目錄1電工電子課程綜合設計大綱2
課程設計任務書3
摘要5 1設計要求5
2設計總體方案5
2.1設計原理系統框圖5
2.2設計原理圖6
3設計方案分析6
3.1多諧振盪電路分析6
3.2 74ls192計數器和計數器顯示電路7
3.3 jk觸發器實現訊號翻轉8
3.4直流電機正反轉電路8
3.5整體工作原理說明9
4所用晶元及其他器件說明10
4.1 74ls192計數器10
4.2 jk觸發器11
附錄13
附表：機械人行走電路所用器件13
課程設計感言12
致謝15
參考文獻15
本科生課程設計成績評定表16
電工電子課程綜合設計大綱
電工電子課程綜合設計是根據教學計畫和課程教學目標的要求，綜合應用《電路原理》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《電工電子實習》、《感測器原理及接**術》、《電力電子變流技術》等課程知識而開設的實踐性課程。以期對自動化、電氣自動化專業學生進行電工電子類設計思想和設計方法的初步訓練，使學生掌握基本電子線路的設計技能。
一、 課程設計的目的
通過課程設計的實際訓練，加深學生對相關課程基礎知識與基本理論的理解，培養學生綜合運用所學知識的應用能力，使其在理論分析、工程計算、製圖標準與規範、查閱設計手冊與資料以及計算機應用能力等方面得到綜合訓練，促進學生養成嚴謹求實的科學學風，激發學生自主創新的精神。
二、 課程設計的運作過程
1、 指導教師擬定題目難易適當的課程設計任務書，既保證大多數學生得到基本訓練，通過查閱資料、手冊、分析、計算能順利完成設計任務，又能使學習優秀的學生充分發揮創新思維，激發探索科技知識的積極性。
2、 設計開始前，指導教師講解有關設計的目的、要求及注意事項，介紹設計原則、方法和範例，增補學生在過去的學習階段尚未涉獵的相關知識。
3、 設計期間，指導教師對學生遇到的問題及時解答，並對課程設計的內容組織質疑和答辯。
4、 每個學生在設計結束時要提交乙份按統一格式要求書寫的課程設計說明書。說明書中要求繪製方框圖、電原理圖，闡述電路工作原理，元器件引數計算、設計電路的效能指標等。
三、 設計時間 1周
四、 其他
1、 課程設計說明書封面由教務處統一規範的格式列印。
2、 課程設計報告除教學管理部門要求必須用手寫的內容外，一律列印上交。
3、 課程設計成績通過質疑和答辯，結合設計過程中的學習態度、設計思想、設計報告綜合評定。
課程設計任務書
學生姓名專業班級
指導教師：周曉年工作單位：自動化學院
題目: 小型智慧型控制系統設計
一、 有害氣體檢測與抽排電路設計
任務：設計乙個當有害氣體濃度超標時，能自動發出聲光報警訊號，同時啟動有害氣體抽排控制電路。
要求：當檢測到有害氣體意外排放超標時，發出警笛報警聲和燈光間歇閃爍的光報警訊號，警笛聲由5w/8ω的喇叭發出，閃爍的光源採用220v/60w的燈泡，同時自行啟動抽排系統，抽排選擇220v/1.5kw大功率排風負壓風機，確保有害氣體及時排出，保障人們的生命財產安全。
抽排完畢後，系統自動回到實時檢測狀態。
二、機械人行走電路設計
任務：設計乙個能前進、後退的機械人行走控制電路。
要求：1、接通電源，機械人前進，行走一段時間後，機械人自動後退，退行一段時間後自動前行，周而復始。
2、機械人行走動力只能使用乾電池，不能使用動力電源。
3、機械人前進、後退時間可調。
初始條件：
1. 實驗室提供萬用表、訊號發生器、直流穩壓電源、示波器等裝置。
2. 學生已學習了大學基礎課程和《電路原理》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《電力電子變流技術》等專業基礎課程。
3. 學生已參加過電工電子實習，掌握了用protel繪製電路圖的方法。
4. 主要參考文獻
1) 《新編電子電路大全》 第1、2、3、4卷中國計量出版社組編
2) 《感測器及其應用電路》 何希才編著電子工業出版社
3) 《電子線路綜合設計》 主編謝自美華中科技大學出版社
4) 《積體電路速查手冊》 王新賢主編山東科學技術出版社
5) 《電力電子電路設計》 鍾炎平主編華中科技大學出版社
6) 《電子技術工藝基礎》 王天曦李鴻儒編著清華大學出版社
要求完成的主要任務：（包括課程設計工作量及其技術要求，以及說明書撰寫等具體要求）
5、 課程設計結束時每個學生要提交乙份按統一格式要求撰寫的課程設計報告，並裝訂成冊。
6、 課程設計報告中要求繪製方框圖、電原理圖，闡述電路工作原理、每個元器件的主要引數、設計電路的效能指標、課程設計感言等。
7、 說明書中除個人簽名外，其它文字、符號、圖形或**一律用計算機列印。
8、 文字、符號、圖形等必須符合國家標準。
9、 獨立完成設計任務，杜絕相互抄襲現象發生，避免剽竊。
時間安排：一周（6月17日—6月24日）。
6月17日上午，指導教師講授課程設計的有關基本知識，布置設計任務等；
6月17日下午——6月18日上午學生蒐集、查閱資料；
6月18日下午——6月20日下午學生初步設計；
6月21日上午——6月21日上午教師檢查設計進度；
6月21日下午——6月23上午學生深化設計；
6月24日上午——6月24日上午答疑、質疑；
6月24日下午——6月24日下午進一步完善設計，形成設計報告電子文件並列印、裝訂、提交。
備註：1、兩個題目，任選其一；2、設計電路須**通過。
指導老師簽名2023年6 月 17 日
系主任（或負責教師）簽名2023年月日
摘要此次可自行行走的機械人電路是基於目前學過的課程設計的，能夠自行前進和後退，並且可以調節前進與後退的時間。通過這次電路設計，可以發掘自己的潛能和創新意識，鍛鍊自己的能力和思維方式，加強理論知識運用於解決實際問題的能力。
機械人行走電路由驅動電路和直流電機的正反轉電路兩個單元構成。電路通過運用555構成的多諧振盪電路，同步計數器74ls192，jk觸發器等基本單元電路，通過上述基本電路的級聯組合，構成機械人行走電路。電路有效地實現機械人的行走與後退，通過調節阻值的大小而控制行走的時間，時間在數碼顯示管顯示。
利用三極體的導通和截止控制機械人的行走方向，從而滿足設計電路的要求。
[關鍵字]：時間可調、數碼顯示、正反轉、555定時器
1設計要求
1、接通電源，機械人前進，行走一段時間後，機械人自動後退，退行一段時間後自動前行，周而復始。
2、機械人行走動力只能使用乾電池，不能使用動力電源。
3、機械人前進、後退時間可調。
2設計總體方案
2.1設計原理系統框圖
圖2.2.1 設計原理系統框圖
2.2設計原理圖
圖2.2.2 設計原理圖
3設計方案分析
3.1多諧振盪電路分析
圖2.3.1 多諧振盪電路
接通電源後，電容c2被充電，當vc上公升到2/3vcc時，觸發器被復位，電容c2通過r1和t放電，使vc下降。當vc下降到1/3vcc時，觸發器又被置位，vo翻轉為高電平，如此周而復始，使3端輸出方波訊號，此方波訊號的週期t=0.7*（r1+2rv1）*c2，通過對rv1的調節可以改變3端輸出的方波訊號的週期t。
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