红外计数器设计报告Word文档格式.docx
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报告成绩
二〇一二年四月八日
《电子技术课程设计》任务书
一、课题名称
红外计数器设计
二、设计任务
1、设计一个红外计数器,要求能够实现非接触式的计数统计功能;
2、电路基本要求内含红外发射和接收装置、计数显示等;
3、画出红外计数器的电路原理图,分析各部分电路的工作原理;
4、电路制作与调试,测试红外计数效果;
5、简易故障的判定及排除。
三、技术指标
a)计数器能从0计数至99;
b)红外对管距离要达到5CM以上。
四、设计报告
根据要求撰写设计报告
《红外计数器设计》
1、任务分析…………………………………………………………………………1
二、设计方案…………………………………………………………………………1
三、电路设计…………………………………………………………………………4
四、焊接及调试………………………………………………………………………4
5、展望………………………………………………………………………………5
6、感想………………………………………………………………………………5
参考文献………………………………………………………………………………6
元器件清单……………………………………………………………………………6
成绩单…………………………………………………………………………………
一、任务分析
计数器发展:
1666年,在英国SamuelMorland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机
1694年,德国数学家,GottfriedLeibniz,把巴斯卡的Pascalene改良,制造了一部可以计算乘数的机器,它仍然是用齿轮及刻度盘操作。
1893年,第一部四功能计算器被发明。
1939年11月,JohnVincentAtannsoff与JohnBerry制造了一部16位加数器。
它是第一部用真空管计算的机器。
1939-40年,Schreyer完成了用真空管的10位加数器,以及用氖气灯(霓虹灯)的存贮器。
1941年2月,Zuse完成V3”(后来叫Z3),是第一部操作中可编写程序的计数机。
1943年12月,TommyFlowers与他的队伍,完成第一部“Colossus”,它有2400个真空管用作逻辑部件,5个纸带圈读取器(reader),每个可以每秒工作5000字符。
之后的岁月计算机兴起,计数器基本运用于计算机技术中
本课程设计掌握微弱信号的传送方式,以及接受信号的放大、检波、反向处理、以及传感器知识;
掌握555时基电路构成单稳触发器、多谐振荡器的设计方法;
掌握数字电路计数、译码、显示系统的工作原理及设计方法。
所设计的计数器是采用红外线遮光方式,抗干扰性好,可靠性高。
可用于测量宾馆、饭店、商场、超市、博物馆、展览观、车站、码头、银行等场所的人员数量及人员流通数量,同时丝毫不会侵犯到被测人员的个人隐私。
该产品应用广泛,也可以测量流水线上的产品的数量,以及可检查产品有无缺损。
本电路的指导思想是利用红外发光管发射红外线,红外接收管接收此红外线,并将其放大、整流形成高电平信号。
当有人或物挡住红外光时,接收管没有接收到红外信号,放大器将输出低电平,同时计数器计数这个低电平脉冲,并经译码驱动电路使数码管显示数值。
这样就得到要统计的人或物的数量。
计数范围在0~99之间,如果需要还可扩展。
计数器的用途:
加减计数、定时、分频等功能
二、设计方案
1.本课程设计的指标要求的是设计、制作一个反射型计数器,对从检测头前方经过的人手进行检测,当人手通过时,计数器计数值自动加一,反射感应距离大于5CM,系统供电电压不大于9V。
2.所涉及主要电路:
1)、发射器发出的红外光信号经过反射进入接收管变为电信号,信号经过放大比较整形变换为触发脉冲。
2)、为了增加作用距离,建议采用脉冲红外光交流驱动模式。
3)、触发脉冲作为加法计数器的计数脉冲,完成计数过程。
4)、七段LED数码管完成计数信号显示。
a、7085三端稳压管
7085的引脚图
b、555计时器工作原理:
555定时器的组成和功能
图是555定时器内部组成框图。
它主要由两个高精度电压比较器A1、A2,一个RS触发器,一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。
它的各个引脚功能如下:
1脚:
外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。
8脚:
外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5~16V,CMOS型时基电路VCC的范围为3~18V。
一般用5V。
3脚:
输出端Vo
2脚:
低触发端
6脚:
TH高触发端
4脚:
是直接清零端。
当
端接低电平,则时基电路不工作,此时不论
、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。
5脚:
VC为控制电压端。
若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。
7脚:
放电端。
该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。
C、七段数码显示器
七段数码显示器是微机系统常用的输出设备。
发光二极管,即LED是由半导体材料制成的PN结,在正向偏置时会发光,具有工作电压低、体积小、寿命长、响应快等优点。
常用的颜色有红、绿、黄。
发光二极管的正向压降为2.2V~2.6V,工作电流为5~10mA,其发光亮度基本与工作电流成正比。
因此在使用发光二极管时,必须串限流电阻。
发光二极管可工作于脉冲状态,在平均电流相同的情况下,脉冲工作状态比直流工作状态的亮度增加约20%。
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