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激光自動追蹤裝置電路設計報告

發布時間:2022-07-08 03:52:27

1. 用光電二極體設計激光探測器電路

加個電阻轉換成電壓來測量方便些

2. 課程設計報告中硬體電路的設計怎麼寫

電路設計的目的是完成某些功能,可能多種電路都能完成這些功能,說你為什麼選用這個電路;在這些功能中存在著需要達到的指標(如測量精度、頻率、功率等),為達到這些指標你採用了什麼方法,這種方法與其它方法間存在的差異;你都採取了哪些抗干擾措施(這是電路設計中永恆的主題);電路中運用了哪些保護措施(誤接電、操作順序不正確等)。
有時電路很簡單只有可編程序控制器,別的沒加,此時就需要你來敘述抗干擾方法採取的措施,如接地、防雷、防電源串擾,輸入/出的隔離方法及所做的補充等。總之要將最基本的問題當做重點任務來說。

3. 求一個自己設計的簡單電路的實驗報告(急)

是說設計晶體管級的?!
有點難啊。

可以設計4象限大幅度(-5~+5V)乘法器試試。

4. 電子電路課程設計報告怎麼寫

先寫設計要求,再寫方案,再寫實現方法,再軟硬體模塊,再寫當中的問題及解決辦法,再體會總結,再參考文獻

5. 求一篇頻率選擇電路設計的課程設計報告

這個東西太簡單了

6. 模電課程設計報告

模電課程設計報告的
電子檔(一定要用word文檔)到我的郵箱啊
有急用
感激已發,記得給我加分哦!
求一個延時設計電路該設計電路要求為:
1、當

7. 數字電路設計實驗報告(5選1即可)

目錄
1 設計目的 3
2 設計要求指標 3
2.1 基本功能 3
2.2 擴展功能 4
3.方案論證與比較 4
4 總體框圖設計 4
5 電路原理分析 4
5.1數字鍾的構成 4
5.1.1 分頻器電路 5
5.1.2 時間計數器電路 5
5.1.3分頻器電路 6
5.1.4振盪器電路 6
5.1.5數字時鍾的計數顯示電路 6
5.2 校時電路 7
5.3 整點報時電路 8
6系統模擬與調試 8
7.結論 8
參考文獻 9
實驗作品附圖 10

數字鍾

摘要:
數字鍾是一種用數字電路技術實現時、分、秒計時的裝置,與機械式時鍾相比具有更高的准確性和直觀性,且無機械裝置,具有更更長的使用壽命,因此得到了廣泛的使用。
數字鍾從原理上講是一種典型的數字電路,其中包括了組合邏輯電路和時序電路。目前,數字鍾的功能越來越強,並且有多種專門的大規模集成電路可供選擇。
從有利於學習的角度考慮,這里主要介紹以中小規模集成電路設計數字鍾的方法。
經過了數字電路設計這門課程的系統學習,特別經過了關於組合邏輯電路與時序邏輯電路部分的學習,我們已經具備了設計小規模集成電路的能力,藉由本次設計的機會,充分將所學的知識運用到實際中去。
本次課程設計要求設計一個數字鍾,基本要求為數字鍾的時間周期為24小時,數字鍾顯示時、分、秒,數字鍾的時間基準一秒對應現實生活中的時鍾的一秒。供擴展的方面涉及到定時自動報警、按時自動打鈴、定時廣播、定時啟閉路燈等。因此,研究數字鍾及擴大其應用,有著非常現實的意義。
1 設計目的
1.掌握數字鍾的設計、組裝與調試方法。
2.熟悉集成元器件的選擇和集成電路晶元的邏輯功能及使用方法。
3.掌握麵包板結構及其接線方法
4.熟悉模擬軟體的使用。
2 設計要求及指標
2.1基本功能
1)時鍾顯示功能,能夠正確顯示「時」、「分」、「秒」。
2)具有快速校準時、分、秒的功能。
3)用555定時器與RC組成的多諧振盪器產生一個標准頻率(1Hz)的方波脈沖信號。
2.2擴展功能
1)用晶體振盪器產生一個標准頻率(1Hz)的脈沖信號。
2)具有整點報時的功能。
3)具有鬧鍾的功能。
4)……

3、方案論證與比較
本設計方案使用555多諧振盪器來產生1HZ的信號。通過改變相應的電阻電容值可使頻率微調,不必使用分頻器來對高頻信號進行分頻使電路繁復。雖然此振盪器沒有石英晶體穩定度和精確性高,由於設計方便,操作簡單,成為了設計時的首選,但是由於與實驗中使用的555晶元產生的脈沖相比較,利用晶振產生的脈沖信號更加的穩定,同過電壓表的測量能很好的觀察到這一點,同時在顯示上能夠更加接進預定的值,受外界環境的干擾較少,一定程度上優於使用555晶元產生信號方式。我們組依然同時設計了555和晶振兩個信號產生電路。(本實驗報告中著重按照原方案設計的555電路進行說明)
4、 系統設計框圖
數字式計時器一般由振盪器、分頻器、計數器、解碼器、顯示器等幾部分組成。在本設計中555振盪器及其相應外部電路組成標准秒信號發生器,由不同進制的計數器、解碼器和顯示器組成計時系統。秒信號送入計數器進行計數,把累計的結果以『時』、『分』、『秒』的數字顯示出來。『時』顯示由二十四進制計數器、解碼器、顯示器構成,『分』、『秒』顯示分別由六十進制計數器、解碼器、顯示器構成。其原理框圖如圖1.1所示。

5、電路原理分析

5.1數字鍾的構成
數字鍾實際上是一個對標准頻率(1HZ)進行計數的計數電路.由於計數的起始時間不可能與標准時間一致,故需要在電路上加一個校時電路,同時標準的1HZ時間信號必須做到准確穩定.在此使用555振盪器組成1Hz的信號。

數字鍾原理框圖(1.1)

5.1.1振盪器電路
555定時器組成的振盪器電路給數字鍾提供一個頻率為1Hz的方波信號。其中OUT為輸出。

5.1.2時間計數器電路
時間計數電路由秒個位和秒十位計數器,分個位和分十位計數器及時個位和時十位計數器電路構成,其中秒個位和秒十位計數器、分個位和分十位計數器為60進制計數器,而根據設計要求,時個位和時十位計數器為24進制計數器.

5.1.3分頻器電路
通常,數字鍾的晶體振盪器輸出頻率較高,為了得到1Hz的秒信號輸入,需要對振盪器的輸出信號進行分頻。
通常實現分頻器的電路是計數器電路,一般採用多級2進制計數器來實現。例如,將32768Hz的振盪信號分頻為1HZ的分頻倍數為32768( ),即實現該分頻功能的計數器相當於15級2進制計數器。

5.1.4振盪器電路
利用555定時器組成的多諧振盪器接通電源後,電容C1被充電,當電壓上升到一定數值時裡面集成的三極體導通,然後通過電阻和三極體放電,不斷的充放電從而產生一定周期的脈沖,通過改變電路上器件的值可以微調脈沖周期。

5.1.5數字時鍾的計數顯示控制
在設計中,我們使用的是74**160十進制計數器,來實現計數的功能,實驗中主要用到了160的置數清零功能(特點:消耗一個時鍾脈沖),清零功能(特點:不耗時鍾脈沖),在上級160控制下級160時候通過組合電路(主要利用與非門)實現,在連接電路的時候要注意並且強調使能端的連接,其將影響到整一個電路的是否工作。

電路的控制原理如下:
秒鍾由個位向十位進位:0000—0001—0010—0011—0100—0101—0110—0111—1000—1001實現個位的計數,採用的是置數的方式(利用RCO埠),當電路計數到1001的時候採用一個二輸入與非門接上級輸入的高位和低位輸出作為下級的信號,實現了秒區的個位和十位的顯示與控制。設計中注意到接的是一個與非門而不是與門,目標在產生一個時鍾脈沖。實現正確的顯示。
由秒區向分區的顯示控制:
基本原理同上,在秒區十位向時區個位顯示的時:0000—0001—0010—0011—0100—0101產生了六個脈沖的時候向下級輸出一個時鍾脈沖,利用的還是與非門,目標仍是實現正確的計時顯示。
分區的顯示及整體電路反饋清零:
當數值顯示達到:23:59的時候要實現清零的工作,採用CLR清零的方式反饋清零。具體設計接出控制端的9,5,3,2用十六進製表示後高電平對應引腳接與非,將非門輸出信號的值反饋給各個160晶元的清零端(CLR)既可以實現清零了。

5.2 校時功能的實現
當重新接通電源或走時出現誤差時都需要對時間進行校正.通常,校正時間的方法是:首先截斷正常的計數通路,然後再進行人工出觸發計數或將頻率較高的方波信號加到需要校正的計數單元的輸入端,校正好後,再轉入正常計時狀態即可.
根據要求,數字鍾應具有分校正功能,因此,應截斷分個位的直接計數通路,並採用正常計時信號與校正信號可以隨時切換的電路接入其中.
在實驗實現過程中使用的是通過開關(普通開關)來實現高低電平的切換,手動賦予需要的高低電平來實現脈沖的供給,將脈沖提供到所需要的輸入(CLK)埠,實現校時,模擬過程中能夠正常校時並且在校時的時候達到了預定的效果;而在我們進入實際電路連接的時候,利用開關(手控導線點觸實現)來實現校時再不像模擬那樣的精確了,原因分析是由於使用的是普通的開關同時利用的是手動的對CLK埠賦予脈沖信號,在實現手動生成脈沖信號的過程中產生了擾動,即相當於產生了多個的脈沖信號對需要的數碼管進行校時,如此,並沒有達到模擬的精確效果,但是在實驗中通過改進電路的校時方式,不是用手觸開關產生脈沖信號(如若需用手觸則需要使用一個鎖存器實現去抖動,才能夠在脈沖生成時候不產生干擾的脈沖,實現正常的校時),而是使用信號發生器實現信號的提供,對需要校時的數碼管在相對應的CLK埠提供脈沖信號實現校時,利用此方式實現校時則比手觸開關方式效果要好。

5.3 報時的實現
報時功能的實現原理較為簡單,即對所需要報時的輸出量進行控制,並對控制產生的信號作為LED顯示的信號源,電路連接中要注意到的是在實現LED顯示的時候最好連接上一個保護電阻對LED燈器到保護的作用。例如我們的校時時間是 23:59,0010—0011—0101—1001;利用相應的門電路實現滿足埠輸出是上述條件的時候進行報時即可。

6、系統模擬與調試

7、結論
學貴以致用,通過幾天的數字鍾設計過程,將從書本上學到的知識應用於實踐,學會了初步的電子電路模擬設計,雖然過程中遇到了一些困難,但是在解決這些問題的過程無疑也是對自己自身專業素質的一種提高。當最終調試成功的時候也是對自己的一種肯定。在當前金融危機大的社會背景下,能夠增加自身砝碼的不僅僅是一紙文憑證書,更為重要的是畢業生是否能夠適應社會大潮流的需要,契合企業的要求即又較硬的動手操作及設計能力。此次的設計作業不僅增強了自己在專業設計方面的信心,鼓舞了自己,更是一次興趣的培養,為自己以後的學習方向的明確了重點。
另外在這次實驗中我們遇到了不少的問題針對不同的問題我們採取不同的解決方法,最終一一解決設計中遇到的問題。還有在實驗設計中我們曾遇到多塊晶元以及數碼管損壞的情況造成了數字鍾的顯示沒有達到預期的效果,或是根本不顯示,通過錯誤排除最終確認是元件問題,並向老師咨詢跟換元件最終的到解決。在我們曾經遇到不懂的問題時,利用網上的資源,搜索查找得到需要的信息。

62

8. 激光波束制導自動尋的制導系統有什麼裝置設計特點和缺點

激光波束制導,用激光器瞄準目標,不斷發射激光波束,引導導彈命中目標。這種制導方式,很適用於反坦克導彈,缺點是激光器一刻也不能停止工作,容易被發現、干擾。

自動尋的制導,意思就是導彈自己尋找、跟蹤直到最後擊毀目標。它通常利用目標輻射、反射的某種能量,如紅外線、電磁波、光輻射、聲波等的信號,靠裝置在導彈上的設備,探測、計算,形成指令,使導彈飛向目標。

9. 畢業設計:激光切割厚度檢測及自動控制系統

提 要:以8031為核心,擴展檢測、鍵盤、顯示和輸出等控制電路,採用逐點插補法和滑模變結構控制方法,真正實現了三維激光切割的自動控制。�

關鍵詞:三維 激光切割 自動控制�

在實際加工過程中,由於工件存在著表面隨機起伏誤差,尤其大型殼體工件很容易出現扭曲現象,在加工過程中,間隙δ將會有較大的變化,以致嚴重影響切割質量。因此,在激光切割過程中,激光頭必須隨時跟蹤事先無法確定的工件表面起伏,始終保持激光頭噴嘴間隙δ為恆定值。同時,利用霍爾元件檢測工件的厚度,以便調整激光器功率的大小,達到最佳切割的目的。

1 三維激光切割的控制原理�

本系統假定激光頭位置相對固定不動,三台電機拖動工件平台可在三維空間運動。其中兩台步進電機Mx和My拖動工件平台在xy平面上按給定曲線運動,實現軌跡(直線和圓弧)插補的設計思想,一台伺服電機Mz拖動工件平台在z軸方向上下移動,調整激光切割焦點位置。如圖1所示。�

加工軌跡採用逐點比較插補法,就是每走一步都和給定軌跡上的坐標值進行一次比較,視該點在給定軌跡的上方或下方,或在給定軌跡的裡面或外面,從而決定下一步的進給方向,使之趨近加工軌跡。它與給定的直線或圓弧最大誤差不會超過一個脈沖當量,因此,只要將脈沖當量(每走一步的距離)取適當,就可滿足加工精度的要求。�

在z軸方向對激光焦點位置的控制,通過工件平台的升降來實現,採用一種帶積分的滑模變結構控制方法。它將檢測量δ與設定的基準間隙δ0進行比較,並計算得到控制量u,驅動伺服電機Mz抬高或降低平台,以調整激光頭焦點的位置,從而維持間隙δ不變,控制結構框圖如圖2所示。圖中擾動W(s)表示工件起伏的高度,顯然,由於事先無法確知工件的起伏狀況,W(s)為未知擾動量;Ku/(τs+1)表示執行機構模型,其慣性時間常數τ為不確定參數,一般在20ms~40ms之間;Ku=250;e=δ0-δ為間隙誤差。從圖2可推得系統的狀態空間模型,取狀態變數x1=e,x2=,則�

� �

經整理,狀態空間表達式為:�

� �

式中,x∈Rn為狀態變數,u∈R為控制變數,f∈R為未知擾動量,A∈Rn×n這樣,控制器可表示為:�



為了便於進行微機控制,對控制量進行離散化處理, 表示第k周期的控制量。�

� 對式(1)~(4)進行編程,即可構造出帶積分的滑模控制器。�

2 控制系統的硬體結構�

系統以8031單片機為核心,結合擴展外圍晶元ADC0808和DAC0832進行參量的轉換,擴展了E2PROM2864( 8k)作數據存貯器和程序存貯器,擴展8155並行口控制步進電機Mx和My,擴展8279完成顯示與鍵盤。詳見圖3所示。�

2.1 檢測電路�

檢測環節包括兩路,一路是檢測激光頭噴嘴與工件之間的間隙δ,採用電容式感測器,將間隙δ轉化為頻率量並進行線性化,經處理後從ADC0808的IN1口輸入;另一略是檢測工件的厚薄,採用霍爾元件,其輸出電動勢為VH=kHIB,式中k為霍爾元件的靈敏度,當I恆定,VH與B有線性關系,工件厚薄不同,B的強弱就不同,VH的大小也就不同,可見,VH的大小反映了工件的厚薄。VH從ADC0808的IN3口輸入。地址線ABC分別與8031的P00~P02相連,用以選通IN1和IN3,片選信號74LS138-1的Y7端啟動ADC0808轉換,將EOC與INT1介面,由中斷服務程序讀入A/D轉換結果。�

2.2 輸出電路�

它包括三部分,一部分為8155擴展的並行埠,PA口的PA0~PA2控制x軸方向的步進電機Mx,PB口的PB0~PB2控制y軸方向的步進電機My。步進電機的脈沖分配器不採用環形分配器,而選用查表的方法,用軟體來實現。其運行方式採用三相六拍的通電方式,步距角為1.5°,脈沖當量選0.001mm/脈沖,即每發出1000個脈沖,將進或退1mm。8155由74LS138-1的2選通。二部分是由DAC0832-1輸出控制量u,它驅動伺服電機Mz,Mz控制工件平台的升降,確保間隙δ恆定。由74LS138-1的6選通。三部分是由DAC0832-2輸出控制量uP,調整激光器功率大小:工件厚,VH減小,下降平台,增大激光器功率;反之則反。它由74LS138-1的4選通。�

2.3 鍵盤顯示電路�

採用功能強的8279可編程鍵盤/顯示控制器,由74LS138-1的Y1選通。通過74LS138-2解碼,設置8位顯示和22個鍵,操作鍵盤包括第一行功能鍵:STOP(停止)、RUN(運行)、SURE(確定)、RST(復位)和CLR(清零),第二行是軌跡插補的類型:LINE(直線型)、XUN(順圓弧型)和NIN(逆圓弧型),第三行為插補曲線所處的坐標象限標志:I(第一象限),其餘類推。第四行為0~9十個數字鍵。�

3 控制系統的軟體設計�

軟體採用模塊化設計。包括主程序、數據輸入、輸出、定時、插補運算和檢測模塊等,各個模塊各司其責,由主程序來調用和協調。平台的升降和激光功率的調整在每插補完一步後進行判斷。主程序框圖如圖4所示。

4 結束語�

①本控制系統設計方便、靈活,具有可擴充能力,如有需要,可在P1口擴展監控電路,包括聲光報警和防止程序「跑飛」等監控模塊。�

②本系統巧妙地選用一片容量為8k的E2PROM2864作為數據存貯器和程序存貯器,系統結構簡單、優化,運行可靠。�

③系統功能齊全,根據工件平台的需要,恰當地選取兩台步進電機和一台伺服電機拖動平台,真正實現了三維激光切割的自動控制。控制演算法正確,經模擬模擬,系統對工件起伏擾動有很強的抑制能力,激光焦點位置很好地滿足要求。系統具有良好的控制精度。

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