红外线计件器课程设计报告书.docx

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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

100819622

6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

红外计件器

一、设计内容及要求

1．电路组装与调试部分

1.1红外检测模块的组装与调试；

1.2数据清除按键、计数器、数码管驱动电路的组装与调试。

2.电路设计部分

2.1

使用NE555时基芯片及其它电子元件设计一个能检测

2秒内无脉冲的失落脉冲

检测电路；失落脉冲检测电路的输入信号为信号

1

或信号2（详见附2:

组装部

分电路原理图），当有“货物”通过时，信号

1输出高脉冲，信号2输出低脉冲；

2.2

使用电子元件设计蜂鸣器驱动电路，使之按照系统要求工作。

二、设计原始资料

数字电子技术英文改编版电子工业出版社

三、设计完成后提交的文件和图表

1．计算说明书部分

1）方案论证报告打印版或手写版

2）程序流程图

3）具体程序

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红外计件器

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

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红外计件器

成绩评定表

口试（答辩）成绩报告成绩总评成绩

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红外计件器

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

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红外计件器

Abstract

Alongwiththerapiddevelopmentofscienceandtechnology,theinfraredpiecehasbeenusedinallaspectsoflife.Suchasproductionline,datacollectionproductionlocationcountworkloadstatistics,parkinglotcounter,touristattractions,thesupermarket,thenumberofentertainmenttostatistic,factoryautomationcontrolsystem,etc.

Inthispaperasimpledesignandproductionoftheinfraredpiece,when"goods"fromtransceivermoduleafter,digitalpipedisplaynumericaladd1;Whenthereis"goods"throughtheinfrareddetectioncircuit,infrareddetectioncircuittestingpulseoutput,if2secondsno"thething"throughtheinfraredtransceivermodule,namelytheinfrareddetectioncircuitoutputpulselose,abuzzeralarm;Intheprocessofpiece,canconnectbuttonclearcountdataatanytime

Keywords:

infrareddetection,NE555,countingmodule,hum,callthepolice

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红外计件器

前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.......8

第一章系统功能原理及硬件介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.....9

1.174HC192介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.....9

1.2CD4511介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯11

1.3NE555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

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红外计件器

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。

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。

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红外计件器

第一章系统功能原理及硬件介绍

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“货物”

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，

可通过按键随时清除计数数据。

红外计件器系统框图如图1所示：

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

图1系统组成框图

1.174HC192介绍

十进制可逆计数器74LS192引脚图管脚及功能表

74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功

能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：

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红外计件器

图5-474LS192的引脚排列及逻辑符号

（a）引脚排列（b）逻辑符号

图中：

为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输

出端，为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清

除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。

其功能表如下：

表5-274LS192的功能表

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红外计件器

1.2CD4511介绍

1．2.1CD4511的特点

CD4511是一个用于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD码—七段

码译码器，特点如下：

具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能

提供较大的拉电流。

可直接驱动LED显示器。

用CD4511实现LED与接口方法如下图：

1.2.2CD4511的功能介绍

BI：

4脚是消隐输入控制端，当BI=0时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。

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红外计件器

LT：

3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0时，译码输出全为1，不管输入DCBA状态如何，七段均发亮，显示“8”。

它主要用来检测数码管是否损坏。

LE：

锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。

LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。

A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。

a、b、c、d、e、f、g：

为译码输出端，输出为高电平1有效。

CD4511的内部有上拉电阻，在输入端与数码管笔段端接上限流电阻就可工作。

1．2.3CD4511的引脚

CD4511具有锁存、译码、消隐功能，通常以反相器作输出级，通常用以驱动LED。

其引脚图如3-2所示。

各引脚的名称：

其中7、1、2、6分别表示A、B、C、D；5、4、3分别表示LE、BI、LT；13、12、11、10、9、15、14分别表示a、b、c、d、e、f、g。

左边的引脚表示输入，右边表示输出，还有两个引脚8、16分别表示的是VDD、VSS。

1.2.4CD4511的工作原理

1〉CD4511的工作真值表如表3-2

2〉锁存功能

译码器的锁存电路由传输门和反相器组成,传输门的导通或截止由控制端LE的电平状态。

当LE为“0”电平导通，TG2截止；当LE为“1”电平时，TG1截止，TG2导通，此时有锁存作用。

如图3-3

3〉译码

4〉消隐

BI为消隐功能端，该端施加某一电平后，迫使B端输出为低电平，字形消隐。

消隐控制电路如图3-4所示。

消隐输出J的电平为

J=（C+B）D+BI

如不考虑消隐BI项，便得J=（B+C）D

据上式，当输入BCD代码从1010---1111

时，J端都为“1”电平，从而使显示

器中的字形消隐。

输

入

输

出

LEBILI

D

C

B

A

a

b

c

d

e

f

g

显示

X

X

0

X

X

X

X1

1

1

1

1

1

1

8

X

0

1

X

X

X

X

0

0

0

0

0

0

0

消隐

0

1

1

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

0

0

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