直流电机测速解析
无刷直流电机测速原理
无刷直流电机测速原理无刷直流电机是一种常见的电机类型，其具有高效率、高功率密度、低噪音等优点，因此被广泛应用于各种领域。
测速是无刷直流电机控制中非常重要的一部分，其原理如下：1. 电机测速原理无刷直流电机的转速可以通过检测电机内部的反电动势（back EMF）来实现。
当电机运转时，由于磁场变化引起线圈内部产生反向电势，这个反向电势随着转速的增加而增加。
因此，通过检测反向电势大小可以确定电机的转速。
2. 反向电势检测原理为了实现反向电势检测，需要在驱动无刷直流电机时采用PWM调制方式。
PWM调制方式是指通过改变占空比来控制输出信号的有效值。
在PWM调制方式下，输出信号会周期性地从高状态（+V）到低状态（-V），然后再回到高状态。
当输出信号处于高状态时，线圈中会产生磁通，并且随着时间的推移这个磁通会逐渐增加。
当输出信号从高状态变为低状态时，线圈内部产生的磁通会逐渐减少，同时也会产生反向电势。
反向电势的大小与线圈中的磁通变化率成正比。
3. 反向电势检测电路原理为了实现反向电势检测，需要在无刷直流电机驱动电路中添加一个反向电势检测电路。
该电路包括一个比较器和一个滤波器。
比较器用于将反向电势信号与参考信号进行比较。
参考信号可以是一个固定的阈值，也可以是由微控制器生成的一个可变参考信号。
滤波器用于去除噪声和干扰，以保证检测到的反向电势信号稳定可靠。
常用的滤波器包括低通滤波器和带通滤波器等。
4. 反向电势测速方法通过上述原理和方法，可以实现无刷直流电机的反向电势测速。
具体步骤如下：（1）将PWM调制方式应用到无刷直流电机驱动中；（2）通过比较器将反向电势信号与参考信号进行比较；（3）通过滤波器去除噪声和干扰；（4）根据反向电势信号的大小计算出电机转速。
总之，无刷直流电机测速原理是基于反向电势检测的，通过比较器和滤波器等电路将反向电势信号转换为可靠的转速信号。
这种方法简单、可靠，广泛应用于各种无刷直流电机控制系统中。
实验13--直流电机测速实验
实验13直流电机测速实验一.实验目的了解直流电机工作原理；了解光电开关的原理；掌握使用光电开关测量直流电机转速。
二.实验设备Star PCI9052. DMA S 32 BIT RAM 板卡一套、Star ES-PCI 模块一块、STAR ES598PCI 实验仪一套、PC机一台三.实验内容I、转速测量原理:图1强反射图2弱反射图3转盘本转速测量实验采用反射式光电开关，通过计数转盘通断光电开关产生的脉冲，计算出转速(1)反射式光开关工作原理：光电开关发射光，射到测量物体上，如果强反射，如图1,光电开关接收到反射回来的光，则产生髙电平1;弱反射，如图2,光电开关接收不到反射回来的光，则产生弱电平0。
(2)实验方法：本实验转速测量用的转盘在下表而做成如图3样子的转盘，白部分为强反射区，黑部分为弱反射区，转盘每转一圈，产生4个脉冲，每1/4秒计数出脉冲数，即得到每秒的转速。
(演示程序中，LED显示的是每秒钟转速)2、实验过程(1)由DAC0832给电机供电，使用光电开关，测量电机转速，再经调整，最终将转速显示在LED上。
(2)通过按键调节电机转速，随之变化的转速动态显示LED ±四.实验原理图五、实验步骤1.主机连线说明：2、由DAC0832经功放电路驱动直流电机，计数光电开关通关次数并经过换算得出直流电机的转速，并将转速显示在LED上。
3、G5区的0、1号按键控制直流电机转速快慢，（最大转速^96r/s, 5V,误差±lr/s）六，演示程序（完整程序见目录SPEED）;键盘、LED显示子程序请参阅综合实验一・ MODEL TINYEXTRN CMD_8279:W0RD, DATA_8279:W0RDEXTRN Display8:NEAR, SCAN.KEY:NEAR, GetKeyA:NEARPCIBAR1 EQU 14H ；PCI9052 I/O基地址（用于访问局部配置寄存器）PCIBAR3 EQU 1CH ;8位I/O空间基地址（它就是实验仪的基地址，;也为DMA & 32 BIT RAM板卡上的8237提供基地址）PCIIPR EQU 3CH ;IRQ 号INTCSR EQU 4CH ;PCI9052 INTCSR 地址mask_int_9052 EQU 24HVendor_ID EQU 10EBH ；厂商ID号Device_ID EQU 8376 ;设备ID号VoltageOffset EQU・ STACK.DATA 5200;0832调整幅度108259^0 DW OOFOH 108259」DW 00F1H RD_I08259 DW 0000H Con_8253 DW 00E3H T0_8253 DW OOEOH Tl_8253 DW 00E1H DA0832 DW OODOH IO^BitS^BaseAddress DW 9•PCI 10 BaseAddressO DW 9•PCI_IRQ_NUMBER DB 9•INT.MASK DB 9•INT.Vector DB 9•INT.CS DW ? ;保护原中断入口地址INT.IP DW 9•msgO DB 'BIOS不支持访问PCI S'msgl DB '找不到Star PCI9052板卡$'msg2 DB '读PCI9052 I/O基地址时出错$'msg3 DB '读8位I/O空间基地址时出错：rmsg4 DB '读IRQ号出错$'buffer DB 8 DUP (0) 显示缓冲区，8个字节bufferl DB 8 DUP (0) 显示缓冲区，8个字节VOLTAGE DB 0 转换电压数字量Count DW 0 一秒转动次数NowCount DW 0 当前计数值kpTime DW 0 保存上一次采样时泄时器的值bNeedDisplay DB 0 需要刷新显示.CODESTART: MOV AX, ©DATAMOV DS,AXMOV ES,AXNOPCALL InitPCICALL ModifyAddress 根据PCI提供的基地址，将俶移地址转化为实地址CALL ModifyVector 修改中断向量、允许中断MOV bNeedDisplay, 1 显不初始值MOV VOLTAGE, 99H 初始化转换电压输入值，99H-3. 0VMOV Count,0 一秒转动次数MOV NowCount, 0 当前计数值MOV kpTime, 0 保存上一次采样时左时器的值CALL DAC0832 初始D/ACALL Init8253CALL Init8259STIMAIN: CALL IfExitCALL GetKeyA 按键扫描JNB MainlJNZ KeylKeyO: MOV AL, VoltageOffset0号键按下，转速提高ADD AL,VOLTAGECMP AL,VOLTAGEJNB KeyO.lMOV AL,OFFH 最大KeyO^l: MOV VOLTAGE, AL D/ACALL DAC0832J Keyl: MKeyl_l: S J X MMainl: C J CMain2: J M C;转速测量/ RateTest: J MRateTestl:MDCJMM MOV MOV AND MOV MOV AND RORMOVMOVMOVMOVMOV 為為MOVREPLEACALTimerOInt:Mam2AL,VOLTCount, AXNowCount, 0;1号键按下，转速降低;最小;D/A；ls左时到刷新转速；计算转速/显示；循环进行实验内容介绍与测速功能测试；高位为0,不需要显示;给0832送的数据;不显示;显示转换结果；转一圈，产生四个脉冲,Count = NowCount/4 RETRET IntProc ： PUSH AX PUSH DXCALL Clearlnt MOV DX, RD.I08259 IXAL,DX INAL, DX CMP AL,OSH JNZ IntProcl CALL TimerOInt JMP IntProc2 IntProcl: CMP AL,OFH JNZ IntProc2CALL Countlnt IntProc2: MOV DX, 108259.0 MOV AL, 20H OUT DX, AL POP DX POP AXI RETCountlnt ： MOV DX, Con_8253 MOV AL,40H OUT DX, AL MOV DX, T1.8253IN AL, DX MOV AH, AL IX AL, DX XCHG AL, AH XCHG AX, kpTime SUB AX, kpTime CMP AX, 100 JB CountInti INC NowCount Countlnt1: RETInit8253 ;判断由哪个中断源引起的中断；锁存;T1的当前值 ；前后二次采样时间差小于100.判断是干扰 ROO\O\UT O\ p M M o M OV UT OV UT OV OV UTM o M o M M ONEARDX, Con_8253 AL,34H DX, AL DX, T0_8253AL, 12H DX, AL AL, 7AH DX, AL DX, Con_8253 AL, 74HDX, AL;计数器T0设置在模式2状态,HEX 计数 ;CLKO 二31250Hz, Is 定时;计数器T1设置在模式2状态,HEX 计数 一完整版学习资料分享一一MOV DX, 108259.0 MOV AL, 13H OUT DX, AL MOV DX, 108259.1 MOV AL, OSH OUTDX, ALMOV AL, 09HDX, AL AL,TEHOUT DX, AL RETInit8259ENDP;数模转换，A-转换数字量 DAC0832PROC NEAR MOV DX, DA0832MOVAL, VOLTAGEOUTDX, ALRETDAC0832 ENDP;IfExit% InitPCIx ModifyAddresSx ModifyVector> Clearlnt% Exit 子程序请参阅 8259 实验END START七.实验扩展及思考题实验内容：在日光灯或白炽灯下.将转速调右到25、50、75.观察转盘有什么现象出来Init8253Init8259MOV DX,T1_8253 MOV AL, OFFHUTOV UTo M oETENDPDX, AL AL,OFFH DX, ALPROC NEAR;作左时器使用。
bldc电机霍尔测速公式
bldc电机霍尔测速公式
BLDC电机霍尔测速公式
近年来，随着科技的不断进步，无刷直流电机（BLDC）在许多领域得到了广泛应用。
而在BLDC电机的控制过程中，霍尔测速公式扮演着至关重要的角色。
BLDC电机是一种无刷直流电机，它通过定子上的霍尔传感器来感知转子的位置，从而实现电机的控制。
霍尔传感器是一种基于霍尔效应的传感器，它能够感知磁场的变化。
在BLDC电机中，通常会有三个霍尔传感器，分别对应于电机的三个相位。
根据霍尔测速公式，我们可以通过检测霍尔传感器输出的信号来确定电机的转速。
具体来说，当转子旋转时，磁场的变化会引起霍尔传感器输出信号的变化。
通过测量这些信号的时间间隔，我们可以计算出电机的转速。
需要注意的是，霍尔测速公式只能提供电机的转速信息，并不能提供电机的位置信息。
因此，在实际应用中，通常会结合其他传感器或算法来实现电机的闭环控制。
使用霍尔测速公式进行BLDC电机的控制具有许多优点。
首先，霍尔传感器具有高精度和快速响应的特点，能够准确地感知电机的转速变化。
其次，霍尔测速公式的计算过程简单，可靠性高，适用于实时控制。
此外，由于霍尔传感器的体积小，成本低，因此在实际
应用中广泛采用。
BLDC电机霍尔测速公式是实现电机控制的重要工具。
通过测量霍尔传感器输出信号的变化，我们可以准确地获取电机的转速信息，从而实现对电机的精确控制。
在今后的发展中，随着科技的不断进步，相信BLDC电机的控制技术会得到进一步的提升，为各行各业带来更多创新和便利。
任务5.7 直流电机调速和测速
任务5.7 直流电机的调速和测速5.7.1 任务介绍在自动化控制领域，许多场合需要用到电机。
电机的种类繁多，直流电机由于控制简单，调速性能好在电机拖动中得到广泛的应用。
本节的任务是：用按键作为开关控制电机启停和调节电机转速。
系统有3个按键：按下按键A，电机正转，再次按下按键A，电机停；按下按键B，电机反转，再次按下按键B，电机停；当电机处于正或反转时，按键C用来调整电机转速（给定不同占空比的PWM）,占空比分别为10%、20%和30%。
4位数码管显示，当电机停止时，数码管显示“- - - -”；当电机正转时，数码管显示“PXXX”；当电机反转时，数码管显示“LXXX”，其中“XXX”是电机的转速。
直流电机驱动板上的光电对管用来测量电机转速，测速使用测频法（1秒内电机轴转动圈数）。
5.7.2 知识准备1、直流电机模型直流电机电路模型如图5.7.1所示，磁极N、S间装着一个可以转动的铁磁圆柱体，圆柱体的表面上固定着一个线圈abcd。
当线圈中流过电流时，线圈受到电磁力作用，从而产生旋转。
根据左手定则可知，当流过线圈中电流改变方向时，线圈的方向也将改变，因此通过改图5.7.1 直流电机电路模型图1.1 直流电机工作2、直流电机参数开发板上配置的直流电机属于有刷直流小电机，型号为R140，实用于电动玩具、家电等场合。
其具体参数如表5.7.1所示。
表5.7.1 R140电机参数根据R140电机的参数表得知，工作电压范围为3-6V,工作电流在50mA~150mA 。
我们给电机施加5V 的工作电压，电机驱动电路至少提供150mA 的电流。
3、直流电机换向原理在直流电机模型中提到改变电机线圈的电流方向，就可以改变电机的转动方向。
直流电机驱动电路中通常采用采用H 桥来改变电机的转向（如果不调速，也可以采用双刀双掷的继电器来改变电机的转向）。
H 桥是一个典型的直流电机控制电路，其电路简略示意图如图5.7.2所示，因为它的电路形状酷似字母H ，故得名与“H 桥”。
直流电机测速解析
北京工业大学课程设计报告（数电课设题目）直流电机测速班级：130242学号：13024212姓名：王栩晖组号：192015 年 4 月一．设计技术指标及设计要求（一）设计任务设计一个能对直流电机运行速度进行调速和测速的电路。
（二）基本要求设计一个脉宽调速电路，实现对直流电机转速的控制。
利用光电脉冲转换、整形、门控电路和计数电路测出直流电机的转速，并显示在数码管上。
要求转速300转/分以下，越低越好。
（三）扩展要求在完成基本要求的基础上加光耦脉冲计数和相位判别电路，进而识别电机的转向，并由LED显示转向的正反。
三．设计框架四.设计方案选择及方案比较总体设计思路由555组成的方波发生器提供驱动电机的方波，再经由脉宽调整电路改变脉冲的宽度，从而改变直流电机的转速。
驱动电路由达林顿三极管及开关组成，达林顿三极管放大电流以驱动电机。
开关选择双刀双掷开关，使得电路桥式导通，以达到改变电机转向的目的。
光电脉冲转换电路有光耦组成，用来计数电机转速，输出的信号通过脉冲整形后输入计数器电路。
计数器电路分为60秒计时器和转速计数器两部分，后面会详细介绍。
各方案比较经查询资料，实验指导上提示的单稳触发器CD14538,双比较器LM393，整流二极管及5V稳压二极管都不需要使用，所以实验方案以上述方案为准。
五．系统选用的元器件NE555 * 2达林顿三极管TIP122 * 1槽型光耦 * 1微型直流电机 * 174LS00 * 174LS161 * 5双刀双掷开关 * 1电阻，导线，电容 * x主要芯片说明（1）NE555定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
组成的施密特触发器可用于脉冲的整形，单稳态触发器可用于调整脉冲的宽度，多谐振荡器可用于提供方波信号。
因而NE555广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
其工作原理如下：555电路的内部电路方框图如右图所示。
4.1直流测速电动机
任务一 认识速度传感器
一、测速发电机传感器的要求
测速发电机(tachogenerator)是一种检测机械转速的电磁装置。就是
把转子转速转换为电压信号的机电式元件。它的输出电压与转速成正比关系， 即Ua=Kn。
如图4-1所示。
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任务一 认识速度传感器
测速发电机的输出电压能表征转速，因而可用来测量转速；测速发 电机的输出电压正比于转子转角对时间的微分，在解算装置中可以把 它作为微分或积分元件。
磁通反向， 因此合成磁场的磁通密度在半个极下是加强了， 在另外半个极
下是削弱了， 如图 (c)所示。 由于电枢磁场的存在， 气隙中的磁场发生畸变
， 这种现象称为电枢反应。
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•
如果电机的磁路不饱和(即磁路为线性)， 磁场的合成就可以应用叠加
原理。 例如， N极右半个极下的合成磁通等于 1/2 主磁通与 1/2 电枢磁通之
•
4）电刷装置：电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接，
并与换向器相配合，起到整流或逆变器的作用。
• 转子部分：
•
转子称为电枢，包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、轴和轴承等
。
•
1）电枢铁心：电机主磁路的一部分，用来嵌
• 放电枢绕组的，为了减少电枢旋转时电枢铁心中
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磁场， 图 c是主磁场和电枢磁场的合成磁场。
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直流电机磁场
目录
•
磁场的分布在电机学中已作了分析，磁场的分布如图 (a)所示。电枢
电流所产生的磁场如图 (b)所示。由图 (b)可以看出， 在每个主磁极下面，
电枢磁场的磁通在半个极下由电枢指向磁极， 在另外半个极下则由磁极指
直流电机的测速实验
实验十四直流电机的测速实验一、实验目的1、掌握直流电机的工作原理。
2、了解开关型霍尔传感器的工作原理和使用方法。
3、掌握电机测速的原理。
二、实验原理直流电机是我们生活当中常用的一种电子设备。
其内部结构如下图14-1所示：图14-1 直流电机结构图下面就上图来说明直流电机的工作原理。
将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体有电流流过，由于电磁作用，这样电枢导体将会产生磁场。
同时产生的磁场与主磁极的的磁场产生电磁力，这个电磁力作用于转子，使转子以一定的速度开始旋转。
这样电机就开始工作。
为了能够测定出电机在单位时间内转子旋转了多少个周期，我们在电机的外部电路中加入了一个开关型的霍尔原件（44E），同时在电子转子上的转盘上加入了一个能够使霍尔原件产生输出的带有磁场的磁钢片。
当电机旋转时，带动转盘是的磁钢片一起旋转，当磁钢片旋转到霍尔器件的上方时，可以导致霍尔器件的输出端高电平变为低电平。
当磁钢片转过霍尔器件上方后，霍尔器件的输出端又恢复高电平输出。
这样电机每旋转一周，则会使霍尔器件的输出端产生一个低脉冲，我们就可以通过检测单位时间内霍尔器件输出端低脉冲的个数来推算出直流电机在单位时间内的转速。
直流电机和开关型霍尔器件的电路原理图如下图14-2所示：图14-2 直流电机、霍尔器件电路图电机的转速通常是指每分钟电机的转速，也就是单位为rpm，实际测量过程中，为了减少转速刷新的时间，通常都是5～10秒刷新一次。
如果每6秒钟刷新一次，那么相当于只记录了6秒钟内的电机转数，把记录的数据乘10即得到一分钟的转速。
最后将这个数据在数码管上显示出来。
最后显示的数据因为是将数据乘以10，也就是将个位数据的后面加上一位来做个位即可，这一位将一直为0。
如：45*10变为450，即为在“45”个位后加了一位“0”。
由此可知，这个电机的转速的误差将是20以内。
为了使显示的数据能够在数码管是显示稳定，在这个数据的输出时加入了一个16位的锁存器，把锁存的数据送给数码管显示，这样就来会因为在计数过程中，数据的变化而使数码管显示不断变化。
直流电机速度丈量办法
直流电机速度丈量办法
直流电动机是最早呈现的电动机，也是最早结束调速的电动机。
长时刻以来，直流电动机一贯占有着调速操控的核算方位。
在进行直流电机调速前，首要要进行的是直流电机速度丈量作业，速度丈量首要有两种方法：1、光电测速法运用栅格圆盘和光电门构成测速体系。
当直流电机经过传动有些股动栅格圆回旋改动转时，测速光电门取得一系列脉冲信号。
这些脉冲信号经过单片机两个守时/计数器协作，一个计数，一个守时。
核算出单位时刻内的脉冲数m，经过单位换算，就能够算得直流电机旋转的速度。
2、霍尔效应原理测速法电动机转轴股动轴上的磁钢旋转，然后改动磁场巨细，经过霍尔电路将磁场改动改换为脉冲信号，经拓宽整形，输出矩形脉冲信号。
当转速改动时，输出脉冲的频率会发作改动，然后得到电机旋转的速度。
1。
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北京工业大学课程设计报告（数电课设题目）直流电机测速班级：130242学号：13024212姓名：王栩晖组号：192015 年 4 月一．设计技术指标及设计要求（一）设计任务设计一个能对直流电机运行速度进行调速和测速的电路。
（二）基本要求设计一个脉宽调速电路，实现对直流电机转速的控制。
利用光电脉冲转换、整形、门控电路和计数电路测出直流电机的转速，并显示在数码管上。
要求转速300转/分以下，越低越好。
（三）扩展要求在完成基本要求的基础上加光耦脉冲计数和相位判别电路，进而识别电机的转向，并由LED显示转向的正反。
三．设计框架四.设计方案选择及方案比较总体设计思路由555组成的方波发生器提供驱动电机的方波，再经由脉宽调整电路改变脉冲的宽度，从而改变直流电机的转速。
驱动电路由达林顿三极管及开关组成，达林顿三极管放大电流以驱动电机。
开关选择双刀双掷开关，使得电路桥式导通，以达到改变电机转向的目的。
光电脉冲转换电路有光耦组成，用来计数电机转速，输出的信号通过脉冲整形后输入计数器电路。
计数器电路分为60秒计时器和转速计数器两部分，后面会详细介绍。
各方案比较经查询资料，实验指导上提示的单稳触发器CD14538,双比较器LM393，整流二极管及5V稳压二极管都不需要使用，所以实验方案以上述方案为准。
五．系统选用的元器件NE555 * 2达林顿三极管TIP122 * 1槽型光耦 * 1微型直流电机 * 174LS00 * 174LS161 * 5双刀双掷开关 * 1电阻，导线，电容 * x主要芯片说明（1）NE555定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
组成的施密特触发器可用于脉冲的整形，单稳态触发器可用于调整脉冲的宽度，多谐振荡器可用于提供方波信号。
因而NE555广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
其工作原理如下：555电路的内部电路方框图如右图所示。
它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5K Ω的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为2/3V和CC V。
A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关1/3CC状态。
当输入信号输入并超过2/3V时，触发器复位，555的CC输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于1/3V时，触发器置位，555的3脚输出CC高电平，同时放电，开关管截止。
R是复位端，当其为0时，D555输出低电平。
平时该端开路或接VCC。
Vc是控制电压端（5脚），平时输出2/3V作为比较器A1的参CC考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01uf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。
T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。
①构成单稳态触发器如右图为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。
D为钳位二极管，稳态时555电路输入端处于电源电平，内部放电开关管T导通，输出端Vo输出低电平，当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。
并使2端电位瞬时低于1/3V，低电平比较器动作，单稳态电路即开始一个CC稳态过程，电容C开始充电，Vc按指数规律增长。
当Vc充电到2/3V时，高电平比较器动作，比较器A1翻转，输出Vo从CC高电平返回低电平，放电开关管T重新导通，电容C上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳定，为下个触发脉冲的来到作好准备。
波形图如下：暂稳态的持续时间T w （即为延时时间）决定于外接元件R 、C 的大小，T w =1.1RC 。
通过改变R 、C 的大小，可使延时时间在几个微秒和几十分钟之间变化。
当这种单稳态电路作为计时器时，可直接驱动小型继电器，并可采用复位端接地的方法来终止暂态，重新计时。
此外需用一个续流二极管与继电器线圈并接，以防继电器线圈反电势损坏内部功率管。
②构成多谐振荡器如图3-4，由555定时器和外接元件R 1、R 2、C 构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。
电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R 1、R 2向C 充电，以及C 通过R 2向放电端C D 放电，使电路产生振荡。
电容C 在2/3CC V 和1/3CC V 之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波，对应的波形如图3-5所示。
图3-4 555构成多谐振荡器 图3-5 多谐振荡器的波形图输出信号的时间参数是： T=21w w t t1w t =0.7（R 1+R 2）C 2w t =0.7R 2C其中，1w t 为V C 由1/3CC V 上升到2/3CC V 所需的时间，2w t 为电容C 放电所需的时间。
(2) 达林顿三极管tip122：（4）光电耦合管 光电耦合管是一个光感应器，当光通路被阻断，则电流中断，所以它可以用来对电机转数进行监测，电机每转一圈即阻断耦合管的光路一次，从而在光电耦合管的输出端送出一个个脉冲，提供计数器的脉冲输入。
六．系统各部分电路说明各单元的工作原理及工作过程,公式推导, 参数计算1.方波方生器NE555组成的多谐振荡器，用它产生的方波信号带动后面的电机转动，3脚为输出管脚。
根据NE555组成的多谐振荡器的性质，由c v 的波形可以求得电容C 的充电时间1T 和放电时间2T 各为C R R T )(211+=㏑+---T cc T cc V V V V =C R R )(21+㏑2，C R T 22=㏑-+--T T V V 00=C R 2㏑2故电路的振荡周期为T=1T +2T =C R R )2(21+㏑2， 荡频率为f=T 1=2㏑ )2(121C R R +. 当f=100Hz 时，C R R )2(21+=0.0144，可令C=1μf, 1R =2R ,则可求得1R =2R =4.8k Ω.5VVCCU11DIS 7OUT3RST 48THR 6CON 5TRI2GNDVCCLM555CNR14.8kohmR24.8kohmC11uFC20.01uFABTG XSC1仿真的方波周期为9.981ms ，即100.2Hz 。
2.脉宽调整电路其是由NE555组成的单稳态触发器，当信号从2脚进入后，通过调节滑动变阻器R3的阻值，可以改变脉冲的宽度，从而实现对直流电机转速的控制。
根据由NE555组成的单稳态触发器的性质，输出脉冲的宽度w t 等于暂稳态的持续时间，而暂稳态的持续时间取决于外接电阻R 和电容C 的大小。
w t 等于电容电压在充电过程中从0上升到32cc V 所需要的时间，因此得w t =RC ㏑cccc cc V V V )3/2(0--=RC ㏑3=1.1RC占空比 q= t w /T利用上式，根据电路中所需的脉宽计算出相应的电阻电容值。
本实验中要对100Hz 的脉冲进行脉宽调整，可令3C =1μf,则对应的电阻3R ≤6 k Ω即可。
在此试验中电阻3R 为一个型号为103的电位 器，可根据直流电机的转动情况来适当的增加或减少脉宽（即调节电位器3R 的大小）。
3. 驱动控制测向电路、转向电路此电路是用达林顿三极管驱动的，信号通过达林顿三极管，在集电极输出，电流被放大带动直流电机运转。
利用双刀双掷开关来控制电机的转向。
如下为驱动控制电路：4 .光电脉冲转换电路在直流电机的转子上接一个小纸片，以实现每当电机转动一圈时，遮挡一次光耦的接收端，使得光耦输出产生高电平，加之未被遮挡时产生的负脉冲，整个电路的输出实现了电机转动一周光耦输出一次正脉冲，其余为负脉冲。
通过计时电路计60秒，可以实现记录每分钟内产生正脉冲次数反映电机转速。
光耦输出后需要进行脉冲整形，此处我们选择了非门整形。
5.计数器电路(1) 60秒计数器该模块电路共由两部分电路组成。
计数器部分由两片74LS161及与非门组成。
由于60秒计数器需要到60秒自动停止，所以需要锁存信号。
锁存器由与非门及74LS20组成，锁存信号60的十位6，即0110，所以高片的Q4、Q1需要接上与非门，之后再与Q2、Q3接入四输入与非门，实现当两计数器共同计到60秒时，产生一个低的信号给锁存器。
1HZ时钟与锁存信号通过与非门供给计时器CLK，通常锁存信号为1，与非门输出是1HZ时钟高低电平的反，计时器正常工作。
但是当计时器到60时，锁存信号变为低，与非门输出变为恒定的高，相当于计时器的时钟被停止，计时器停止工作，实现到60秒，及时停止功能。
计数器时钟接到数电实验箱上的1HZ脉冲信号上，以实现一秒一个信号，按秒计时。
由于74LS161为十六进制的芯片，而我们需要十进制，所以每个数位上计到10，即1010时，Q2，Q4提供一个信号经过与非门取反后送到1管脚，是芯片清零，同时给高位芯片2管脚一个信号，计数+1。
（2）电机转速计数器由三片74LS161及74LS00组成，方法同上。
输入由经过非门整形的光耦输出信号提供。
计数器部分总电路图七．系统调试1．调试顺序，及具体说明八．实验结果及实际连线图九．附录1．芯片管脚图及功能表（1）NE555引脚位图1-2 NE555接脚图ne555的结构图Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。
Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。
触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。
Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。
周期的结束输出回到O伏左右的低电位。
于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。
Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。
它通常被接到正电源或忽略不用。
Pin 5 (控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。
当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。
Pin 6 (重置锁定) - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。
当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。
Pin 7 (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为ON时为LOW，对地为低阻抗，当输出为OFF时为HIGH，对地为高阻抗。
Pin 8 (V +) -这是555个计时器IC的正电源电压端。
供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。
多谐振荡器电阻R1、R2和电容C1构成定时电路。
定时电容C1上的电压UC作为高触发端TH（6脚）和低触发端TL（2脚）的外触发电压。