西北工业大学课程设计
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阳泉学院机械设计基础课程设计说明书设计题目:带式输送机传动装置班级:机电一体化二班姓名:邵华学号:130522060指导教师:张立仁2014年12月30日成绩签字日期目录一、设计题目二、参数计算三、齿轮传动设计四、链传动设计五、轴的设计及校核六、轴承校核七、键的选用以及校核八、减速箱的设计九、减速器的润滑及密封选择十、减速器的附件选择及说明十一、设计总结十二、参考文献计算及说明第一章 设计任务书§1设计任务1、设计带式输送机的传动系统,采用两级圆柱齿轮减速器的齿轮传动。
2、原始数据输送带的有效拉力 F=2200N 输送带的工作速度 v=1.3s m 输送带的滚桶直径 d=390mm 3、工作条件两班制工作,空载启动。
载荷平稳,常温下连续(单向)运转,工作环境多尘;三相交流电源,电压为380/220V 。
第二章 传动系统方案的总体设计一、带式输送机传动系统方案如下图所示043皮带轮12电动机联轴器§1电动机的选择1.电动机容量选择根据已知条件由计算得知工作机所需有效功率kw pv P w 86.210003.122001000=⨯==设: 轴η——一对流滚动轴承效率。
轴η=0.9901η——为齿式联轴器的效率。
01η=0.99 齿η——为8级齿轮传动的效率。
齿η=0.97结果kw P w 86.2=筒η——输送机滚筒效率。
筒η=0.96估算传动系统的总效率:86.096.097.099.099.024224201=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=筒齿轴ηηηηη工作机所需的电动机攻率为:kw p p wr 32.386.086.2===ηY 系列三相异步电动机技术数据中应满足:。
r m p p ≥,因此综合应选电动机额定功率kw p m 4= 2、电动机的转速选择根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速min 6.6314.33903.16060r D v n w ≈⨯⨯==π 方案比较 方案号 型号 额定功率 同步转速 满载转速 总传动比 Ⅰ Y 160M —4 11.0KW 1500 1460 24.31 ⅡY 160L —611.0KW100097016.01通过两种方案比较可以看出:方案Ⅱ选用电动机的总传动比为15.99,适合于二级减速传动,故选方案Ⅱ较为合理。
研究生专业课程考试答题册得分:学号*********姓名***考试课程虚拟仪器与分布式检测技术考试日期西北工业大学研究生院虚拟仪器报告一、选题背景虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
自1986年问世以来,世界各国的工程师和科学家们都已将NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节,从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间,并提高了产品开发和生产效率。
20年来,无论是初学乍用的新手还是经验丰富的程序开发人员,虚拟仪器(Virtual Instrument)在各种不同的工程应用和行业的测量及控制的用户中广受欢迎,这都归功于其直观化的图形编程语言。
虚拟仪器的图形化数据流语言和程序框图能自然地显示您的数据流,同时地图化的用户界面直观地显示数据,使我们能够轻松地查看、修改数据或控制输入。
因此,本次关于电能质量检测的项目由Labview实现。
二、Labview简介美国国家仪器公司NI(National Instruments)提出的虚拟测量仪器(VI)概念,引发了传统仪器领域的一场重大变革,使得计算机和网络技术得以长驱直入仪器领域,和仪器技术结合起来,从而开创了“软件即是仪器”的先河。
“软件即是仪器”这是NI公司提出的虚拟仪器理念的核心思想。
从这一思想出发,基于电脑或工作站、软件和I/O部件来构建虚拟仪器。
I/O部件可以是独立仪器、模块化仪器、数据采集板(DAQ)或传感器。
NI所拥有的虚拟仪器产品包括软件产品(如LabVIEW)、GPIB产品、数据采集产品、信号处理产品、图像采集产品、DSP产品和VXI控制产品等。
1、虚拟仪器的优势同其他技术相比,虚拟仪器技术具有四大优势:①性能高虚拟仪器技术是在PC技术的基础上发展起来的,所以完全"继承" 虚拟仪器系统框图,以现成即用的PC技术为主导的最新商业技术的优点,包括功能超卓的处理器和文件I/O,使您在数据高速导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。
西北工业大学航空学院课程设计报告F-4B战斗机基本气动特性、飞行性能分析侯雨20073001802011-3-7目录第一章课程设计情况简介 (2)第一节摘要 (2)第二节符号 (2)第三节F-4B飞机基本情况 (3)第二章F-4B基本气动特性估算 (4)第一节F-4B升力特性估算 (4)第二节F-4B临界马赫数估算 (11)第三节F-4B零升阻力特性估算 (15)第四节F-4B诱导阻力特性估算 (17)第五节F-4B升阻极曲线估算 (18)第六节F-4B最大升阻比估算 (19)第三章F-4B基本飞行性能估算 (20)第一节F-4B推力特性估算 (20)第二节F-4B飞行包线估算 (26)第三节F-4B爬升性能估算 (30)第四节给定爬升方式时爬升时间的计算 (39)第三章课程设计完成总结 (41)第一章课程设计情况简介第一节摘要利用公开资料,对美F-4B战斗机的基本气动特性和基本飞行性能进行工程估算。
第一部分为基本气动特性估算,包括对全机升力线斜率、临界马赫数、全机零升阻力系数、全机诱导阻力系数、全机升阻极曲线、全机亚声速最大升阻比的估算。
第二部分为基本飞行性能估算,包括对全机推力特性、发动机推力决定的飞行包线、爬升性能及给定爬升路线的爬升时间的估算。
采用的方法为工程估算方法,并应用数学软件MAPLE12进行估算及作图。
第二节符号A——诱导阻力因子A R——按基本翼面积计算的机翼展弦比宽度,mC D——阻力系数C D0——零升阻力系数C Di——诱导阻力系数C Dw——波阻系数C L——升力系数C Lα——升力线斜率C LαHT——平尾升力线斜率D——飞机阻力D Asub——亚声速升力系数影响的诱导阻力修正因子D Asup——超声速M数影响的诱导阻力修正因子e——机翼升力效率因子l——长度,纵向长度,m L——升力L/D——升阻比m——飞机质量M——马赫数q——动压S——面积S R——基本翼面的机翼面积S wet——飞机表面浸润面积T——发动机推力V——速度ε——平尾处的尾流下洗角λ——机翼根梢比Λ——机翼后掠角η——翼型效率因子Χ——机翼后掠角下标0——自由流,零升力CRV——曲线值EXP——翼面外露部分,外露翼F——机身Max——最大值Min——最小值ref——参考值VT——垂直尾翼w——波阻W——机翼WB——翼身组合体wet——浸润面积第三节F-4B飞机基本情况这里进行估算的F-4B是美国海军全天候型。
机械设计课程设计说明书设计题目:一带式输送机传动装置设计指导班级目录第一部分传动方案拟定第二部分电动机的选择第三部分运动参数及动力参数计算第四部分传动零件的设计计算第五部分轴的设计计算第六部分轴承的选择及校核计算第七部分键联接的选择及校核计算第八部分联轴器的选择第九部分润滑及密封第十部分箱体及附件的结构设计和选择第十一部分设计小结第十二部分参考资料1、传动方案拟定设计一带式输送机传动装置1.1工作条件:连续单向运转,载荷平稳,空载启动。
减速机小批量生产,使用期限10年,两班制工作。
运输带允许速度误差5%。
带式输送机的传动效率为0.96。
1.2原始数据:题号输送带的牵引力F/KN 输送带的速度v/m.s-1输送带滚筒的节圆直径直径D/mm1-E 1.8 1.5 220方案由题目所知传动机构类型为:V带传动与齿轮传动的结合。
传动简图如下:2、电动机选择2.1电动机类型和结构选择因为运输机的工作条件是:连续单向工作,工作时有轻微振动。
所以选用常用的Y系列三相异步电动机。
此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机,其结构简单,工作可靠,价格低廉,维护方便,适用于不易燃,不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。
2.2电动机容量的选择1)工作机所需功率= (kw)2)电动机的输出功率= (kw)由电动机至输送带的传动总效率为:查表得:=0.96=0.99=0.97=0.99=0.96P=3.144 kw=138.9r/min初选电动机型号为=10.37=3.457=480(r/min)==138.9(r/min)=0.96=0.99=0.97=0.99=3.84(KW)=3.688(KW)=3.615(KW)=76.4 N·m=253.57N·m=248.55N·m=1.3=5.2 kwA型V带=95mm=7.16m/s满足速度要求=式中:、、、、分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器、卷筒的传动效率。
机械设计课程设计西工大一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械设计的基本原理和概念,理解机械结构的设计过程和关键要素。
2. 使学生了解并能够运用西工大机械设计课程中的相关知识点,如力学分析、材料选择、工艺流程等。
3. 帮助学生掌握机械设计中常用的计算方法和公式,并能应用于实际问题的解决。
技能目标:1. 培养学生运用计算机辅助设计(CAD)软件进行机械零部件的绘制和设计能力。
2. 培养学生运用文献资料、网络资源等工具进行机械设计相关研究的能力。
3. 提高学生团队协作和沟通能力,能在小组项目中共同完成设计任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣和热情,激发创新意识,树立工程意识。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论的结合,养成精益求精的工作作风。
3. 增强学生的环保意识,注重绿色设计,培养可持续发展观念。
课程性质:本课程为机械设计课程设计,注重理论与实践相结合,以培养学生的设计能力和实践能力为主要目标。
学生特点:学生具备一定的机械基础知识,具有较强的动手能力和求知欲,但可能缺乏实际设计经验。
教学要求:结合西工大机械设计课程的特点,注重实用性,将理论知识与实际设计相结合,培养学生的创新能力和实践能力。
通过课程设计,使学生能够将所学知识应用于实际问题,提高解决工程问题的能力。
教学过程中,注重分解课程目标为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 教学大纲:a. 机械设计基本原理及概念- 研究机械结构设计的一般原则和方法- 掌握机械系统性能与结构设计的关系b. 机械零部件设计- 分析并设计常用机械零部件(如轴、齿轮、轴承等)- 了解零部件的加工工艺和装配要求c. 计算机辅助设计(CAD)- 学习CAD软件的基本操作和应用- 利用CAD软件进行机械零部件的绘制和设计d. 机械设计实例分析- 分析典型机械设计案例,理解设计过程和方法- 学习并运用设计优化和评价方法2. 教学内容安排与进度:- 第1周:机械设计基本原理及概念- 第2周:机械零部件设计(1)- 第3周:机械零部件设计(2)- 第4周:计算机辅助设计(CAD)- 第5周:机械设计实例分析(1)- 第6周:机械设计实例分析(2)3. 教材章节及内容:- 第1章:机械设计概述- 第2章:机械零部件设计- 第3章:计算机辅助设计(CAD)- 第4章:机械设计实例分析教学内容注重科学性和系统性,结合西工大机械设计课程要求,按照教学大纲安排,确保学生能够系统地学习和掌握机械设计的相关知识和技能。
西北工业大学机械原理课程设计设计说明书设计题目:半自动菠萝削皮机学校:西北工业大学学院:机电学院专业:飞行器制造工程设计者:徐枫楠、马瑞峰、丁玉波、何福临设计时间:2007年4月——2006年5月一、设计题目背景菠萝是日常生活中一种常见的水果。
在夏天,菠萝因其酸甜清凉的口感、便宜的价格而深受广大群众的喜爱。
无论大街小巷还是大中型超市,在炎炎的夏日总会见到菠萝的身影。
然而,菠萝的皮比较硬,其皮下还有分布均匀的深度在0.5厘米左右的浅坑,周围有硬质纤维,所以一般贩卖菠萝的商家都会手工处理一下,先用刀片切掉硬皮,再用V型刀延其浅坑分布的旋线方向切槽以除掉硬质纤维。
这样加工后的菠萝剩余的是果肉并且美观,但是纯手工操作效率低,V型刀虽然方便加工但是大量的果肉白白浪费了。
因此,我们想设计一种机器减轻操作者的劳动量、提高加工效率。
设计要求我们的设计针对以下要求:1、机器方便操作2、加工后菠萝表面美观,最好一次加工成型3、切除的果肉尽量少4、加工的综合效果比纯手工好市场需求经过我们的调查,即使是大型超市仍是专门雇用人员来进行纯手工的加工,顾客常常挑好了菠萝后排起长队等候加工,影响了销售的扩大。
在华中以南菠萝上市的时间比较长,我们预测在旺季如果有方便快捷的加工设备装备大中型超市和社区的销售点,必然会刺激消费者购买,有利于扩大销量。
因此,该机器的市场也比较乐观。
二、方案说明我们初步设想让菠萝旋转起来,再有一刀具延其自身的旋线方向进行切削。
比较菠萝立放和横放,我们认为横放更有利于去皮时果皮的去除;把菠萝转动的轴固定于刚性基座上,使轴与人体轴向相垂直;同时,菠萝上方有平行于转动轴的螺纹杆,刀架在螺纹杆上可以左右移动,这样方便人左右手同时操作。
如图所示是整个设计的简图。
为了可以沿着菠萝自身的旋线切削,我们考虑使菠萝旋转的同时,使刀架在螺纹杆上匀速行进,这样即可达到我们的目的。
图示如下。
如上我们解决了刀切削菠萝旋线的目的,在实际中,菠萝的表皮和小坑手工切起来很困难,我们考虑可以一次将延旋线的一条表皮和小坑一起切下。
目录一、设计题目 1二、参数计算三、齿轮传动设计四、链传动设计五、轴的设计及校核六、轴承校核七、键的选用以及校核八、减速箱的设计九、减速器的润滑及密封选择十、减速器的附件选择及说明十一、设计总结十三、参考文献一、设计题目(4-B)1.题目说明设计一带式输送机传动用的二级圆柱齿轮展开式减速器。
传动简图如下图所示:2.已知条件题号输送带牵引力F/KN输送带的速度V/(m/s)输送带滚筒的直径D/mm4—B 2.2 1.3 390连续单向运转,工作时有轻微震动;使用期10年(每年300个工作日);小批量生产,输送机工作轴转速允许误差为±5%;带式输送机的传动效率为0.963.轴的设计(一)高速轴的结构设计:1)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度:(从右至左)a)由于联轴器一端连接电动机,另一端连接输入轴,所以该段直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸的限制,选为20mm。
b)考虑到联轴器的轴向定位可靠,定位轴肩高度应达2mm,所以该段直径选为24mm。
c)该段轴要安装轴承,考虑到轴肩要有3mm的圆角,则轴承选用30206型,即该段直径定为30mm。
d)该段轴,考虑到轴肩要有2.5mm的圆角,经标准化,定为35mm。
e)该段轴为齿轮轴,所以该段直径选为齿轮的分度圆直径40mm。
f)该段轴要安装轴承,直径定为30mm。
2)各段长度的确定:各段长度的确定从右到左分述如下:g)该段轴连接联轴器,半联轴器与轴配合的毂孔长度为53mm,该段长度定为50mm。
h)该段取44mm。
i)该段安装轴承,参照工作要求长度至少17.25mm,考虑间隙取该段为30mm。
j)该段综合考虑齿轮与箱体内壁的距离、轴承与箱体内壁距离(采用脂润滑),还有二级齿轮的宽度,定该段长度为129.7mm。
k)该段与i段相同取30mm。
(二)中间轴的结构设计:1)根据轴向定位的要求确定轴的各段长度:(从右到左)a)I段轴承安装轴承和甩油环、套筒,轴承30205宽度T=16.25,该段长度选为38.2mm。
目录一、软件介绍 (1)1.1 MSC.Patran介绍 (1)1.2 MSC.Nastran (2)二、翼板的模态分析 (3)2.1 建立几何模型的文件名 (4)2.2 创建几何模型 (4)2.3 划分有限元网格 (4)2.4 设置边界条件 (5)2.5定义材料属性 (5)2.6 定义单元属性 (6)2.7 进行分析 (7)2.8 查看分析结果 (7)2.8.1显示模态云图 (7)2.8.2显示模态变形图 (8)2.8.3同时显示模态云图及变形图 (8)三、平板颤振分析 (9)3.1结构建模 (10)3.2气动建模 (11)3.2.1设定气动参考坐标系 (11)3.2.2气动建模-网格划分 (11)3.3参数设置 (11)3.3.1参考弦长等参数设定 (11)3.3.2减缩频率等参数设定 (11)3.4耦合分析 (12)3.4.1生成样条 (12)3.4.2应用样条 (12)3.4.3设定工况、分析 (12)3.5结果分析 (13)四、总结 (14)五、参考文献 (14)一、软件介绍1.1 MSC.Patran介绍MSC.Patran(后称Patran)是一个集成的并行框架式有限元前后处理及分析仿真系统。
Patran最早由美国宇航局(NASA)倡导开发, 是工业领域最著名的并行框架式有限元前后处理及分析系统, 其开放式、多功能的体系结构可将工程设计、工程分析、结果评估、用户化设计和交互图形界面集于一身, 构成一个完整的CAE集成环境。
使用Patran, 可以帮助产品开发用户实现从设计到制造全过程的产品性能仿真。
Patran拥有良好的用户界面, 既容易使用又方便记忆。
Patran作为一个优秀的前后处理器, 具有高度的集成能力和良好的适用性, 具体表现在:1.模型处理智能化。
为了节约宝贵的时间, 减少重复建模, 消除由此带来的不必要的错误, Patran应用直接几何访问技术(DGA), 能够使用户直接从一些世界先导的CAD/CAM系统中获取几何模型, 甚至参数和特征。
课程设计报告——飞机气动估算及飞行性能计算学校:西北工业大学学院:航空学院班级:0101070x姓名:**学号:*******xxx本课程设计主要是利用F-4B 各项数据进行飞机气动性能的估算以及性能计算。
包括以下部分:飞机气动特性估算,具体以F-4B战斗机数据为基本数据,详细地计算出了升力线斜率、阻力系数等重要数据,并给出了相应的曲线图;飞机性能计算,在前一章的基础上更进一步地研究飞机的各种飞行数据,平飞需用推力、爬升角、静升限、爬升时间等,并给出了此战斗机的飞行包线图,并对一种爬升曲线的爬升时间进行实例计算。
【关键词】飞机气动特性、升力系数、阻力系数、飞行包线、爬升时间摘要 (1)目录 (3)第一章飞机气动特性估算 (4)1.1升力特性的估算 (4)1.1.1单独机翼升力的估算 (4)1.1.2机身升力的估算 (5)1.1.3翼身组合体的升力估算 (5)1.1.4尾翼升力估计 (6)1.1.5合升力线斜率计算 (6)1.1.6升力特性曲线的绘制 (7)1.2临界马赫数的确定 (8)1.3升阻极曲线的估算 (9)1.3.1亚音速零升阻力估算 (9)1.3.2超音速零升阻力估算 (11)1.3.3亚音速升致阻力估算 (11)1.3.4超音速升致阻力估算 (12)1.3.5跨音速阻力估算 (12)1.3.6阻力计算结果及处理 (12)第二章飞机基本飞行性能计算 (18)2.1速度-高度范围 (18)2.2定常上升性能 (25)2.3爬升方式 (30)2.3.1亚音速等表速爬升 (30)2.3.2平飞加速段的求解方法 (31)2.3.3超音速等马赫数爬升 (33)参考文献 (34)总结 (35)第一章飞机气动特性估算1.1升力特性的估算作用在飞机上的升力L=C L qS其中q=12ρV2升力系数C L=C Lα∙α1.1.1单独机翼升力的估算对于单独机翼,升力线斜率为以下函数C Lαλ=f(λtanχ12,λ√1−Ma2或λ√Ma2−1,λ∙√c̅3,ξ)其中展弦比λ=2.791/2弦线的后掠角χ1/2=45.9相对厚度c̅=5.1%尖削比ξ=1η=0.182查升力线斜率函数的曲线表1机翼升力线斜率1.1.2机身升力的估算机身升力主要有头部及尾部两部分构成,F-4机身为圆柱形,有C Lα,sℎ=C Lα,t−0.035(1−ηw)ξk其中C Lα,sℎ机身升力线斜率C Lα,t头部产生的升力线斜率计算得表 2 机身升力线斜率1.1.3翼身组合体的升力估算对于亚音速飞机,通常可以认为,翼身组合体的升力等于一对假想的单独机翼的升力,这一对机翼是将两个悬臂段延长到对称平面而形成的,当机身直径对翼展的比值不大时,在小马赫数下,这种近似比较精确。
- 1 - / 20西北工业大学课程设计报告题目:简易拔河游戏机学院: 动力与能源学院班级: 07031201学生: 马英博2012301728同组学生: 王海强 2012301735日期: 2015 年 1 月 14日目录i.课程设计目的••••••••••••••••••••••••• 4 ii.设计任务与要求•••••••••••••••••••••••• 4 iii.方案设计••••••••••••••••••••••••5iv.单元电路设计与参数计算••••••••••••••••9 v.电路的安装与调试••••••••••••••••••••••16 vi.遇到问题的解决方法•••••••••••••••••••• 17 vii.结论与心得••••••••••••••••••••••••••• 18题目:简易拔河游戏机一、课程设计目的1)巩固和加深所学电子技术课程的基本知识,提高综合运用所学知识的能力;2)培养学生根据课题需要选用参考书、查阅手册、图表和文献资料的能力,提高学生独立解决工程实际问题的能力3)通过设计方案的分析比较、设计计算、元件选绎及电路安装调试等环节.初步掌握单实用电路的工程设计方法.4)提高学生的动手能力.掌握常用仪器设备的正确使用方法,学会对简单实用电路的实验调试和对整机指标的测试方法,5)了解与课题有关的电路以及元器件的工程技术规范,能按课程设计任务书的要求编写设计说明书,能正确反映设计和实验成果,能正确绘制电路固等.二、设计任务与要求一)任务:设计可用于两人进行拔河游戏的电路二)设计要求:1)用排成一排的七个LED灯表示绳子2)用两个按键,分别为参赛的两名选手3)通过按动按键的快慢表示选手拔河力量的大小4)任何一方得胜后立即封锁按键,同时获胜方胜利局数记录值加1,直到复位按键按下后方可继续进行下一局比赛5)可预置N局M胜制;显示方式:2个一位十进制数显示。
6)全场比赛结束后封锁按键,然后LED灯移动闪烁三、方案设计总体设计思路:要用排成一排的七个LED灯代表绳子,则七个LED灯中要有一个与其他的六个不一样,用点亮来表示该灯,则LED灯应与74LS138三——八译码器的输出相连。
绳子移动,即LED灯的移动点亮问题,可以看出三——八译码器输入接的是一个计数器。
双方拔河时,以按键的快慢来使灯的点亮左右移动,可以看出一方的按键进行加法计数,一方的按键进行减法计数。
结束时,LED灯的闪烁,需要一个计数器接入74LS138的输入端,计数器的cp信号有555定时器构成的多谐振荡器提供。
74LS138有两路输入信号,因此需要进行选择,所以还需要一个2选1数据选择器来选择究竟输出哪一路信号。
方案一:电路的主体部分,当选手按键时,其中一个选手的按键进行加法计数,另一个选手的按键进行减法计数,七个LED 灯分别接的74LS138的Y、2Y、1Y、0Y、7Y、6Y、5Y。
3两个选手控制的计数器的输出,与比赛结束后控制的计数器的输出,通过2选1数据选择器74LS157输出到74LS138的数据输入端口。
74LS138的输出端Y、5Y通过非门之后分别连到用于控制3记录选手获胜局数的计数器74LS161的cp脉冲输入端口。
Y、5Y再连到选手所控制的计数器的CT端,当一局比赛结3束之后,封锁计数器,及封锁选手按键,直到复位按键按下后方可进行下一局比赛。
进行获胜局数统计的两个74LS161的输出分别接到全加器74LS283的输入端的A组端口、B组端口。
74LS283的输出端接比较器74LS85的其中一组输入端口,与另一组输入端口的输入数值进行比较,当两组端口输入相等时,当他们之和为预制比赛局数时,封锁控制端口,同时选择74LS157的另外一路输入信号,即LED灯闪烁显示。
方案二:电路的主体部分,当选手按键时,他们所控制的计数器都进行加法计数,其中一个计数值的高三位直接接到74LS283全加器的一组输入端口的低三位,高位接0,另一个计数值的高三位求反后接到74LS283全加器的另一组输入端口的低三位,高位接1,进位输入端口接1。
即用一个选手的计数值家另一个选手的计数值的补码。
七个LED灯分别接的是74LS138的Y、2Y、1Y、0Y、7Y、6Y、5Y通过非门之后的输出。
3两个选手控制的计数器的输出,与比赛结束后控制的计数器的输出,通过2选1数据选择器74LS157输出到74LS138的数据输入端口。
74LS138的输出端Y、5Y通过非门之后分别连到用于控制3记录选手获胜局数的计数器74LS161的cp脉冲输入端口。
Y、5Y再连到选手所控制的计数器的CT端,当一局比赛结3束之后,封锁计数器,及封锁选手按键,直到复位按键按下后方可进行下一局比赛。
进行获胜局数统计的两个74LS161的输出分别接到两个比较强74LS85的输入端的其中一组端口,当有一个选手的获胜局数与预置数相等时就停止比赛,封锁输入端口,LED灯闪烁显示。
分析:因为要求即能进行加法计数,用能进行减法计数时,需要用到可逆计数器,考虑到这个电路比较复杂,同时又因为进行N局M胜制的过程中,方案一中的全场比赛结束的控制电路要求就算其中一名选手已获胜M局还是必须打满N局,才能结束比赛。
而方案二中在比赛一方获胜M局之后就会结束所有比赛。
经过以上分析决定选择方案二。
电路主体部分的结构示意图:四、单元电路设计与参数计算1)电路原理图376521数据的比较当A=2,B=1(相当于7),则有A-B= 1,→用补码表示=1 当A=2,B=2(相当于6),则有A-B= 0,→用补码表示=0 当A=2,B=3(相当于5),则有A-B= -1,→用补码表示=7当A=1,B=2(相当于6),则有A-B= -1,→用补码表示=7当A=2,B=2(相当于6),则有A-B= 0,→用补码表示=0 当A=3,B=2(相当于6),则有A-B= 1,→用补码表示=1求取2个数的差值时,只能使用补码计算当0010-0001=0010+(1111)补码 =0001当0010-0010=0010+(1110)补码 =0000当0010-0011=0010+(1101)补码 =1111当0001-0010=0010+(1110)补码 =1111当0010-0010=0010+(1110)补码 =0000当0011-0010=0010+(1110)补码 =0001舍去最高位,得到所需结果,见电路0123765B+5V2)55定时器构成的多谐振荡器0.1µ3)55构成的用于消除抖动的单稳触发器西北工业大学4)路的主体部分注意:开关A和B分别接的是单稳触发器。
5)获胜局数计数及结束控制电路6)总体电路图五、电路的安装与调试首先领取电路所需的元器件,按照电路图所示连接电路,我们采取的是分割之后,每个人连一半,连好之后进行整体连接。
当我们连好之后,我们发现除了很大的问题。
比想象中的差了好多。
我们线检查了电源,发现好多芯片的Vcc和GND都没有连接,连上之后,虽然好了很多,但是还是不能正常完成功能,接下来我们进行电路的分块检查。
首先检查数码管的显示问题,当给它们对应的数器接上cp 脉冲的时候,他们都可以正常显示。
接下来检查当比赛结束时,用于封锁电路的输出是否正确,经过检查发现显示不正确,仔细检查了它的每个管脚之后,原来是有个衔接差了,改过之后连接正确了。
然后就是检查另一半电路的问题了,经过连接cp脉冲的检查发现拔河功能能够正常实现。
接下来就是整个电路的对接了,对接也没有问题。
但是在比赛结束后,LED灯全亮,没有发生闪烁。
然后,我们就检查了555多谐振荡器的输出,发现它一直输出的是高电平。
接下来,就是检查电路的整体功能的实现了,我们发现在拔河的比赛中,在全场比赛结束,即一方达到预置局数时,因为有时候反馈时间的快慢会让计数器记一下数在锁定。
在后来的调试中,要么是小灯不按照拔河按钮经行跳动,要么就是不闪烁,电路总体呈现出十分不稳定的状态,多次检查任然没有彻底解决问题。
经过商量,我们都同意重连,每连一个元件检查一段电路,通过加电容的方法,我们获得了基本稳定的CP信号,小灯能正常工作。
当我们把两部分再次组装上时,问题有很多。
什么电路接线不稳定啊,数码管坏了啊,不过进过一天的调试,把问题都找到啦,最终正常拔河。
除了线路有点乱一切都好。
六、遇到问题的解决方法在实际实验的过程中,我们发现和仿真还是有些区别的,首先,仿真反应时间比较慢,所有在电路的周期控制上需要改变,要适当加大一些电阻、电容的值。
而且试验中不像在电脑山仿真那样的精确,经常是已经连好的线路图,就是简简单单的碰了几下就又变得不行了,有事要好久的时间来检查,在实验过程中一定要轻拿轻放,做到胆大心细,只有这样才有可能把实验做好七、结论与心得在实验大楼两周的在设计过程中,热情一直很高涨。
本来选的是第三个题目,但是一点儿思路也没有,电路图迟迟设计不出来,所以最后换成了第二个拔河比赛。
其实做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,但是在实际操作中经常会遇到这样那样的情况,就是心里想老着这样的接法可以行得通,但实际接上电路,总是实现不了,因此耗费在这上面的时间用去很多。
我觉得在这次课程设计过程中,收获最大的就是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。
比如一些芯片的功能,平时看课本,不是太理解。
但是通过这次课程设计使得我认识到,理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
认识来源于实践,实践是认识的动力和最终目的,实践是检验真理的唯一标准。
在如今单一的理论学习中,很少有机会能有实践的机会。
还有,童通过这次课程设计我感觉我和同学们之间的距离更加近了,虽然很累,但当我们看到自己所做的成果时,心中也不免产生兴奋。
最后我想谈谈团队合作。
这次课程设计是我和王海强团队合作一起努力的结果,团队离不开个人,个人也离不开团队,某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。
实习中只有一个人知道原理是远远不够的,必须让每个人都知道,否则一个人的错误,就有可能导致整个工作失败。
团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。
附件:总原理图及元器件清单1.总原理图2.元件清单元型号主要参数数备西北工业大学- 4 -。