数字逻辑课设报告--三相六拍步进电机控制器(3)

图14 逻辑分析仪测试反转结果图

如图12中将S2接到连续运行状态，S1接到低电平时，步进电机实现正转，测试结果如图13所示；S1接到高电平时，步进电机实现反转，测试结果如图14所示。图13和图14中三个信号分别为A、B、C，由图13可看出正转顺序：A-AB-B-BC-C-CA-A，图14可看出反转顺序：A-AC-C-BC-B-AB-A，符合三相六拍步进电机的转动规则，满足连续运行状态的电路设计要求。 4、单步运行电路测试

把单刀双掷开关S2打到与J1相连，即单步运行状态，输出端接入三个小灯泡便于观察信号的变化，每按动一次开关J1，输出一个脉冲信号，三相六拍步进电机转动一次。S1接低电平实现电机正转，接高电平实现电机反转。三相六拍步进电机正转：A-AB-B-BC-C-CA-A，反转：A-AC-C-BC-B-AB-A。当S2打到与J1相连，J1处于低电平状态时，三相六拍步进电机实现停车功能。测试如图15所示。

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图15 单步运行测试电路图

5、电路整体性能测试

用直流稳压电源电路提供电源，使三相六拍步进电机控制器实现正转、反转、单步运行、停车功能。直流稳压电源提供5V的电压给时钟脉冲电路（555定时器组成的多谐振荡器）、环形分配器（由74LS191加减可逆计数器和与非门电路用置数法组成6进制计数器，再通过74LS138译码器和3个与非门电路实现六拍的组合逻辑函数），时钟脉冲电路提供脉冲给环形分配器，实现三相六拍步进电机的正转、反转，用开关控制高低电瓶之间的转换，实现单步运行和停车功能。测试图如图16所示。

图16 整体性能测试电路图

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五、结论

本次课程设计实现了题目所要求的以下功能：三相六拍步进电机能实现正转、反转、单步运行、停车功能，从而实现了对三相六拍步进电机控制器的设计。在这过程中也遇到了一些问题，比如单步运行实现不了，但经过老师的帮助，得到了很好的解决。虽然没有进行实物连接，但是通过仿真软件对电路进行了严格的仿真，可以说达到了预期的目的。

电路是由555构成的多谐振荡电路作为脉冲源不需要外加信号，只要接通供电电源，就能自动产生矩形脉冲信号关键部分是环形分配电路；最关键部分是脉冲分配器，我利用4个逻辑与非门和1个74LS191和1个74LS138来实现环形脉冲分配，通过开关进行控制单步运行和停车。整个电路简单可靠，操作方便，实用性高。

通过两周的课程设计，使我对数字电路有了进一步的了解，对各电路器件（如：555定时器、可逆计数器、译码器及与非门等）及原理有了更深一层次的认识，既增强了我对电路原理的理解能力,也使我能将所学的知识运用到实际当中去，而且加强了我的动手、思考和解决问题的能力。

六、性价比

本次课程设计用的芯片和电阻电容都是用了一些在平时做实验中用过的，555定时器芯片组成的多谐振荡器、与非门、可逆计数器74LS191、译码器74LS138及电压源等。电路中所用的器件都是易于购买且价格便宜，在能够完成相应要求的情况下较其他元件相比性价比较高,有很强的实用性。

七、课设体会及合理化建议

这次做课程设计的过程中，感觉自己的收获不少。通过这次课程设计使我对以前学过的模电、数电等知识又重新的复习了一遍，又学到了很多相关知识，掌握了可逆计数器74LS191、译码器74LS138、555定时器及一些门电路的内部结构及工作原理，并且对Multisim软件有了比较深入的学习和了解，对于我以后的学习和实践有很大的指导意义。

刚开始做这个课程设计的时候我对这个题目的了解不是很详细，通过查阅书籍收集了一些资料，我知道了步进电机的工作原理，也了解了三相六拍的含义。确定了最初的设计方案，在实际设计过程中，也遇到了许多的问题，比如单步运行实现不了，

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但是通过查阅资料及老师的帮助后一一解决了，最终的结果基本上可以完成题目的要求。

我在整个设计过程中，通过对各个元件（555定时器、74LS191、74LS138芯片等）的比较和认识，找到了简单、正确的方法。对电路条件的限制、要求能更深次地理解各种器件的原理及使用规则，对具体的情况做到正确的判断，做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。在对陌生各种元件使用时，我们才了解到我们现在的知识水平还很有限，需要我们自己拓展，要多看一些关于其他类型的不同的见解。这次课程设计使我真的了解并学到了许多自己在理论课上学不到的东西，将我在课堂上学到的东西应用到实际当中，使自己对相关的知识学习的更加透彻，也从中明白了实践的重要性，明白光学习理论知识是不够的，我们还要与实际联系起来才能对知识有更好的了解。在实际设计过程中，我还意识到了还有一些地方掌握得不是很好，还需在以后的学习和实验中多加练习。在理论和实验教学基础上进一步巩固已学基本理论及应用知识并加以综合提高，学会将知识应用于实际的方法，提高分析和解决问题的能力。

在此，忠心感谢曹老师给我的教导和帮助，忠心感谢学校给我们提供这次机会。让我能够更好的更系统的学习数字电路和模拟电路这些课程，能够更好的理解电子设计的相关知识。加强了动手、思考和解决问题的能力。提高了我们对书本知识的掌握，也把我从理论水平提高到实践水平。

参考文献

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[2] 童诗白、华成英主编. 模拟电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年 [3] 彭介华主编. 电子技术课程设计指导. [M]北京：高等教育出版社，2008年 [4] 梁宗善主编. 电子技术基础课程设计. [M]武汉：华中理工大学出版社，2009年 [5] 毕满清主编. 电子技术实验与课程设计. [M]北京：机械工业出版社，2005年 [6] 谢自美主编. 电子线路综合设计. [M]武汉：华中科技大学出版社，2006年 [7] 谢自美主编. 电子线路设计·实验·测试（第二版）. [M]武汉：华中科技大学出版社，2000年

[8] 陈隆昌主编. 控制电机. [M]西安：西安电子科技大学出版社，2004年

[9] 李银华主编. 电子线路设计指导. [M]北京：北京航空航天大学出版社，2005年 [10] 孙肖子、邓建国等主编. 电子设计指南. [M]北京：高等教育出版社，2006年

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总电路图

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附录I

附录II 元器件清单

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

编号 V2 T2 D1 U12 U7 U1 U2 U3 U4、U5、U6 C1 C2 C3、C4 R1 R2 S1 S2 J1 XLA1 XSC1 X1、X2、X3 名称 交流电源 变压器 单相桥 三端集成稳压器 555定时器 可逆计数器 译码器 二输入与非门 三输入与非门 电容 电容 电容 电阻 电阻 单刀双掷开关 单刀双掷开关 按动开关 逻辑分析仪 万用表 小灯泡 型号 220V 50Hz TS_IDEAL 1B4B42 LM7805CT TIMER-RATED 74LS191D 74LS138D 74LS01D 74LS10D 450uF 10uF 10nF 85kΩ 100kΩ Key=A Key=C Key=B 2.5V 数量 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 2 …… 此处隐藏：1548字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……