压力机压力测试仪毕业设计.doc

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1、 XXX大学毕业设计（论文）报告用纸 第 44 页 共 44 页摘 要此设计为一压力测控仪，应用纯硬件电路，通过当前压力值和设定压力值的比较来自动控制输出。控制部分应用组合逻辑电路，结构简单，性能稳定。传感部分应用经典传感器电路，偏置电流小、失调小、增益高、共模抑制能力强、响应快、漂移低、性能稳、价格低廉。输出部分采用光电耦合防止由于高压引起的干扰。采用数码管作为本系统的显示部分，其体积小，功耗底，响应速度快，易于匹配，可靠性高和寿命长。该系统优点在于速度快，抗干扰能力强，可靠性高。此压力测控仪实用价值高，在控制中实现了一表多路显示，减少了机械表的使用量，不但降低了生产设备成本，同时确保了生产

2、过程的一致性，使生产效率及产品质量得到了较大提高。关键字： 自动控制 逻辑电路 传感器 AbstractThe design topic of this subject is a instrument of the pressure measures and control, applied pure hardware electric circuit, which compare the current pressure value with set up the pressure value to auto- control the exportation. The logical ele

3、ctric circuit of control is simple and stable. Classic electric circuit of sensor has many excellences such as excursion electric current and maladjustment is less, magnified ability is higher, feedback is faster, more stable and cheaper than others. Higher- voltage electric circuit, which adopts ph

4、ototube, can prevent of the interferences. The LED is used as the manifestation of this system, its volume is smaller, and the power is less, responding to the speed quicker, apt to match, the dependable is high with life span long. The advantages of this system are quick, the anti- interference abi

5、lity is strong, and the dependable is high. This instruments the value of practice is very high, which realizes that single meter display many roads outputs, not only reduce the usage of the machine meter and equipments cost, but also insure the consistency of the production line at the same time, i

6、mprove the efficiency and quantities.Key words: auto-control logic circuit sensor目 录引言51、任务书62、设计思路63、主要电路设计原理与计算73.1、传感器的选择73.1.1、传感器的正确选用原则73.1.2、传感器信号处理及放大电路113.2、输出控制123.2.1、选择继电器143.3、通道选择163.4、显示部分253.5、电源部分253.6、变压器选择273.7、总装图简介284、电路板294.1、电路板设计的一般原则294.1.1、电路板的选用294.1.2、电路板的尺寸294.1.3、布局304.

7、1.4、布线314.1.5、焊盘314.1.6、大面积填充324.2、接地324.2.1、地线的共阻抗干扰324.2.2、任何连接地线334.3、抗干扰设计334.3.1、为增加系统抗电磁干扰能力应该采取的措施334.3.2、降低噪声与电磁干扰的窍门344.4、电路板设计指导354.5、电路板制作工艺365、调试过程366、外壳设计376.1、面板386.2、上盖396.3、侧底板406.4、后盖407、 总结41谢 辞43参考文献44引言在我国，金刚石生产占有较大的分额，拥有较多的生产设备，并且每年有上千台对外销售，其中大部分用多个机械仪表、采用继电器、接触器控制，控制系统教为落后，严重制约

8、了生产效率及产品质量的提高。现在利用金刚石压机压力测控仪取代目前普遍使用的机械式压力表，实现一表多路输出，减少机械表的使用量，不但降低了生产设备成本，同时确保了生产过程的一致性，使生产效率及产品质量得到了较大提高。目前该类控制仪一般有两种方式，一种是纯硬件控制，其有较高的抗干扰能力，可靠性高。一种是微机控制，其操作适用性较强，能适应不同的生产工艺要求。通过本次设计再次复习大学所学模拟电子电路、数字电子电路原理，传感器原理及应用等知识，并且综合运用于实践，在这个设计中涉及了以前没有接触过的电路板设计、制作及调试，通过此次设计可以拓宽知识面，训练动手能力，以及了解一件成品从设计到制作的全过程，为以

9、后的工作打下基础。该课题来源于企业，服务于企业，目前市场价格每台售价达千元之多，而生产不足二百元，每台有400%的毛利润，经济效益可观，有较好的发展前景。1、任务书（一）毕业设计（论文）的内容认真学习模拟电子电路、数字电子电路原理，传感器原理及应用，了解金刚石压力机工作原理，运用所学知识设计一台测控仪，对金刚石压力机的压力进行检测和控制。（二）毕业设计（论文）的要求与数据1、电源电压 交流160260V，功耗 .塑料双列直插(P)和陶瓷)n状载体(C) 4种封装形式。推荐上作条件: 电源电压范围3V15V 输入电压范围0VVDD 上作温度范围 M类55C125C E类40C85C极限值电源电压

10、 0.5V18V输入电压 0.5VVDD+0.5V输入电流 10mA储存稳定 65C150C引出端功能符号 进位输入端 LD 数据置入控制端/ 进位/错位输出端QOQ3 计数器输出端CP 时钟输入端U/ 加/减计数控制端CR 清除端 VDD 正电源D0D3 并行数据输入 Vss 地逻辑符号引出端排列(俯视)功能表逻辑图在此只用4510做循环累加计数，不需要预设初值，因此在电路接线中置数控制LD、并行数据D0D3和进位位都接地，保证可靠性，防止干扰。4510的清零是通过CC4011与非门来实现， CC4011为2输入正向逻辑与非门。 CC4011与非门为系统设计者提供了自接的与非功能，补充了己有

11、COS/MOS门系列，所有输入和输出经过缓冲，改善了输入/输出传输特性，使得山于负载容量的增加而引起的传输时间的变化维持到最小。CC4011提供了14引线多层陶瓷、X列直插(D)、熔封陶瓷、X列直插(W.塑料)X列直插P)和陶瓷）、一状载体(C) 4种封装形式。引出端符号1A4A, 1B4B 输入端1Y4Y 输出端VDD 正电源Vss 地推荐上作条件电源电压范围 3V15V输入电压范围 0V VDD上作温度范围 M类 55C125CE类 40C85C极限值电源电压 0.5V18V输入电压 0.5VVDD+0.5V输入电流 10mA储存稳定 65C150C逻辑符号引出端排列(俯视)逻辑图逻辑表达

12、式 Y=在设计中要求要求10路输出和一路补压自动跟踪功能，在调试中我们还需一路显示调试路，所以在循环中需设计12路。因此4011的应在4510计数12次后清零。既Q2、Q3为高电平，Q0、Q1为低电平时，4011输出使4510复位。在此用2个与非门就可达到要求，表达式为：Y=由于数码显示满量程电压为2V，因此在设定值电位器上所加电压需小于2V，而且电压要稳定，在电路中采用稳压电路可实现要求。DW取1.3V稳压管。电路如下：3.4、显示部分 显示是仪器的重要组成部分,只要显示各种参数值,以便使现场工作人员能够及时掌握生产过程。常用的显示有CRT、LED、LCD等。CRT不仅可以进行字符显示，还可

13、进行画面显示，和计算机配合使用，可十分方便的生产过程的管理和监视。但由于体积大、价格贵，所以只适用于大型系统。在小型生产过程中常选用LED、LCD作为显示器件。他们都具有体积小，功耗底，响应速度快，易于匹配，可靠性高和寿命长等优点。选择LED和LCD的一般性原则是，LCD一般用于要显示的信息量比较大的场合，如果只显示少量的信息，并且为数字量信息时一般选LED就可以了，由于本系统要显示的信息量比较小，并且又为阿拉伯数字，所以我们选择LED作为本系统的显示部分。该显示器件已经有现成的设备，在此设计中可不用设计，采用采购现成的产品。3.5、电源部分在设计中不同电路需要不同的电压，7650需5V电压、继电器需12V电压、其它需5V电压，因此电源部分需要提供5、5、12不同电压以满足需要。5电压只为7650芯片提供电压，而7650芯片所需电流仅为10mA左右。所以我选择三端固定输出集成稳压器7905提供5电压。电路如下： 三端固定输出集成稳压器，是一种串联调整式稳压器。它将全部电路集成在单块硅片上，整个集成稳