毕业设计（论文）光电式数字测速仪学生姓名：李作成专业班级：机电一体化指导教师：高萍职称：讲师起止日期：2011.12.5～2012.3.14长春工业大学白城职业技术学院毕业设计（论文）摘要本设计是要求使用红外发光二极管和光敏三极管作为速度转换装置，可以测定01到99转每分钟的转速，并在无闪烁的情况下数字显示。为了达到设计要求，我们计划将整个设计分为几个部分，将各个部分设计成功之后进行整合，即可达到设计要求。在经过商讨之后，我们认为我们可以将其划分为光电转化部分，控制电路部分，计数部分，显示部分。其中光电转化部分是将红外发光二极管和光敏三极管所产生的物理信号将其转化为整个系统可

2、以处理的电脉冲信号。控制电路侧是将光电转化部分的得到的电信号再有效时间内控制性的输入到计数部分。技术部分是将在有效时间段内接收到的有效信号进行累加计数，并且在每次计数结束时自动完成完成清零。显示部分则是将一个计数周期内得到的转速进行锁存，并且显示输出。在该设计中尽可能选用较少类型的芯片，方便使用，同时对于一些芯片较多，容易导致线路繁锁的问题，电路设计尽量采用模块布局，力求连线简洁、美观，逻辑功能清晰、有条理。这份课程设计报告详细描述了红外测速仪各个模块的功能和实现原理，给出每个模块的电路图。同时，介绍了设计方案，能够让读者更深入了整个设计流程。在这个实验中，用到了多个芯片，为了防止混淆，

3、标明了芯片名称，这样可使读者一目了然这个电路中所有芯片的作用，使电路清晰明了。关键词：光电转化部分；控制电路部分；计数部分；显示部；2长春工业大学毕业设计（论文）目录摘要21数字式红外测速仪41.1技术要求及指标41.2设计前的思路与分析42系统总体方案及硬件设计52.1功能模块52.2功能解析82.3硬件说明103软件设计113.1设计思想113.2设计流程114总结115参考文献12附图；电路整体机构图134长春工业大学毕业设计（论文）数字式红外测速仪1.1设计要求：技术指标与要求：1)用红外发光二极管、光敏三极管作为速度转换装置。2)测速范围：10–990转/分。3)两位数字显示，

4、显示不允许闪烁。1.2设计前的思路与分析1、红外发光二极管固定于旋转物体（假设为汽车车轮）定轴上，在转轴上安装一遮光板，板上打一个小孔（或者打多个小孔），当转轮旋转时，发光二极管、小孔、光敏三极管在一条直线上，即有红外光通过，其他时间则由于挡板作用，没有光通过，光敏电阻接收红外光转化为一个脉冲，产生一个脉冲说明转一圈。这样只需要测量一分钟内光敏三极管输出脉冲个数，就知道转速了，两者是等价的即脉冲频率f=转速n2、总框架图光电转换主门整形红外光显示译码锁存计数图一总框架图主门是一个控制门，开通期间，计数脉冲通过，关闭期间计数脉冲则通不过。我们采用6s钟，即测量6s内的脉冲个数，转速就等于脉

5、冲个数乘上10倍，即所测量的频率范围在1-99，所以计数器选择百进制就可以满足要求。最终的显示数值不能闪烁，所以采用先锁存，再译码显示。为了第二次测量，在计数值锁存后对计数器清零，所以在关闭期间完成锁存和清零功能。4长春工业大学毕业设计（论文）2系统总体方案及硬件设计2.1功能模块该电路主要分为光电转化部分，控制电路部分，计数部分，显示部分五个主要部分。其中显示部分包含了锁存部分这个小模块。数字式红外测速仪红外信号采集并且转化为脉冲数字累加器锁定并显示转速60秒的时钟控制电路提供时间截止信号图一整体信号以及模块功能框图在六十秒的控制电路上我们使用了一个人为可控的开关，每次需要使用的时候，

6、在开始的使用的时候都会自动的将上次在显示中的锁存结果和数字累加器中的上次运行结果进行清零。之后才在红外脉冲源的控制下实现计数并显示出来。2.2功能解析4长春工业大学毕业设计（论文）4长春工业大学毕业设计（论文）控制部分电路主要采用的是曾经上课是做过的实验电路，为有两片74ls192完成一个六十进制的计数，从而当提供一个1Hz的辅助脉冲的时候可以达到一分钟完成一个计数周期的目的。其电路图如下所示。接电源接1Hz脉冲接高电位信号输出接地图二控制部分电路基本思路就是这样的，按照这个步骤，再逐步分析。然后该考虑对与每部分的电路，需要用到什么元件来实现其功能，怎样实现？据所学知识及查找资料得到每部

7、分析过程如下所示：4长春工业大学毕业设计（论文）计数部分电路该部分主要是在控制部分的有效时间内不断实现叠加功能。其电路如下：接电源接地接高电位接地计数信号输出由光电转换部分接入计数脉冲图三计数部分电路4长春工业大学毕业设计（论文）显示部分和光电转化部分的电路结构如下;接电源脉冲输出图四光电转化部分输入计数信号输入计数信号4长春工业大学毕业设计（论文）两片七段式数码显示图五显示部分电路2.3硬件说明;本设计主演用到了74LS192芯片