对射式红外线计数器设计报告
红外线人数计数器设计说明
红外线室人数统计设计目录摘要 (1)Abstract: (2)1 方案与比较论证 (3)1.1 总体设计方案云比较 (3)1.2实验器材 (4)1.3模块电路设计与论证 (4)2.系统设计 (7)2.1总体设计 (7)2.2 软件流程图 (8)2.3 主控电路 (9)3 测试数据与分析 (11)3.1 模块测试 (11)3.2整机调试 (11)3.3 测试结果 (12)4 系统特色 (12)5 总结 (13)摘要:本文详细描述了红外线室人数统计系统的设计方法。
设计理念是有两组红外线发射和接收系统组成,将信号传递给控制单片机,由其判断两组信号的触发顺序来给出室人数是增加还是减少,然后将结果控制LCD液晶显示模块显示。
本系统基本实现了数字控制,可分为四个模块:单片机控制模块、恒流驱动电源模块、红外线发射和接收模块、LCD液晶显示模块。
单片机控制模块主要以MSP430F2274单片机为核心,主要由555定时器构成的多谐振荡器给红外线发射38KHz 脉冲信号,单片机通过对接收到的信号进行运算处理,将信号转为LCD显示屏显示。
恒流驱动电源模块主要给整个电路提供合适的工作电压。
关键词单片机控制恒流电源 555定时器构成的多谐振荡器 LCD显示Abstract:This paper describes the infrared indoor toll system design method. Design concept is two groups of infrared emitting and receiving system, will signals to control chip, two groups bythe judgment of the signal to trigger sequence number is indoor, then will increase or decrease the LCD LCD display control module. This system realizes the digital control, which can be divided into four modules: SCM control module, constant-current power module driver, infrared emitting and receiving module, LCD display module. SCM control module mainly MSP430F2274 singlechip, mainly composed of 555 timing by more harmonic oscillator infrared emission 38KHz pulse signal to a single chip computer through the signal processing operations, LCD display shows to signal. Constant-current power modules for the main driving circuit provides appropriate working voltage.Keywords single-chip microcomputer control constant-current source of much harmonic 555 timing LCD oscillator1 方案与比较论证1.1 总体设计方案云比较方案一:采用红外线遥控器提供红外线发射信号,但由于红外线遥控器提供的信号是间断的不能实现要求,故舍弃。
红外计数器的设计
红外计数器的设计0引言随着人们生活水平的不断提高,人们越来越追求人性化的事物,计数器是不可缺少的必需品。
本文所设计的计数器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。
该产品应用广泛,也可以测量流水线上的产品数量,以及可检查产品有无缺损。
因此,研究计数器及扩大其应用,有着非常现实的意义。
1红外技术的介绍红外技术的内容包含四个主要部分:红外辐射的性质,其中有受热物体所发射的辐射在光谱、强度和方向的分布;辐射在媒质中的传播特性--反射、折射、衍射和散射;热电效应和光电效应等。
红外元件、部件的研制,包括辐射源、微型制冷器、红外窗口材料和滤光电等。
把各种红外元件、部件构成系统的光学、电子学和精密机械的组成部分。
红外技术在军事上和国民经济中有着广泛的应用。
红外技术有很多应用,例如在夜晚可以用看见物体的红外线来确定物体的位置;用一个红外线发射器和一个红外线接收器在生产上可以计算商品的数量;军事上可以用来防止敌人侵入,当红外线发射器和接收器被挡住,警报就会响;在医学上还可以查看人的病情等等。
红外线计数器分为对射式和反射式两种电路。
对射式红外线是一个发射头和一个接收头在中间如有物件通过就遮挡一下光线,输出脉冲信号触发计数电路;反射式红外线是把发射头和接收头做在一块成为一个红外探头,当探头前有一个物件出现就把发射头的红外线反射给接收头,探头输出一个脉冲给计数器计数。
本文所设计的计数器是采用红外线遮光方式,利用红外对射管作计数传感器,当有物体通过时光被遮挡住,接收模块输出一个高电平脉冲,对此脉冲进行计数,就可实现对产品的统计。
基于这种光电检测原理,配合组成集成电路,就可设计对射式红外线计数器。
实践证明,该装置抗干扰能力强,红外计数器的设计Design of Infrared Counter杨汉祥张琦Yang Hanxiang Zhang Qi(赣南师范学院物理与电子信息学院,江西赣州341000)(School of Physics and Electronic Information Science,Gannan Teachers'College,Jiangxi Ganzhou341000)摘要:计数器在人们日常生活中应用越来越多,已成为不可缺少的必需品。
红外计数器实验报告
红外计数器设计报告一:任务分析。
二:设计方案。
三:电路设计。
四:焊接与调试。
五:实验结果和分析。
六:实验感想。
参考文献元件件清单一:任务分析本电路的实验指导思想是利用红外发光管发射红外线,红外接收管接受此红外线并将其放大,整流形成高电平信号。
当有人或物体挡住红外光时,接收管没有接收到红外信号,运算放大器将输出低电平;当移开物体时,运算放大器输出高电平,同时计数器计数这个上升沿脉冲,并经译码器驱动电路是数码管显示数值。
这样就可以统计红外对管物体触发的次数。
范围在0~99之间计数。
二:设计方案1.设计原理该计数器系统总体设计方案是用光电感应器实现对触发感应红外信号数量的采集,将信号传送到防干扰的迟滞比较器,共经过两级比较器,传输信号脉冲,通过74LS190计数器进行计数,计数范围是0~99,通过 74LS248七段译码器进行译码,输出信号给LED数码管进行显示。
其中,个位计数器的进位标志位接到十位计数器的计数控制端CLK控制十位计数器工作计数,因为74LS190是十进制计数器,计数的结果是BCD码0000~1001,经过译码器数码管后显示的十进制00~99。
实验原理是,每当光电传感器接收到信号,信号在通过两级比较器后,就会有一个上升沿信号作为时钟信号,控制计数器工作,同时计数开始,每触发一次到移开形成一个上升沿脉冲,并且只能计数一次。
2.红外对管计数器系统简介(1)红外计数器系统的组成1.74LS190(1)个位计数器时钟脉冲给的是比较器的输出信号,计数器自上电起一直处于初始00状态,每当有物体经过光电对管之间时,计数器的CP 端就接收到上升沿信号,开始计数。
进位输出端接到十位计数器的时钟脉冲端,四个输出引脚的信号作为七段译码器的输入信号。
(2)十位计数器时钟脉冲给的是比较器的输出信号,计数器的CP端就接收到上升沿信号时,还不能进行计数,只有当个位的计数溢出时时钟脉冲CLK端有上升沿触发才有效,进行计数。
红外光电计数器实验报告
信息与电气工程学院课程设计说明书(2015 /2016 学年第1 学期)课程名称:小型数据设计题目:红外线计数器专业班级:计算机1401学生姓名:何亚茹赵君王中昆学号:140210122 140210107 140210121指导教师:生龙设计周数:二周设计成绩:2016年01月08日目录1 程序设计 (1)2 课程设的主要内容 (1)2.1设计的要求.............. . (1)2.2创新方案及原理分析 (1)2.3方案论证与选择 (2)2.4软件的设计 (3)3主要芯片设计 (4)3.1介绍 (4)3.2 51 单片机的特点 (5)3.3数码管 (7)4系统设计 (8)4.1单片机最小设计系统 (8)4.2红外线检测电路 (9)4.3计数显示部分 (10)4.4蜂鸣器报警电路 (10)4.5按键控制电路 (11)5 红外计数器程序设计 (11)5.1主程序设计 (11)5.2子程序设计 (13)6总结 (15)7参考文献 (16)1、程设计目的课利用AT89C51单片机来制作一个手动计数器。
通过具体的项目设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、控制程序的设计等,以便掌握单片机系统设计的总体思路和方法,掌握基于单片机控制的电子产品开发的技术方法,培养个人的创新意识和动手能力。
2、课程设计的主要内容2.1设计的要求1.利用AT89C51单片机来制作一个红外线计数器。
有物体经过红外对管时计数一次。
计数的范围是0~99, 计数满时,又从零开始计数。
2.整个系统有较强的抗干扰能力,具有报警能力。
3.将计数值准确显示出来。
2.2创新方案及原理分析总体电路是由AT89C51单片机系统、红外光电管电路、蜂鸣器报警电路、数码管显示部分、复位电路部分组成,其结构如图2.1所示图 2.1 整体方框图红外传感器感受到外界信息时,产生高低电平,通过软件程序设置单片机内部寄存器,当传感器的高低脉冲被单片机接收到时,单片机产生中断,中断产生后进入中断服务程序,通过设置中断服务程序,进行计数。
红外对射实验报告内容
红外对射实验报告内容1. 实验目的通过对红外对射器件的使用和实验,了解红外对射原理,掌握红外对射器件的使用方法,并验证实验结果。
2. 实验材料和装置2.1 实验材料- 红外对射器件(发射器和接收器)- 面包板- 连接线- 电阻- Arduino开发板- 电脑2.2 实验装置- 计算机软件开发环境- Arduino IDE- 电压电流源3. 实验原理红外对射器件是由红外发射器和红外接收器组成的对射装置。
红外发射器工作时产生一定频率的红外辐射,红外接收器则能够接收到发射器发出的红外辐射。
当接收器接收到红外辐射时,会产生一个电压信号。
当有物体挡住红外射线时,接收器便得不到红外辐射,电压信号的产生就会消失。
通过监测接收器的电压信号的变化,就可以判断是否有物体在发射器和接收器之间。
4. 实验步骤4.1 搭建实验电路将红外对射器件的发射器和接收器分别连接到面包板上,并使用连接线将它们与Arduino开发板连接起来。
为了控制发射器和接收器之间的红外射线,还需在电路中加入合适的电阻。
4.2 编写程序在Arduino IDE中编写程序,通过控制Arduino开发板上的IO口来控制红外发射器的开关。
当红外接收器接收到红外辐射时,将相应的输出结果通过串口传输给电脑。
4.3 上传程序将程序上传到Arduino开发板中,确保程序正常运行。
4.4 进行实验在实验环境中,分别进行有物体和无物体的情况下的红外对射测试。
记录下红外接收器的输出结果,并与预期结果进行比较。
5. 实验结果和分析根据实验结果,可以观察到红外接收器在有物体时输出结果稳定在高电平,当无物体遮挡红外射线时,输出结果为低电平。
这说明红外对射器件能够准确地监测到物体的存在与否。
6. 实验总结通过本次实验,我们了解了红外对射器件的原理和应用,并通过实验验证了实验结果的准确性。
红外对射器件在安防系统、自动门控制以及避障等方面有重要的应用价值。
在实际应用中,还需根据需求进行更复杂的设计和开发。
红外线反射式通道计数器设计
数字电子技术课程设计报告一、课题名称:红外线反射式通道计数器二、内容摘要: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,当人手正向通过时,计数器计数值自动加一,当人手反向向通过时,计数器计数值自动减一,并通过数码管显示出来,反射感应距离大于20CM,系统供电电压不大于5V。
三、设计指标(要求):(1)能够对通道内进出的人数进行统计;(2)当有人进入时自动加一,反之自动减一;(3)有效作用距离〉20cm;(4)至少一位数码管显示。
四、方案选择与系统框图:方案一:放大整形部分采用CD4069三个与非门构成负反馈放大电路放大,采用反相器构成的施密特触发器方案二:放大整形部分采用LM324同相放大,采用LM324构成的比较器整形本次设计采用方案二,方案二的系统框图如下:五、各单元电路设计、参数计算和元器件选择:(1)红外检测电路:采用脉冲式主动红外线检测电路,由红外发射二极管VD1和红外接收二极管VD2等组成。
由于在结构上红外发射管LED与红外接收管PHOTO平行安装,指向相同,因此接收管PHOTO并不能直接接收到发射管LED发出的红外线脉冲。
只有当手阻挡时,将LED发出的红外线脉冲反射回去,PHOTO 才能接收到。
R1、R3分别是红外发射管LED的限流电阻,R2、R4分别是红外接收管PHOTO的负载电阻。
发射电路:相对于直流发射电路来说,交流发射电路复杂庞大,本着简单明了,节约器材的宗旨,选择直流电路。
用直流5V电源供电,在发射电路的限流电阻R为470欧姆。
接通发射电路,测量出发射管两端的电压为V,得到限流电阻两端的电压为5V-V=V,染得限流电阻R的阻值为V/A=470欧姆。
接收电路:用直流5V电源直接供电。
红外接收管PHOTO的负载电阻取220K。
把负载电阻R2、R4的对地电压接入LM324的比较器正向端,当手未挡时,R2、R4的对地电压为2.4V;当手阻挡时,将LED发出的红外线脉冲反射回去,PHOTO接收到红外线信号,PHOTO 的电阻减小,R2、R4的对地电压为4.23V.(2)LM324构成的比较整形电路:LM324采用5V单电源供电,输出信号送入CD4069反相器中反向,给输入反向端通过滑动变阻器提供约3.1V基准电压(此基准电压为接入LM324正向端的电压最大值4.23V与最小值2.4V的三分之二,约为2.4+0.7=3.1V),进行电压比较,当输入正向端电压大于3.1V时,输出低电平,反之,输出高电平。
毕业设计(论文)-红外发射—接收计数器设计
摘要 (2)引言 (3)第一章工作分析1.1节设计要求 (4)1.2节电路设计分析 (4)1.3节工作流程图 (4)第二章原理分析2.1节工作原理 (5)2.2节元器件的介绍 (8)第三章电路板的生成3.1节电路板的布局图 (15)3.2节电路版的焊接 (16)第四章电路版的检测4.1节电路版的调试 (17)4.2节检测电路版注意事项 (17)第五章总结 (17)参考文献 (18)附表.... .. (18)红外发射—接收计数器设计电路由两部分组成:光电计数部分和计数显示部分。
光电计数部分主要采用的是红外发光二极管与光敏三极管,后接电压比较器,光电耦合技术,将光信号转化为脉冲信号。
计数显示部分采用的是CD4518对脉冲信号同步二进制计数,经数码管显示出来。
数码管LED技术,将实际生产中机械或者人工计数方式转变为自动化的电子计数,利用LED显示出来,计数器对某物件进行自动计数,在实际生产生活中具有广泛的应用,对通过的物体进行计数,实现统计数据的搜集,如在生产流水线包装数量控制等领域的应用,能节省劳动力有能高效地完成任务。
光电计数器采用光电传感器构成的广电门实现对通过光电门的物体进行计数,是一种非接触式计数,在部分场合有着其无比的优越性,从而使其广泛应用于工业生产、实时监测、自动化控制等领域。
本作品为实现光电计数器的功能,采用的数字电路,以红外对射光电传感器为传感器件。
电路主要分为信号采集电路、两位十进制计数电路、数码显示电路、报警电路四个模块,分别实现对通过光电门的物体感应,计数,显示。
计数范围为0~99作品电路主要采用常用分立元件和小规模集成电路,结构简单可靠,简单直观,电路装置省去了能耗大、笨重、极易产生热量的电源变压器,具有结构简单、自耗电轻微、性能稳定、灵敏度高、通用性强的特点。
关键字:红外-发射电压比较器光电耦合器计数器译码器数码管自动化的计数提高了工业生产上的效率以及准确性,计数的自动化和智能化最终能加速实现现代化的工业。
电工电子实习《红外计数器设计》课程设计报告
湖州师范学院课程设计总结报告课程名称电子电子实习设计题目红外计数器设计专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号指导教师报告成绩湖州师范学院信息与工程学院二〇一三年五月二十四日《电工电子实习》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、电路焊接与调试,测试红外计数效果;4、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1CM以上。
四、设计报告根据要求撰写设计报告《红外计数器设计》课程设计总结报告目录一、任务分析 (1)二、设计方案 (1)三、电路设计 (3)四、焊接及调试 (4)五、展望 (5)六、感想 (5)参考文献.......................................................................................5. 元器件清单 (5)成绩单《红外计数器设计》一、任务分析计数器发展:1666年,在英国Samuel Morland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,Gottfried Leibniz ,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,John Vincent Atannsoff 与 John Berry 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, Tommy Flowers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。
基于单片机的红外计数器设计
XX大学本科毕业设计(论文)( 2011届)题目:基于单片机的红外计数器设计专业:电子信息工程班级:07电工本一姓名:学号:指导教师:职称:副教授完成日期:2011年3月15日在当今社会飞速发展的格局下,越来越多的流水线上的产品和各种商业场合的人员需要进行自动计数.基于单片机构成的产品自动计数器有直观和计数精确的优点,目前已在各种行业中普遍使用。
本文所设计的计数器是采用红外对射式方式,抗干扰性好,可靠性高。
本设计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,同时将这个电平信号送入单片机进行控制计数,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。
本设计应用单片机A T89C51芯片作为核心,4位LED数码管,使用LM324芯片实现红外线计数,并且添加了报警功能。
这种实现方法的优点是电路简单,性能可靠,实时性好,操作简单,编程容易等。
关键词:单片机;红外对射管;LM324;蜂鸣器;LED数码管Rapid development in the pattern of today's society, more and more of the pipeline of products and a variety of business occasions need to automatically count. Based on SCM products constitute automatic counter has the advantages of intuitive and accurate count, now in a variety of commonly used in industry. This article is designed to counter radio-style method using infrared, interference immunity and high reliability.The design of the guiding idea is to use infrared emission infrared LED, infrared receiver to receive the infrared, and enlarge, forming high commutation signal. When persons or block infrared light, the receiver does not receive infrared control signals, the amplifier the output low, while the level control signal into the microcontroller counts, and by decoding the digital display drive circuit values. This will be the number of persons or things to statistics.The AT89C51 microcontroller chip design applications as a core, 4 LED digital tube, the use of infrared LM324 chip count, and add the alarm function. This implementation method has the advantage of simple circuit, reliable, real-time, simple operation, easy programming and so on.Key words:SCM; infrared shooting tube; LM324; Buzzer ; LED digital tube目录1 绪论............................................................. - 1 -1.1 前言........................................................ - 1 -1.2 背景与意义.................................................. - 1 -1.2.1国内外研究的概况........................................ - 1 -1.2.2研究主要成果............................................ - 1 -1.2.3发展趋势................................................ - 1 -1.3 设计任务.................................................... - 1 -2 红外线计数器总体设计方案......................................... - 5 -2.1 系统总体方案设计............................................ - 5 -2.2 主控芯片简介................................................ - 7 -2.2.1 单片机的发展及趋势..................................... - 7 -2.2.2 51系列单片机的主要特点................................. - 8 -3红外线计数器硬件设计................................ 错误!未定义书签。
红外线计数器
序号:编码:重庆理工大学第十七届“开拓杯”学生课外学术科技作品竞赛参赛作品作品名称:红外线扫描计数电路作品类别:B类别:A自然科学类学术论文B 科技发明制作C哲学社会科学类学术论文与社会调查报告对射式红外线计数器的设计【摘要】利用红外线发射、接收二极管作计数传感器,当有物体通过时,光被遮挡住,扫描电路会输出一个低电平脉冲,对此脉冲进行计数,同时还利用八输入与非门实现预置功能的M(1-99)进制计数。
此外,还由555定时器组成的可重复触发的单稳电路实现计数延时报警功能。
该装置抗干扰能力强,工作稳定,计数准确,具有一定的实际应用性,同时能够根据不同需要进行多功能的改造应用。
关键字:红外线计数器预置计数报警一、设计目的本文所设计的计数器采用的是对射式红外线计数,当有物体从发射二极管与接收二极管之间通过时,计数器计数值自动加一,同时采用八输入与非门实现预置功能。
利用555定时器构成的可重复触发单稳电路实现报警功能,当有计数物体阻隔在发射、接收二极管之间超过一定时限时,蜂鸣器会发出声音报警。
该设计可以用于测量流水线上的产品的数量,同时实现对流水线工作情况的监控。
二、设计原理红外线扫描电路利用555定时器作为接收二极管与发射二极管的信号比较器,当有物体通过时,输出一个低电平脉冲信号。
所得的脉冲信号一方面同八输入与非门预置数输出的信号相与后作为触发脉冲接到个位同步十进制计数器74LS192的CP端,选用其进位输出信号驱动下一级(十位)计数器,计数由CD4511驱动的七段LED数码管显示。
另一方面输入到由555定时器构成的可重复触发的单稳电路中,实现延时报警功能。
整个电路均使用5V 直流稳压电源为各单元电路供电。
三、主要单元电路分析(1)红外线扫描电路通过左边为发射二极管,右边为接受二极管。
由图一可知左二极管持续工作。
当两二极管之间无阻挡时,接受二极管感光,通,最后输出低电平;当有阻挡时,不感光,断,输出高电平。
对射式红外线计数器的设计
各计数器不断计数并逐级进位, 实现计数的全过程。
2 元器件选择与安装调试
计数传感器 IC3 可选用对射式 TX 05C 红外线 发射、接收模块。IC4~ IC9 可选用计数、锁存、7 笔段 译码、驱动显示四合一组合集成电路 CL 102。CL 102 外壳用双列式封装, 数码管窗口覆盖透明环氧树脂 盖板, 显示清晰, 也可用 CH 284L 直接代替, R 2~ R 7 选用 120 8 , 均为 1 8 W 金属膜电阻。T 用市售 5W 成品电源变压器, 原边电压为 220 V , 副边电压为 12 V 的优质变压器, 要求长时间工作不发热。 其余 元件无特殊要求, 可按图标参数选取。
计数 1, ……, 如此依次进位。随着计数脉冲的输入,
图 2 CL 102 的引出端功能与逻辑框图 (a) 引出端功能图 (b) 逻辑框图
由图 2a 可知, CL 102 有 16 个引出端, 其中 A 、 B、C、D 端为 BCD 代码输出端, 分别为 20、21、22 和 23 的代码数据输出, 供信息检测或记录用。L E 为锁 存控制端, 当L E 为“1”电平时, 数据被锁存。B I 端为 消隐控制端, 当 B I 为“1 ”时, 显示器数符被消隐; B I 为“0”时, 显示器正常显示。 dp I 为小数点消隐控制 端。RB I 和 RBO 端为无效零自行消隐输入端和无效 零自行消隐输出端, 可供多位显示时自动消隐无效 零用。V 端是L ED 公共电极, 可外接电位器或选择 不同的电阻调节显示器的亮度。CP 端引入计数器 时钟脉冲, EN 端为计数允许端; 当 EN 为“1 ”电平 时, 时钟脉冲上升沿使触发器翻转。CP 端置“0”电 平时, 时钟脉冲从 EN 端输入, 下降沿使触发器翻 转。Q CO 为进位输出端, 供多位级联用, 作下一级计 数器的进位脉冲。R 为复零输入端, R 为“1”时, 计数 器复零。
红外对射报警器设计报告(模电)
学生实习报告一、实习的主要内容1.实习目的:1.)通过实习,进一步掌握multisim及protel软件的使用。
2.)掌握红外线对射报警器的原理及设计制作,熟悉实用电路设计的一般过程。
3.)掌握抢答器的原理及设计制作。
4.)掌握基本电子元器件的识别方法。
5.)进一步提高电子工艺焊接技能,进一步提高动手实践能力。
2. 实习器材电阻:100K(5个)、560(2个)、1.2M(3个)、200K(2个)、10K(3个)、2.2K(5个)、2M(1个)、100/1W(1个)。
电容:220uF/25V(2个)、103(4个)、10uF/16V(1个)、104(3个)、100uF/16V(1个)。
二极管:1N4148(3个)、稳压二极管(1个)、发光二极管(1个)。
三极管:9013(6个)、9012(2个)。
其它:红外对管(2个)、集成电路4011(1个)、三端稳压7805(1个)、音乐集成电路9561(1个)、轻触按键(1个)、扬声器(1个)、接线柱(4个)、导线(1个)、接收线路板(1个)、发射线路板(1个)。
3.实习时间安排:第十三周星期一:上午指导教师开课,辅导报告下午查阅资料,方案设计星期二:全天设计方案并仿真星期三:上午电路设计下午报警器焊接与制作星期四上午报警器焊接与制作下午报警器调试与测试星期五上午报警器调试与测试抢答器的仿真下午总结报告4.报警器及抢答器的原理及主要内容1.)红外线对射报警器的工作原理红外对射报警器主要由电源电路、发射电路接收电路报警电路4部分组成。
当红外线发射器,发射出红外线,如果有物体遮挡住线束的路径,那么接收器接受不到线束,然后控制器发出信号,后连接报警装置,发出报警信号。
2.)用multisim绘制红外线对射警报器原理图如图(1)所示:当接通15V电压时,LED3出现闪烁,当LED1接收不到红外线信号,LED2亮灯(由于multisim没有扬声器,所以用发光二极管LED2代替)。
红外计数器课程设计报告材料
湖州师范学院课程设计总结报告课程名称电子技术课程设计设计题目红外计数器专业电子信息工程班级姓名学号指导教师报告成绩信息工程学院二〇一五年十二月十二日《红外计数器设计与制作》总结报告目录《红外计数器设计与制作》 (1)第一章设计任务与要求 (2)第二章方案设计 (2)第三章原理图 (4)第四章电路的焊接及调试 (6)第五章成品展示 (8)第六章心得体会 (9)附件1:所需材料表 (10)第一章设计任务与要求1.功能要求(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) 能够从00计数至99。
2.设计要求(1) 分析各部分电路的工作原理;(2) 学会基本电子元器件的选择与分辨;(3) 电路焊接与调试,测试红外计数效果;(4) 简易故障的判定及排除。
第二章方案设计1.本课程设计的指标要求的是设计、制作一个红外线计数器,对从红外线发射管和红外线接收管中用纸或饭卡实现,当纸或饭卡通过时,计数器计数值自动加一,系统供电电压为5V。
2.所涉及主要电路:1)TLN104发射器发出的红外光信号经过反射进入TLP104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)共阴七段数码管完成计数信号显示。
a)555定时器的功能---实现施密特的功能4脚:DR是直接清零端。
当DR端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TL、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:V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C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。
B)共阴七段数码管在显示器中除了显示数字必须的七段笔画外,还提供了小数点。
红外线自动计数器的设计(张博)概要
江西城市职业学院毕业论文(设计题目:红外线自动计数器的设计分院:机电工程学院班级:08应用电子技术(1班学号:0859********学生姓名:张博起讫日期:2010年11月15日指导教师:石怿职称:助教教研室主任:石怿审核日期:红外线自动计数器的设计摘要随着今社会的飞速发展,越来越多的流水线上的产品和各种公共场所需要进行自动计数。
基于单片机构成的产品自动计数器有直观和计数精确的优点,目前已在各种行业中得到广泛应用。
数字计数器有多种形式,总体来说有接触式和非接触式两种,在科技发展的今天,非接触式红外计数器得到了广泛的应用。
本设计采用一对红外发射接收管作为红外计数器的信号检测头,具有价格低廉,抗干扰性好,结构简单,操作方便等特点。
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、整流形成低电平信号.当有人或物挡住红外光时,接收管没有接收到红外信号,放大器将输出高电平,同时将这个电平信号送入单片机进行控制计数,并且使数码管显示数值。
这样就得到要统计的人或物的数量。
关键字:自动计数;单片机;数码管目录第一章绪论 (11.1、前言 (11.2、选题背景 (11.3、设计要求 (11.4、国内外的研究概况 (11.5、此次设计研究的主要内容应解决问题 (2第二章基于单片机构成的产品自动计数器的设计 (22.1、方案论证与选择 (22.2、系统总体框图和原理 (42.3、系统单元电路设计 (42.3.1、电源供电电路 (41. 桥式整流电路: (5虑波电路分析 (5稳压电路 (62.3.2、红外线检测部分 (72.3.3、数码管显示部分 (72.3.3.1、LED数码管的特点: (82.3.3.2、数码管动态扫描 (82.3.3.3、数码管驱动部分 (92.3.3.4、单片机计数及控制部分 (10 复位电路 (13复位电路的分类 (133.4、系统程序设计 (153.4.1、程序流程图 (153.4.2、程序设计 (163.5、全电路图 (183.5.1、原理图 (183.5.2、PCB板图 (19第三章结论 (19谢辞 (20参考文献 (21附录 (22第一章绪论1.1、前言在当今社会飞速发展的今天,厂家基本采用流水线技术进行产品生产作业,而怎样对其线上的产品进行实时的、有效的、精确的自动计数成为广大生产厂家十分关注的问题。
红外计件器报告设计
红外计件器报告设计一、引言红外计件器是一种可以通过红外线技术实现物体计数的仪器。
它广泛应用于工业生产、交通管理和人流统计等领域。
本报告将对红外计件器的原理、设计和应用进行详细介绍。
二、原理红外计件器基于红外线反射原理实现物体的计数。
它由红外发射器和红外接收器组成,当物体进入两者之间的检测区域时,红外线会被物体反射回来,并被红外接收器接收到。
计数器通过检测红外线的反射情况,实现对物体的计数。
三、设计1. 硬件设计红外计件器的硬件设计包括红外发射器、红外接收器、计数器和显示器等部分。
- 红外发射器:用于发射红外线,一般为红外LED灯。
其发射的红外线需要具备一定的功率和波长特性,以保证在不同环境条件下的可靠性。
- 红外接收器:用于接收红外线。
常用的红外接收器有红外二极管和红外传感器等。
它能够将接收到的红外线信号转化为电信号,并传输给计数器进行处理。
- 计数器:用于对接收到的红外信号进行计数,并实时显示计数结果。
- 显示器:用于显示计数器的计数结果。
可采用LED数码管、液晶屏等形式。
2. 软件设计红外计件器的软件设计包括信号处理和计数逻辑两部分。
- 信号处理:通过红外接收器获得的红外信号需要进行预处理。
可以对信号进行滤波、放大等操作,以确保信号的稳定性和可靠性。
- 计数逻辑:通过对红外信号的处理,识别进入和离开指定区域的物体。
当检测到物体进入时,计数器加一;当检测到物体离开时,计数器减一。
同时,计数器需要具备存储功能,以保留计数结果。
四、应用红外计件器在各个领域有着广泛的应用。
1. 工业生产在工业生产中,红外计件器可以用于对产品的计数和分类。
通过对生产过程中物体的计数,可以控制生产线的速度和产量,提高生产效率。
2. 交通管理红外计件器可以应用于交通管理,如对车辆和行人的计数。
通过实时统计交通量,可以优化交通信号灯的配时,缓解交通堵塞问题。
3. 人流统计在商场、地铁站等公共场所的人流统计中,红外计件器可以准确地对人流量进行计数。
红外计件器设计报告
电子电路设计题目:红外计件器设计学院:信息科学与技术学院专业:电子信息工程班级:2010级(2)班姓名2012年7月26日红外计件器设计一、设计内容与要求:设计一个简易的红外计件器。
基本要求:(1)当“货物”从收发模块经过后,数码管显示值加1。
(2)当有“货物”通过红外检测电路时,红外检测电路输出检测脉冲,若2秒内没有“货物”通过红外收发模块,即红外检测电路输出的脉冲失落时,蜂鸣器报警。
(3)显示总件数十,用二位LED显示器,最高可现实99。
(4)计件过程中,可通过按键随时清除计数数据。
二、设计方案电路要具有计数、清零及显示的功能。
当有“货物”通过时,用加法计分器通过控制电路加1。
用二片计数器和二个数码管进行对件数的统计和显示。
系统框图如图1所示:数码管显示红外检测模计数器模块失落脉冲检测蜂鸣器模图1 系统框图三、电路的设计1、计数部分设计要求记件数部分可以加1,考虑双时钟输入的十进制计数器74LS192。
74LS192是同步十进制可逆计数器,为双时钟输入,具有同步清零和同步置数等功能,具体功能表如下:故计件数部分电路设计如下:2、显示部分数码管按照其发光二极管的连接方式不同,可分为共阳极和共阴极两种。
共阴极是指数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平,而阳极分别由a、b、c、d、e、f、g输入信号驱动,当某个输入为高电平时,相应的发光二极管点亮;共阳极数码管则相反,它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平,而阴极分别由a、b、c、d、e、f、g输入信号驱动,当某个输入为低电平时,相应的发光二极管点亮。
由于计数器输出的是8421BCD码,数码管不能直接显示成数字,为了让数码管显示人们看懂的数字,就需要把计数器输出的8421BCD码转换成数码管显示的阿拉伯数字,这就需要译码器的翻译。
3、失落脉冲检测部分设计要求若2秒内没有“货物”通过红外收发模块,即红外检测电路输出的脉冲失落时,蜂鸣器报警。
因此采用NE555定时器。
红外计件器实验报告
一、实验目的1. 了解红外计件器的工作原理和基本组成;2. 掌握红外计件器的组装、调试与使用方法;3. 培养动手能力和团队协作精神。
二、实验原理红外计件器是一种利用红外线检测物体通过的计数装置。
当物体从红外检测区域通过时,红外线被阻断,红外接收模块输出一个脉冲信号,从而实现计数的功能。
本实验采用红外线发射与接收模块进行计数。
三、实验器材1. 红外发射管1只;2. 红外接收管1只;3. 光电耦合器1只;4. 时基集成电路1块;5. 数码管1只;6. 蜂鸣器1只;7. 电阻、电容、导线等实验器材;8. 电源1个。
四、实验步骤1. 红外发射与接收模块的组装:将红外发射管和红外接收管分别焊接在电路板上,并连接好导线。
2. 光电耦合器的组装:将光电耦合器安装在电路板上,并将发射端与红外发射管相连,接收端与红外接收管相连。
3. 时基集成电路的组装:将时基集成电路安装在电路板上,并连接好电阻、电容等元件。
4. 数码管的组装:将数码管安装在电路板上,并连接好电阻、电容等元件。
5. 蜂鸣器的组装:将蜂鸣器安装在电路板上,并连接好电阻、电容等元件。
6. 电路调试:接通电源,观察数码管显示的计数是否正常,若不正常,检查电路连接是否正确,必要时进行调试。
7. 实验验证:将物体从红外检测区域通过,观察数码管计数是否正确,同时观察蜂鸣器是否发出声音。
五、实验结果与分析1. 实验结果:实验过程中,当物体从红外检测区域通过时,数码管显示计数正确,蜂鸣器发出声音。
2. 实验分析:(1)红外发射管和红外接收管的工作原理:红外发射管发射红外线,红外接收管接收红外线。
当物体从红外检测区域通过时,红外线被阻断,红外接收管输出一个脉冲信号。
(2)光电耦合器的作用:将红外接收管输出的脉冲信号传输到时基集成电路,实现信号的放大和整形。
(3)时基集成电路的作用:对光电耦合器输出的脉冲信号进行计数,并将计数结果显示在数码管上。
(4)蜂鸣器的作用:在计数过程中,当物体通过红外检测区域时,蜂鸣器发出声音,提醒实验者。
红外感应计数器
利用红外对射管作为计数传感器,当有物体通过时光被遮挡住,接收模块输出一个高电平脉冲,对此脉冲进行计数,从而实现对物体数目的统计。运用中断等手段,将红外接收电路与计数电路相连,计数输出端与数码管相连,由数码管的变化显示出来数目。
三、单元模块设计
1.红外对管
红外光电管有两种,一种是无色透明的LED,此为发射管,它通电后能够产生人眼不可见红外光,另一部分为黑色的接收部,它内部的电阻会随着接收到红外光的多少变化。无论是一体式还是分离式,其检测原理都相同,由于黑色吸光,当红外发射管照射在黑色物体上时反射回来的光就较少,接收管接收到的红外光就较少,表现为电阻大,通过外接电路就可以读出检测的状态;同理,当照射在白色表面时发射的红外线就比较多,表现为接收管的电阻较小,此时通过外接电路就可以读出另外一种状态。
5、系统功能、指标参数...............................5
6、设计总结........................................5
7、附录............................................6
一、前言
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。
1、前言.............................................4
2、总体方案设计.....................................4
3、单元模块设计.....................................4
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对射式红外线计数器设计报告
一、【设计任务】红外光电反射式计数器
二、【设计目的】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。
本文所设计的计数器是采用反射式红外线方式,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0~999之间,如果需要还可扩展。
三、【指标要求】
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。
四、【方案论证】
方案一:放大整形部分采用CD4069三个与非门构成负反馈放大电路放大,采用反相器构成的施密特触发器
方案二:放大整形部分采用LM324同相放大,采用LM324构成的比较器整形
五、【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,电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。
六、【实验原理及参数设定】
工作原理:红外光电反射式计数器电路原理框图如图1所示,其原理图如图2所示。
555构成的多谐振荡器产生约330赫兹的方波信号,驱动红外发射管VD1发射红外线脉冲。
当有手阻挡时,红外线脉冲即被反射回来,由VD2接收并转换为电信号,因出现50赫兹灯光干扰,经高通滤波滤除,再经LM324构成的同相放大器放大,再经LM324构成的电压比较器整形为方波信号,包络检波后由LM324构成的电压比较器整形为幅值较大的信号,得到的方波信号经555构成的单稳态触发器延时整形,再经非门后得到的信号作为触发脉冲接到集成同步十进制计数器74LS160的CP端,计数由CD4511驱动的七段LED数码管显示。
整个电路均使用5V直流稳压电源为各单元电路供电。
主要单元电路分析:
(1)555多谢振荡器:用555时基电路构成的多谐振荡器电路是一种将模拟电路和数字电路结合在一起的混合集成电路,由于具有宽范围的单电源电压,可输入模拟电平,输出驱动功率较大、定时准确等特点,得到广泛应用。
555时基电路具有八个引出端,管脚排列如图3
发射红外线去控制相应的受控装置时,其控制的距离与发射功率成正比。
为了增加红外线的控制距离,红外发光二极管工作于脉冲状态,因为脉动光(调制光)的有效传送距离与脉冲的峰值电流成正比,只需尽
量提高峰值Ip,就能增加红外光的发射距离。
提高Ip 的方法是减小
脉冲占空比,即压缩脉冲的宽度т,本设计电路采用产生占空比20%,频率越为330HZ的多谐振荡电路,充电回路为经、对C充电,时间常数为C。
放电回路为C经、和放电管V放电,时间常数为C。
0.7 C 0.7 C 则占空比q= 振荡频率因此参数选定如下:=10 =33 C=0.1 。
(2)红外检测电路:采用脉冲式主动红外线检测电路,由红外发射二极管VD1和红外接收二极管VD2等组成。
VD1在多谐振荡器驱动下发射332HZ的方波脉冲调制的红外线脉冲。
由于在结构上VD1与VD2
平行安装,指向相同,因此VD2并不能直接接收到VD1发出的红外线脉冲。
只有当手阻挡时,将VD1发出的红外线脉冲反射回去,VD2才能接收到。
采用方波脉冲调制发射的红外信号,有利于提高检测电路的灵敏度和抗干扰能力,并能够降低发射电路的功耗。
是VD1的限流电阻。
是VD2的负载电阻。
(3)隔直及高通滤波:接收到的信号可能存在直流干扰,故采用的电解电容进行隔直处理,
隔直电容与又构成高滤波电路,为滤除50HZ的干扰波,应大于50,
小于332HZ, 取2K。
(4)LM324构成的放大整形电路:LM324采用5V单电源供电,放大电路为同向放大,放大约16.5倍,输出信号送入另一运放的同向端,给反向端提供约0.8V基准电压,进行电压比较,当输入电压大于0.8V 时,输出高电平,反之,输出低电平。
因此参数设定如下:。
(5)峰值检波电路及整形:峰值检波电路由二极管VD3和低通滤波串联而成。
整形电路为324构成的电压比较器,其作用是将整形电路输出的方波信号变成触发脉冲。
峰值检波电路的要点是阻容元件的时间常数远小于输入信号的脉宽。
(6)555单稳态触发器:延时驱动电路采用555时基电路构成的单稳态触发器,输出脉冲的宽度tw等于暂稳态的持续时间tw等于电容电压在充电过程中,从0上升到所需要的时间,,以此延迟消除毛刺。
参数设定如下:,
(7)计数显示电路:由集成同步十进制74LS160实现计数,CD4511驱动数码管
七、【组装调试】
脉冲驱动红外检测,可以使用单稳态触发器检测、脉冲检波等方案。
组装焊接:在结构上,VD1和VD2应并列平行安装,按照电路图以此焊接,注意布局美观,最好做到无交叉线,在万能板周边先布地线。
调试的方法:
1、断电检查——硬件电路完成之后,逐个检查焊点,及对照原理图检查硬件电路。
2、按照老师的指标、整个调试过程分层次进行,先调试单元电路,再调试模块电路,最后系统联调。
3、通电检查:加入正常电压,观察各模块工作波形及工作电压有无异常。
4、单元电路调试:利用信号源或其他实验仪器判断各单元电路的工作状态。
5、整机联调:从最前端到末级进行统调,检查各级动态信号工作情况,分析是否满足设计要求。
6、参数计算和器件选择:
555等脉冲红外驱动发射、74LS160、LM324、CD4511、数码管及电阻及电容若干, 红外耦合反射式对管。
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六、【所有相关测试数据】
(1)555多谐振荡器产生的方波驱动信号波形
(2)VD2接收到的信号带有50HZ灯光干扰,经隔直滤波后得到的波形如下
(3)放大整形后的信号波形
(4)峰值检波后的信号波形
检波整形后会得到一条带有毛刺的直流信号会导致计数器连续翻转
(5)经过555单稳态触发器延时后的信号波形
七、【设计总结】
(一)设计过程中常见的问题及解决办法:
1、用包络检波与波形比较之后,产生毛刺太多,导致计数脉冲多次触发,故我们组用了555单稳态触发器,对电路进行延时处理
2、红外线反射管工作时引入强烈的50Hz交流电干扰:用高通滤波电路对50Hz交流信号滤除。
3、多谐振荡器产生的方波的占空比过大:采用加二极管将555构成多谐振荡器(因为不加二极管的多谐振荡器占空比不小于1/2)。
4、为防止没有物体经过时使黑管接收信号,用挡板将发射与接收管隔离。
(二)心得体会:
通过本项目的制作,我们电子设计有了进一步地了解,提高了对电子设计的兴趣,增强了大家团队的协作能力,深化了理论知识,锻炼了自己动手能力,学到了很多解决实际问题的方法。
八、【参考文献】
光电子电路及制作实例北京:国防工业出版社2006
高频电子线路北京:高等教育出版社2006
模拟电子技术基础北京:高等教育出版社2005
数字电子技术举出北京:高等教育出版社2006
电子基础实验中心电子技术基础实验成都:四川大学出版社2005
来自: /elecfish/blog/item/52122df5347228def2d385a2.html。