电火花自动控制设计报告.doc

电火花自动自动控制设计报告 前言：本次设计可以说是我工业设计的第一次尝试，虽然最后以失败告终，但却也学会了不少的知识，同时迫切感觉到自己在设计这一块理论及经验的缺乏，亟待提高。 本次的任务是设计一个电火花自动控制装置，说的简单一点就是一个用AVR实现的小的控制模块，硬件电路还算比较简单，不过其中的细节及理论的计算却不容忽视，而我则这在犯了毛病。一个小小的失误也许就能倒置整个系统不能正常工作，故此将其记录下来，作为前车之鉴。 首先，在这次的设计流程上就犯了一个小错误，最初我们的分工还是比较明确。由于是在之前已有电路上的改装，为了提高效率，我负责元件的封装，继电器的应用及整个电路的整合，他们二人则分别负责光耦隔离和串口这一块。但后面的进度没有协调好，在没完全确定芯片的使用的情况下就着手于原理图的整合，现在觉得这是一个失误之处，所谓磨刀不误砍柴工，在基础工作没做好的情况下就去赶超，到后面有些工作可能就会变得徒劳。 其次，是设计自身上的问题。先说说资料的使用问题吧。我最先弄的是继电器，不过犯了一个比较低级的错误，在Datasheet没完全看懂的情况下搞了一个错误的方案。之前我在网上找了一个继电器的使用案例，不过没有考虑到两个电路的不同点及继电器的特性，结果在我的电路中没加晶体管进行驱动，此为错误之一。使用元件及芯片就应先搞清他们的特性，这不能有一丝的马虎。 在光耦隔离这一块，算是犯了一个比较严重的错误，我们选用的是6N137进行隔离，在一Datasheet中，我见有一款是双路输出的，考虑到用两个光耦的价格及对布局布线的影响，我于是就用这一个光耦进行双向隔离，殊不知，由于双路输出共用了一个电源，作为双向隔离本就已不能达到完全隔离的目的，这个，······ 再一个，还是6N137的使用问题。如下： 设计过程中，其实没有看懂文档，进行了错误的理解，Z0应是前端电路的输出阻抗，在设计中我们把它用一个50Ω的上拉电阻到VCC，⊙﹏⊙理解错误了······，之后看了中文文档才明白，为了保护内部的LED，应是上拉一个500Ω左右的电阻，就像陈老师说的一样，每一个环节都应找到正确的理论依据，不能想当然的认为这样那样。 之后还有几个要注意的问题就是电源和地的处理，以及继电器触电的保护。我们知道，模拟地和数字地应当分开，最好是采用0Ω的电阻单点接地。而VCC呢，则是由于数字IC的开关噪声比较大，为了保护电源的纯洁，除了加耦合电容以外，电源最好也是分开处理，此处则是加了电感将其隔离。继电器触点的保护（RC吸收网络），此处也涉及到工程上的计算，0.5~1A的电流对应于1μF的电容，0.5~1V的电压对应于1Ω的电阻。经查资料即可得到RC值。 另还有一个要注意的是ADC端口要加一个滤波网络， 此处要滤掉的是市电的二次谐波100HZ，根据阻抗匹配要求计算即可。 这次设计，可以说是对自身知识的一个检验，让我明白了自己的欠缺之处，以及需要努力的方向。在此将本资料共享，希望对大家有所益处。 附件：