红外计数器课程设计报告
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。
红外线计件器课程设计报告书
课程设计任务书题目红外计件器系(部) 信息科学与电气工程学院专业自动化班级101学生姓名崔保昌学号1008196226 月11 日至 6 月15 日共 1 周指导教师(签字)系主任(签字)2012年 6 月17日2.图纸部分:数码管显示模块红外检测模块计数器模块失落脉冲检测模块蜂鸣器模块四、进程安排教学内容学时地点资料查阅与学习讨论 1天现代电子技术实验室分散设计 2天现代电子技术实验室编写报告 1天现代电子技术实验室成果验收 1天现代电子技术实验室五、主要参考资料74HC192计数器管脚图及工作原理CD4511译码器管脚图及工作原理NE555定时器管脚图及工作原理共阴极数码管的使用说明书数字电子技术第九版英文改编版电子工业出版社摘要随着科学技术的迅速发展,红外计件器已被应用于生活中的方方面面。
如生产流水线,数据采集生产工位的工作量计数统计,停车场车位计数,旅游景点、超市、娱乐场所等的人数自动统计,工厂自动化控制系统等。
本文设计并制作一个简易的红外计件器,当“货物”从收发模块经过后,数码管显示数值加1;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“物”通过红外收发模块,即红外检测电路输出脉冲失落时,蜂鸣器报警;计件过程中,可通按键随时清除计数数据。
关键词:红外检测,NE555,计数模块,蜂鸣报警AbstractAlong with the rapid development of science and technology, the infrared piece has been used in all aspects of life. Such as production line, data collection production location count workload statistics, parking lot counter, tourist attractions, the supermarket, the number of entertainment to statistic, factory automation control system, etc.In this paper a simple design and production of the infrared piece, when "goods" from transceiver module after, digital pipe display numerical add 1; When there is "goods" through the infrared detection circuit, infrared detection circuit testing pulse output, if 2 seconds no "the thing" through the infrared transceiver module, namely the infrared detection circuit output pulse lose, a buzzer alarm; In the process of piece, can connect button clear count data at any timeKeywords: infrared detection, NE555, counting module, hum, call the police目录前言 (8)第一章系统功能原理及硬件介绍 (9)1.1 74HC192介绍 (9)1.2 CD4511介绍 (11)1.3 NE555的介绍 (13)第二章理论分析 (15)2.1.1 计数器及显示模块 (15)2.1.2 失落脉冲检测模块 (16)第三章各模块电路设计 (16)3.1计数器及显示模块 (16)3.2 失落脉冲检测模块 (17)第四章电路与程序设计 (17)4.1 程序流程图 (17)4.2 总的电路图 (19)总结 (20)参考文献 (20)前言红外计件器已被应用于生活中的方方面面,如生产流水线,数据采集生产工位的工作量计数统计,停车场车位计数,旅游景点、超市、娱乐场所等的人数自动统计,工厂自动化控制系统等。
红外人流量计数器实训报告
《电子技术课程设计》实训报告题目红外线人流量计数器____________________学生姓名专业班级学号系(部)指导教师实训时间实训报告评语等级:评阅人:职称:年月日一、实训目的1、培养动手能力,在实践中加强对理论知识的理解。
2、掌握对电子元器件识别,相应工具的操作,相关仪器的使用,电子设备制作、装调的全过程的方法。
3、掌握查找及排除电子电路故障的常用方法。
4、学习使用proteus、protel电路仿真与设计软件,动手绘制电路图。
二、实训设备及仪器1、电烙铁:焊接的元件多,所以使用的是外热式电烙铁,功率为30 w,烙铁头是铜制。
2、螺丝刀、镊子等必备工具以及练习焊接时用的铜丝。
3、锡丝:由于锡熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观。
4、松香,导线,剥线钳等其它需要用到的工具。
5、相关实验项目所需的电路板,电子元件等。
三、实训要求1、识别不同的电子元器件的规格和种类,熟练掌握焊接技术。
2、按照电路图设计合理安排元器件的位置,连接好电路,对接口进行焊接,完成对指定功能的测试。
未达到测试要求的重新调试,直至排除故障。
四、实训电路设计(1)、电路设计框图人流量计数器主要包括以下几个内容:进出门判断、译码和编码、显示部分和报警部分。
框图如下:(2)、部分电路设计 1、 红外线的发射与接收这部分主要用的是红外对管 如下图所示:图1图2图1为实际的管子 图2为内部电路。
1、红外线发射管如图1中的白色管子,红外线发射管也称红外线发射二极管,属于二极管类。
它是可以将电能直接转换成近红外光(不可见光)并能辐射出去的发光器件, 2、红外线接收管如图1中的黑色管子,它是一个具有光敏特征的PN 结,属于光敏二极管,具有单向导电性,因此工作时需加上反向电压。
无光照时,有很小的饱和反向漏电流(暗电流)。
此时光敏管不导通。
当光照时,饱和反向漏电流马上增加,形成光电流,在一定的范围内它随入射光强度的变化而增大。
红外计数器)
一:设计目的
计数是一个重复加(或减)1的数学行为,通常用于算出对象有多少个或放置想要之数目个对象(对第一个对象从一算起且将剩下的对象和由二开始的自然数做一对一对应)。此外,计数亦可以被(主要是被儿童)使用来学习数字名称和数字系统的知识。由现今的考古证据可以推测人类计数的历史至少有五万年,并由此发展导致出数学符号及记数系统的发展。古代文化主要使用计数在记录如负债和资本等经济数据(即会计)。
2.40110为十进制可逆计数器/锁存器/译码器/驱动器,具有加减计数,计数器状态锁存,七段显示译码输出等功能。
40110有2个计数时钟输入端CPU和CPD分别用作加计数时钟输入和减计数时钟输入。由于电路内部有一个时钟信号预处理逻辑,因此当一个时钟输入端计数工作时,另一个时钟输入端可以是任意状态。
40110的进位输出CO和借位输出BO一般为高电平,当计数器从0~9时,BO输出负脉冲;从9~0时CO输出负脉冲。在多片级联时,只需要将CO和BO分别接至下级40110的CPU和CPD端,就可组成多位计数器。
开始计数前摁下手动摁键两个40110的4脚为高电平两个数码管显示是0当易拉罐通过时555的26脚是低电平3脚为高电平输出同时三极管导通集电极输出低电平当易拉罐通过完以后则三极管恢复高电平这传感器技术课程设计6个过程中产生一个正脉冲这个脉冲加到计数器的引脚9两个数码管显示为01依次通过第二个则为02四课程设计小结与体会通过本次试验我对红外对管有了一定的认识对整体的编码器和译码器的使用也有了一定的了解在模块的组合和元件数据的使用也增加了认识
二、设计任务与要求-------------------------1
2.1设计任务----------------------------------1
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。
红外传感器流水线计数器课程设计
光电计数器设计论文一,设计题目:基于单片机的工业产品自动计数器二,设计要求:1,数码管可以显示产品个数(0-99),自由设定产品报警个数(比如8),当产品数目是8的个数时,发出报警(蜂鸣器响)。
2,独立设计电路,应包括单片机小系统、红外光电开关、数码管显示部分。
三,题目分析:本电路的指导思想是设计一电路光控电路,放置在流水线旁。
当有产品通过光电门时,都会先触发光控电路,根据光控电路产生触发脉冲令计数器进行加计数,要求计数器的最大计数容量是99个,并用数码管显示数字。
并在计数每次达到10时报警。
四,整体构思:光电计数器设计专业:班级:姓名:学号:目录一设计题目 (1)二设计要求 (1)三题目分析 (1)四整体构思 (1)五具体实现 (5)1.光电传感器 (6)2单片机系统 (7)(1)时钟源电路 (8)(2)复位电路 (8)(3)计数功能 (8)(4)数码管显示电路 (9)六单片机系统程序设计 (10)七问题及解决方案 (12)八设计心得体会 (13)九参考文献 (15)十附录 (16)一.设计题目:基于单片机的工业产品自动计数器二.设计要求:1、数码管可以显示产品个数(0-99),自由设定产品报警个数(比如8),当产品数目是8的个数时,发出报警(蜂鸣器响)。
2、独立设计电路,应包括单片机小系统、红外光电开关、数码管显示部分。
三.题目分析:基于单片机构成的产品自动计数器研究的主要内容包括:如果构成检测电路、MCS-51单片机用何种方式对外部计数脉冲进行计数显示控制、LED显示驱动模块的选择、MCS-51单片机的扩展。
在这个设计中主要需要解决的问题便是如何提高MCS-51单片机的抗干扰能力以及稳定性。
四.整体构思:方案论证与选择方案一、如图一图一:方案一原理阐述:专业检测芯片形成计数脉冲后送给控制单元AT89C2051单片机通过对它片内计数、显示编程。
PS7219是专用LED显示驱动芯片可以同时驱动8个7段数码管. X2504P是一块有电源电压监控、EEPROM 和看门狗定时器电路三种功能于一体的芯片,它保证了在电源接通、关断、瞬间电源电压不稳时,不会造成系统死机、数据误写或误动作,大大提高了系统的可靠性和抗干扰能力.HT7044A能够保证系统突然掉电后保护数据。
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。
数字电路课程设计红外线心率计
数字电子技术课程设计报告指导老师:严国红、夏海霞姓名:学号:班级:1 产品简介红外线心率计就是通过红外线传感器检测出手指中动脉血管的微弱波动,由计数器计算出每分钟波动的次数。
但手指中的毛细血管的波动是很微弱的,因此需要一个高放大倍数且低噪声的放大器,这是红外线心率计的设计关键所在。
通过本产品的制作,可以使学生掌握常用模拟、数字集成电路(运算放大器、非门、555定时器、计数器、译码器等)的应用。
2 红外线心率计工作原理2.1 红外线心率计的原理框图整机电路由-10V 电源变换电路、血液波动检测电路、放大整形滤波电路、3位计数器电路、门控电路、译码驱动显示电路组成,如图1所示。
图1 红外线心率计的原理框图2.2 单元电路的工作原理⑴ 负电源变换电路为简化实验的步骤,实验中直接用+12V 、和-10V 的电源代替负电源变换电路。
⑵ 血液波动检测电路实验中采用信号源发生器直接产生正弦波代替原来的血液波动检测电路。
⑶ 放大、整形、滤波电路放大、整形、滤波电路是把传感起检测到的微弱电信号进行放大、整形、滤波,最后输出反映心跳频率的方波,如图5所示。
其中LM741为高精度单运放电路,它们的引脚功能如图3 (b)所示。
IC 2、IC 3、IC 4都为LM741。
图5 信号放大、整形电路因为传感器送来的信号幅度只有2~5毫伏,要放大到10V 左右才能作为计数器的输入脉冲。
因此放大倍数设计在4000倍左右。
两级放大器都接成反相比例放大器的电路,经过两级放大、反相后的波形是跟输入波形同相、且放大了的波形。
放大后的波形是一个交流信号。
其中A 1、A 2的供电方式是正负电源供电,电源为+12V 、-10V 。
A 1、A 2与周围元件组成二级放大电路,放大倍数A uf 为:40006666R R R R A 6834uf ≈⨯=⨯=由于放大后的波形是一个交流信号,而计数器需要的是单方向的直流脉冲信号。
所以经过V 3检波后变成单方向的直流脉冲信号,并把检波后的信号送到RC 两阶滤波电路,滤波电路的作用是滤除放大后的干扰信号。
红外计数器的课程设计
红外计数器的课程设计——从一次专业技术课程内容的设计看中职教育中学生的企业素质的培养杨振宇高成坤摘要:在我国决策层规划提出工业4.0,中国制造2025规划以来,各种关于这个主题的各行各业的规划、报告、改革、行动纲领都应运而生。
我们作为提供最基础的中高级产业工人的教育者,也必须加入到这个大潮中去,为萎靡不振的中职教育教学找些方向,我们坚持与普教不同的培养目标,不以升学为目的,以掌握生产技能,做合格的产业工人为第一目的,为此,我们对那些专业课程有意地强化一些课本以外的生产实际知识,以求我们的学生进入社会就可以很快地与企业社会接轨,如我们强化5S生产纪律,要求学生养成良好的行为习惯等等。
关键词:红外计数器,5S,流水线,显示管,C编程在中职专业课程单片机技术里有关于红外计数器的应用,红外计数器应用非常广泛,可用于测量大卖场、超市、博物馆、展览馆、车站、码头等场所的人员进出的流通数量,也可以测量流水线上的产品的数量,经过改进优化之后可检查产品的部分质量指标,如大小。
红外计数器也可以给生产部门提供数据分析支持,进行加快、降低流水线的速度,以及调配巡视工人人数等等。
鉴于校企对接的目的,我们组织的这一堂红外计数器在生产流水线上的应用课程,为了不失于我们中职学生的培养目的,我们对课程内容进行了增删取舍,使其既保证了学生学习到了该有的基础知识,又体会到作为中职生的企业技能的情操。
为了表述清楚我们“增删取舍”的依据,以及这样做的现实意义,我们先从教育部等官方对中职教育的指导文件中关于中职生的培养目的进行一些理解(参考文件见备注)。
我们认为新时期中等职业教育培养目标的落脚点是“在第一线工作的高素质劳动者和中、初级专门人才”,作为我国教育序列中的一种,中等职业教育当然必须提高学生的文化基础知识,但这种知识是为专业技能服务的基础知识,随着中国工业化推进,对一线工人的要求应该是越来越高,中国最高决策层把工业4.0,工匠精神等思想提出,作为我们中职教育工作者更应该明确我们的教育职责,中职教育必须首先承担任承担一线员工的就业任务,首要是为生产、服务和管理的第一线培养实用性人才,然后才是为高一级学校主要是高等职业学校输送合格新生,这个不能搞反,不能跟义务教育的目的搞冲突,搞并行。
红外计数器
定时控制器(设计)课题名称:红外计数器的设计与制作系别:班级:姓名:学号:日期:指导老师:目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1项目背景 (1)1.2设计思路 (1)2 电路结构分析 (1)3 主要元器件介绍 (3)3.1稳压器7809 (3)3.2红外发射二级管与光敏三极管 (5)3.3电压比较器 (7)3.4二进制计数器 (15)3.5 译码器 (22)3.6 数码管 (24)4 工作原理 (26)4.1光电输入电路与接收电路 (26)4.2脉冲形成电路 (27)4.3计数与显示电路 (28)结束语 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)附录1 (33)附录2 (35)1 绪论1.1 项目背景在电子技术飞速发展的今天,电子产品的人性化和智能化已经非常成熟,其发展前景仍然不可估量。
如今的人们需求的是一种能给生产和生活带来方便的电子产品。
在工农业生产中需要计数的产品很多,其给人们计数带来了很多麻烦。
利用遮断式红外控制原理,通过红外发射器与接收器实现的计数器,给人们进行产品的自动计数带来了方便。
1.2 设计思路红外线发射器发射红外线,接收器接收由物体阻挡或直射的红外线,进行计数。
其应用红外线发射电路产生,向外发射头发射红外线,红外线接收头接收直射或阻挡的饿红外线信号并转换为电脉冲,并由放大电路进行多级放大,通过计数芯片分析,计算出遮挡的次数,再由数码译码器翻译,通过动态数字显示方式显示被测物体遮挡的次数。
2 电路结构分析根据设计要求红外计数器整个电路可大致分成三个部分:光电输入与接收电路、脉冲形成电路和计数与显示电路。
电路图如图2-1。
在该电路中,红外发射管与接收管相对安放,每当被测物体通过一次,光电接收管的输出电压发生一次变化产生一个电压信号并进行第一级放大。
这个变化的电压信号再通过电压比较器进行第二极放大和光耦合器的信号处理后形成计数脉冲,去触发一个双BCD同步加计数器,再通过数码译码器将计数器输出的四位二进制码通过译码变为数字显示器的笔段在数码显示器上显示遮断次数既物体通过的数目。
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。
红外计数课课程设计
红外计数课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握红外计数的基本原理和应用方法。
知识目标包括:了解红外计数传感器的工作原理、特点和应用领域;掌握红外计数传感器的使用方法和技巧。
技能目标包括:能够正确连接和调试红外计数传感器;能够运用红外计数传感器进行实际测量和数据分析。
情感态度价值观目标包括:培养学生对科技创新的兴趣和好奇心,增强学生对物理实验的热爱和参与意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括红外计数传感器的基本原理、使用方法和应用案例。
首先,介绍红外计数传感器的工作原理,包括红外发射器、红外接收器和计数器等组成部分。
然后,讲解红外计数传感器的使用方法,包括传感器的连接、调试和数据读取等步骤。
最后,通过实际案例展示红外计数传感器在各个领域的应用,如自动化控制、智能家居等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课采用多种教学方法相结合。
首先,利用讲授法向学生传授红外计数传感器的基本原理和应用方法。
其次,通过讨论法引导学生思考红外计数传感器在现实生活中的意义和价值。
再次,运用案例分析法让学生深入了解红外计数传感器在不同领域的应用案例。
最后,利用实验法让学生亲自动手操作红外计数传感器,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课准备了一系列教学资源。
教材方面,选用《物理实验》教材中关于红外计数传感器的相关章节。
参考书方面,推荐学生阅读《传感器与应用技术》等书籍。
多媒体资料方面,制作了红外计数传感器的操作演示视频和应用案例PPT。
实验设备方面,准备了红外计数传感器、电路板、计算机等实验器材。
通过这些教学资源,丰富学生的学习体验,提高学生的学习效果。
五、教学评估本节课的教学评估采用多元化的评估方式,全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现方面,通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,对其学习态度和积极性进行评估。
作业方面,布置与红外计数相关的实践任务,要求学生在课后完成,通过作业的质量评估学生的理解和应用能力。
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。
关于红外传感器的计数器设计
菏泽学院课程设计目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (2)Key words (2)引言 (2)1红外传感器计数系统设计方案 (2)1.1总体设计思路 (2)1.2前期准备 (2)1.3设计过程及问题 (2)2传感器模块 (2)2.1传感器模块描述 (2)2.2传感器硬件设计 (2)2.2.1传感器的原理图设计 (3)2.2.2传感器PCB图的设计 (3)2.3传感器模块参数说明 (4)2.4传感器模块接口说明 (5)3主控电路模块 (5)3.1CUP处理器的选用 (5)3.2显示器的选用 (5)3.3报警元器件的选用 (6)3.4供电方式 (6)3.5主控电路图的设计 (6)3.6主控电路的组装实物 (6)4红外传感器计数系统整合调试 (8)4.1红外传感器计数系统实物 (8)4.2系统软件的设计 (8)4.2.1编程软件及语言的使用 (8)4.2.2程序设计 (8)4.3系统调试测试 (10)参考文献 (10)附录单片机数据处理部分程序 (11)关于红外传感器的计数器设计关于红外传感器的计数器设计自动化专业学生姬生达摘要:基于红外传感器的自动计数器有计数精确,抗干扰能力强等优点。
本次设计采用一对红外发射接收管作为红外传感器的信号探测头,用于信号的采集。
红外探测相对于接触式探测有着不可比拟的优势,不改变被探测物体任何物理特性,适用场合非常广泛。
对于信号处理方面我采用的是ATMEGA16单片机。
该单片机具备1MIPS/MHz的高速运行处理能力,I/O口驱动能力强,片内资源丰富等优点。
关键词:红外传感器;ATMEGA16单片机;数码管Design of Counter Based on Infrared SensorStudent majoring in automation JiShengdaAbstract: The automatic counter based on infrared sensor has the advantages of accurate counting, strong anti-interference ability and so on.This design uses a pair of infrared emission receiving tube as a signal of infrared sensor probe, used for signal acquisition. Contact type detecting has incomparable advantages with respect to the infrared detection, does not change the object being detected any physical features, application is very extensive. For signal processing using the ATmega16 microcontroller.The MCU has the high-speed operation and processing capacity of IO, 1MIPS/MHz port driver ability, rich in resources, low energy consumption, high cost performance.Keywords:Infrared Sensor; ATMEGA16 Single Chip Microcomputer; Digital Tube引言在这个飞速发展的社会上,越来越多的流水线上的产品和一些场合都需要一些简单的设备进行自动的计数。
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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:D
R是直接清零端。
当D
R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 C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。
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。
共阴显示器的阴极连在一起,此时可将阴极接地,通过限流电阻控制其阳极为高电平或是低电平来决定其亮或是暗。
C)CD40110芯片为十进制可逆计数器/锁存器/译码器/驱动器,具有加减计
数,计数器状态锁存,七段显示译码输出等功能。
第三章原理图
图三-1 红外计数器的原理图
图三-2 555定时器的引脚图和波形
图三-3 CD40110芯片的引脚图和功能表
图三-4 共阴七段数码管
第四章电路的焊接及调试
焊接步骤
一、预热:
45度角,顶住焊盘和组件脚。
预先给组件脚和焊盘加热。
PCB无铜皮位置,这样可能将板烧成一条痕迹;烙铁头最好顺线路方向;
1-2秒。
二、上锡:
将锡线从组件脚和烙铁接触面处引入;
1-2秒。
三、拿开锡线:
时间大概为1-2秒。
四、拿开烙铁:
五、调试:
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。
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。
通电检查:加入正常电压6V,观察各模块工作波形及工作电压有无异常。
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。
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。
先将红外发射管和红外接收管靠近并对准,确保红外接收管能接收到红外发射管发出的红外信号。
接通6V电源后,这时LED发射红外光,而后用手或其他物体挡在两管之间,手晃动时,数码管有指示。
数码管会从1开始计时到99.调试正常后,按下清零按钮,这时,数码管显示“00”,这表示调试结束,可以投入使用。
在本次实验中,我的排线太乱,开始焊接的时候没有很好的安排好排线的位置,果然最后调试的时候是失败的。
但要找出问题出在哪里就十分困难的,刚开始出现了许许多多的问题,如:导线总是容易掉,芯片是坏的,等等。
最后我仍然成功了,在老师建议我换掉发射管和接收管之后。
第五章成品展示
红外计数器的成品
第六章心得体会
通过此次为期一周的课程设计,利用书本上学过的数字电路部分的知识,运用到实际的电路设计当中去。
能过充分调动自己一些在课堂上所没有的积极性。
在这一周里,完全靠自己的能力和所学有限的知识去解决红外计数器。
经过一周的实践,所学到的一些东西:
①、利用网络这个信息汇集的领域,通过检索、阅读,提高自己阅读文献的本领;
②、在焊接过程中对芯片工作原理的认识得到提升,把原本书本上抽象转化为具体中去;
③、在查阅芯片功能的同时可以了解另外具有相似功能的芯片,增加对芯片认识的范围;
④、对设计电路的趣味性有很大的提高,激发自己的动手的积极性;
我在这一周中失败了不止一次,但是最后仍然成功了,这是我自己不停地调试着寻找问题的原因。
在此期间,我更加了解了电路图,增强了动手能力,不再是纸上谈兵。
希望下次课程设计能做得更好。
附件1:所需材料表课程设计题目:红外计数器
课程设计元器件清单表
10。