小型智能控制系统课程设计.doc

前言
此课程设计包括两个设计主题，一为有毒气体的检测和抽排，二为机器人行走。当有毒气体泄漏时电路可以自动监测出并报警，然后抽排系统检测到并及时进行抽排换上新鲜空气。抽排完后，回复实时检测状态。机器人行走设计则能自动前进一段时间后又后退等长时间，然后又前进，周而复始。
二个设计均能为人们的日常生活提供极大的方便，并且都具有智能控制、自启动和自动关闭功能。二个设计要求能够灵活地综合运用所学的电子电路、模拟电子技术和数字电子技术，根据设计要求，分析原理，计算参数，选用合适的元器件，以达到题目的要求。
这二个设计都以555定时器为核心，驱动各个部分电路工作，因此需要灵活运用555定时器组成的多谐振荡器以及触发器和稳压电路原理。
通过这两个设计不仅可以巩固所学的知识，更重要的是能锻炼同学们的自主创新能力和自主学****能力。这两个设计都基于所学知识设计的，可以在复****以前的知识的基础之上提高，发掘潜能，拓展知识，丰富自己的知识面，是实现能力提高的一个跳板。

目录
、报警、抽排 ......................5
意义与要求 5
意义 5
设计要求 5
设计总体方案 5
设计思路 5
总体设计方框图 6
完整原理图 6
PCB制图 8
8
气敏传感器工作原理 8
声光报警控制电路 9
排气电路工作原理 11
整体工作原理说明 12
所用芯片及其他器件说明 12
IC555定时器构成多谐振荡电路图 12
附表一：有害气体的检测、报警、抽排电路所用元件 14
15
意义与要求 15
意义 15
设计要求 16
设计总体方案 16
设计思路 16
总体设计方框图 16
完整原理图 17
PCB制图 19
设计原理分析 20
多谐振荡电路分析 20
74161加计数器构成十进制计数器显示电路 21
直流电机正反转驱动电路 22
整体工作原理说明 23
所用芯片及其它器件说明 23
555定时器 23
74HC161加计数器 25
74HC112双JK触发器 27
附表二：机器人行走电路所用元件 28
29
课程设计任务书
学生姓名： 专业班级：
指导教师： 工作单位：自动化学院
题 目: 小型智能控制系统设计
有害气体检测与抽排电路设计
任务：设计一个能自动检测有害气体浓度，且当有害气体浓度超标时，能自动发出声光报警，能自动抽排有害气体的控制电路。
要求：当检测到有害气体意外排放超标时，发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示，同时自行启动抽排系统，以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后，系统自动回到实时检测状态。
二、机器人行走电路设计
任务：设计一个能前进、后退的机器人行走控制电路。
要求：1、接通电源，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。
2、机器人行走动力只能使用干电池，不能使用动力电源。
3、机器人前进、后退时间可调。
初始条件：
实验室提供万用表、信号发生器、直流稳压电源、示波器等设备。
学生已学****了大学基础课程和《电路》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电力电子变流技术》等专业基础课程。
学生已参加过电工电子实****掌握了用PROTEL绘制电路图的方法。
主要参考文献
《新编电子电路大全》 第1、2、3、4卷 中国计量出版社 组编
《传感器及其应用电路》 何希才 编著 电子工业出版社
《电力电子变流技术》 黄俊 王兆安 编 ***出版社
《集成电路速查手册》 王新贤 主编 山东***
《集成电路速查大全》 尹雪飞 陈克安 编 西安电子科技大学出版社
《国内外晶体管对照手册》 各种版本皆可。
要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）
课程设计结束时每