西安工业大学学士学位论文
显示电路采用LED数码管显示，LED（Light-Emitting Diode）是一种外加电压从而渡过电流并发出可见光的器件。LED是属于电流控制器件，使用时必须加限流电阻。LED数码管里面有八个发光二极管。引脚分别记作a、b、c、d、e、f、g、bd，其中bd是小数点，a b c d e f g h 分别控制8个段，称为段码。3、8脚是数码管的公共端，公共端可以用三极管控制连接电源，由此可以控制整个数码管点亮或熄灭。常用的LED数码管有两种，一种是共阳极一种是共阴极的。共阴极数码管中各段发光二极管的伏安特性和普通二极管类似，只是正向压降较大，正向电阻也较大。在一定范围内，其正向电流与发光亮度成正比。由于常规的数码管电流大小只有1～2 m A，最大极限电流也只有10～30 m A，所以它的输入端在5 V电源或高于TTL高电平(3.5 V)的电路信号相接时，一定要串加限流电阻，以免损坏器件。LED数码管实物图如图3-11所示，
图3-11 七段共阴极数码管
LED数码管通过点亮特定的字段来显示数字或符号。共阴与共阳七段LED数码管的显示字符与对应的显示段码如下表所示，共阳七段数码管的段码和共阴七段数码管段码互为反码。
表3-2 共阴极七段数码管和共阳极七段数码管的显示段码表
CD40110BE做数码管的驱动
LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的芯片，具有BCD转换、锁存控制、译码及驱动等功能。CMOS电路能提供较大的电流，可直接驱动LED。TB为
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触发器使能端，加低电平时，计数器正常工作，加高电平时，计数器处于禁止状态。LE是锁存控制端，高电平时锁存，但内部计数器仍正常刚工作。a～g是 7 段输出，可驱动共阴LED数码管。若要显示多位，只需将其级联，每级输出接一只 LED 数码管即可。所谓共阴 LED 数码管是指 7 段 LED 的阴极是连在一起的，在实际应用中，限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时，我们选择大小为1K的限流电阻。
计数与显示的电路如图3-12，在电路的工作过程中，计数脉冲由测速脉冲和控制电路同时控制输入，将所计脉冲数通过数码管显示。
图3- 12 显示电路
第四章 电路的焊接与调试
4.1电路连接过程的注意事项
（1）芯片的焊接：要认清方向，找准第一脚，不要倒插，所有IC的插入方向
一般应保持一致，管脚不能弯曲折断；
（2）元器件的装插：去除元件管脚上的氧化层，根据电路图确定器件的位置，并按信号的流向依次按顺序连接元器件；
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（3）导线的选用：连接导线的直径应与过孔（或插孔）相适应，过粗过细均不好，为检查电路方便，要根据不同用途，选择不同颜色的导线，一般习惯是正电源用红线，负电源用黑线，信号线用其它颜色的线；连接用的导线要求紧贴板上，焊接或接触良好，连接线不允许跨越IC或其他器件，尽量做到横平竖直，便于查线和更换器件。
（4）在电路的输入、输出端和其测试端应预留测试空间和接线柱，以方便测量调试；
（5）布局合理和组装正确的电路，不仅电路整齐美观，而且能提高电路工作的可靠性，便于检查和排除故障。
4.2电路的调试
调试过程中的注意事项
一、调试之前要熟悉各种仪器的使用方法,并仔细加以检查，避免由于仪器使用不当或出现故障而作出错误判断。
二、测试仪器和被测电路应用有良好的共地，只有使仪器和电路之间建立一个公共的参考点，测试的结果才是准确的。
三、调试过程中，发现器件或接线有问题需要更换或修改时，应关断电源，持更换完毕认真检查后方可重新通电。
四、调试过程中，不但要认真观察和检测，还要认真记录。包括记录观察的现象、测量的数据、波形及相位关系，必要时在记录中应附加说明，尤其是那些和设计部符号的现象更是记录的重点。依据记录的数据才能把实际观察的现象和理论预计的结果加以定量比较，从中发展问题，加以改进，最终完善设计方案。通过过收集第一手资料可以帮助自己积累实际经验，切不可低估记录的重要作用。
整个电路的成功与否，就在最后的调试了。在这次电路的调试过程中，遇到下面几个问题：
1、由于电路的连接错误，导致在计数时数码管上显示的数并不如预期的变化，首先遇到的问题就是数码管全部显示为000，经过一步一步的分析，是由于信号采集部分故障，查阅大量光电耦合器的资料后，发现光电开关接线错误，在更改小部分接线之后，问题得到解决，光电耦合器能正常采集信号，计数器正常工作。 2、第二个问题也是最关键的问题，关系到整个电路能否做出来的问题，在焊接
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的过程中由于对电路板的结构不太熟悉，导致把数码管焊在了电路板的最上面一排，导致整个电路短路，最后又重新焊接。在实际操作的过程中，我深深地意识到自身的不足，最后经过自己的努力终于完成了电路的调试。
图4-1 多谐振荡器的调试
图4-2 整个电路的调试
通过调试，电路能够进行计数，显示脉冲的数目，并且能够按要求自动完成计数、锁存、保持、清零的工作。电路在工作的过程中，先接通电源，给各个模块提供稳定的工作电压，然后进行转速的测量。并且能够调节可调电阻改变电机
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的转速。我们可以通过脉冲数和电机转速的关系来得到最终的结果。
4.3转速测量系统的误差分析
本转速测量系统设计采用M法进行测速，硬件电路较简单，设计已基本完
成题目中的各项要求，但是还是有一定的误差，经分析主要是系统误差和随机误差造成的：由于定时时间T和脉冲不能保证严格同步，以及在T内能否正好测量外部脉冲的完整的周期，可能产生的1个脉冲的量化误差，从而造成时间闸门的误差，这是造成测量误差的一个主要因素。另外，由于电机的转盘是采用塑料盘片磨制而成，高速旋转时容易打飘不稳，导致获得的脉冲信号频率与实际转速有一定的误差。 误差测量
60m1可知，m1的量化误差是一个脉冲，故转速变化： TP60m1?160m160?? n*? （4-1） PTPTPT由公式：n? ?n??n （4-2）
其相对误差为： ???n1 （4-3） ?nm1nPT （4-4） 60601? （4-5） ??PTn
m1?
?-相对误差
n?-加入一个脉冲后的转速值 ?n-转速误差 由式（4-5）可知：
??601? PTn这里T=4s，P=100， ?=0.1％。
那么可以计算出， n=60/0.5=150时，可以满足此要求，当n小于150时，误差将超出允许范围之外。实际测量工作中，闸门时间也是一个重要的因素，本程
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