武汉理工大学《电工电子综合》课程设计说明书

目录

课程设计大纲 .......................................................................................................................................................1

课程设计任务书 ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 摘要 .......................................................................................................................................................................2 1机器人行走电路设计 ........................................................................................................................................3

1.1设计要求 ................................................................................................................................................3 1.2电路总体方案设计与论证 ....................................................................................................................3

1.2.1各模块方案比较与论证 ............................................................................................................3 1.2.2总体方案简要说明 ....................................................................................................................4 1.2.3系统框图及总体原理图 ............................................................................................................4 1.3电路的设计和分析 ................................................................................................................................6

1.3.1 555多谐振荡电路 ....................................................................................................................6 1.3.2计数模块及计数显示电路 ........................................................................................................7 1.3.3电机控制电路 ............................................................................................................................8 1.4仿真结果与分析 ....................................................................................................................................8 1.5小结 ...................................................................................................................................................... 11 1.6附图：机器人行走电路原理图及PCB板 ..........................................................................................12 1.7主要芯片及器件说明 ..........................................................................................................................14

1.7.1 二-五-十进制计数器74LS90 ................................................................................................14 1.7.2电机驱动芯片L298 .................................................................................................................14 1.8附表：机器人行走电路所用元件 ......................................................................................................16 2有害气体检测与抽排电路设计 ......................................................................................................................17

2.1 设计要求 .............................................................................................................................................17 2.2电路总体方案设计与论证 ..................................................................................................................17

2.2.1各模块方案比较与论证 ..........................................................................................................17 2.2.2总体方案简要说明 ..................................................................................................................17 2.2.3系统框图及总体原理图 ..........................................................................................................18 2.3电路设计与分析 ..................................................................................................................................20

2.3.1电源电路 ..................................................................................................................................20 2.3.2有害气体检测电路 ..................................................................................................................21 2.3.3声光报警电路及抽排电路 ......................................................................................................22

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武汉理工大学《电工电子综合》课程设计说明书

2.4仿真结果与分析 ..................................................................................................................................23 2.5小结 ......................................................................................................................................................25 2.6附图：有害气体检测与抽排电路原理图及PCB板 ..........................................................................26 2.7主要芯片及器件 ..................................................................................................................................28

2.7.1QM-N5气敏传感器 ....................................................................................................................28 2.7.2继电器 ......................................................................................................................................28 2.8附表：有害气体检测与抽排电路所用元件 ......................................................................................29 设计体会 .............................................................................................................................................................30 参考文献 .............................................................................................................................................................31

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课程设计大纲

电工电子强化训练课程综合设计是根据教学计划和课程目标的要求，综合应用《电路原理》、《模拟电子技术基础》、《数字电子技术基础》、《电工实习》、《传感器原理及接口技术》、《电力电子交流技术》等课程知识而开设的实践性课程。以期对电气专业学生进行电工电子类设计思想和设计方法的初步训练，使学生掌握基本电子线路的设计技能。

一、课程设计的目的

通过课程设计的实际训练，加深学生对相关课程基础知识与基本理论的理解，培养学生综合运用所学知识的应用能力，使其在理论分析、工程计算、制图标准与规范、查阅设计手册与资料以及计算机应用能力等方面得到初步训练，促进学生养成严谨求实的科学学风，激发学生自主创新的精神。 二、课程设计的基本内容

1、指导教师拟定题目难易适当的课程设计任务书，既保证大多数学生得到基本训练，通过查阅资料、手册、分析、计算能训练完成设计任务，又能使学习优秀的学生充分发挥创新思维，激发探索科技知识的积极性。

2、设计开始前，指导教师讲解有关设计的目的、要求及注意事项，介绍设计原则、方法和范例，整补学生在过去的学习阶段尚未涉猎的相关知识。

3、设计期间，指导老师对学生遇到的问题及时解答，并对课程设计的内容组织质疑和答辩。

4、每个学生在设计结束时要提交一份按统一格式要求书写的课程设计说明书。说明书中要求有设计方案的选择，绘制方框图、电气原理图，阐述电路工作原理，元器件参数计算、设计电路的性能指标等。 三、设计时间 1周 四、其他

1、课程设计说明书封面由教务处统一印制。

2、课程设计报告除教学管理部门要求必须用手写的内容外，一律打印上交。 3、学生课程设计成绩由指导老师 通过质疑和答辩，结合课程设计过程中的学习态度、设计思想、设计成果综合评定。

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摘要

现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、恶劣的工作环境中解放出来，极大地提高劳动生产率，而且增强了人类认识世界和改造世界的能力。国内外自动化技术的发展趋势是系统化、柔性化、集成化和智能化，而实现智能化关键是解决复杂系统的控制问题。本设计报告就是基于555定时器的简单智能控制系统的设计，包含以下两个设计题目：一是机器人行走电路设计。机器人前进，行走一段时间后，机器人自动后退，退行一段时间后自动前行，周而复始，并且前进和后退时间都是可调的。二是有害气体的检测与抽排电路设计。实现二级控制，当有害气体浓度大于泄露浓度小于超标浓度时，启动抽排系统；当浓度大于超标浓度，威胁到人身安全时，抽排系统工作，报警系统发出双音警报声和灯光间歇闪烁的光报警提示。

关键词： 自动化技术 智能控制 555定时器

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