红外计数器.docx

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红外计数器

传感器技术

课程设计

题目红外计数器

2014年11月

摘要

在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。

所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。

现代物理学称之为热射线。

医用红外线可分为两类：

近红外线与远红外线。

红外线发射管在LED封装行业中主要有三个常用的波段，如下850NM、875NM、940NM。

根据波长的特性运用的产品也有很大的差异，850NM波长的主要用于红外线监控设备，875NM主要用于医疗设备，940NM波段的主要用于红外线控制设备。

EG：

红外线遥控器、光电开关、光电计数设备等

本文对易拉罐饮料计数自动化的模拟装置进行了原理的分析，并且利用protues动态仿真工具对其系统进行了动态的仿真，验证了其原理的正确性和可行性，证明了此装置能计数，显示易拉罐数目，知道其生产产量的目的。

关键词：

红外线自动化仿真

一、设计目的------------------------------1

二、设计任务与要求-------------------------1

2.1设计任务----------------------------------1

2.2设计要求----------------------------------1

三、设计步骤及原理分析---------------------2

3.1设计方法----------------------------------2

3.2设计步骤----------------------------------5

3.3设计原理分析------------------------------5

四、课程设计小结与体会---------------------6

五、参考文献-------------------------------7

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）。

自动记录传送带上易拉罐的总数，实现计数的自动化。

二、设计任务与要求

2.1设计任务

当在Proteus集成环境调试成功时，接下来，利用实物进行焊接，按上述的实验原理在电路板上摆放好每个元件的位置，把每个元件焊接起来。

焊接完成后，在实物板的电源正极和负极接入5V的稳压电源中，观察7段数码显示器的计数情况，连续地用手断开红外对管的接收和移开，观察数码管能否从00记到20。

如果不能正确计数，要对实物电路进行调试，直到能够正确计数为止。

使用红外发射管，接收管，数码管，CD40110，NE555等焊接出一个红外对管计数装置。

2.2设计要求

自动记录通过的数目，并且记录达到二十个以后自动锁存，表示计满一箱。

三、设计步骤及原理分析

3.1设计方法

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，当易拉罐通过时，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。

2.40110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。

数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管，数码管是共阴极数码管，译码器的输出端接到数码管的输入端，输出端与地之间接电阻1K欧姆限流保护数码管，否则数码管容易烧坏

220V交流电经过变压器降压成12V，经过桥式整流器整流、C稳压集成电路7805稳压，形成5V稳定直流电，作为光电输入电路、脉冲形（U1-U8组成电压比较器）和计数与显示电的工作电源。

1.数码管

2.电路图

3.2设计步骤

首先使用软件protues在电脑上画图，仿真看看实际效果。

然后，按照电路图来依次焊接。

焊接完好后进入调试阶段！

3.3设计原理分析

计数脉冲的形成，易拉罐的计数以其先后进出红外装置形成一个计数单位。

当易拉罐进入时，VT1输出高电平，易拉罐出则为低电平--这一过程形成正脉冲作为计数脉冲。

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2,6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。

在不断地试验中，也学会了怎么更好地分析实验中遇到的一些实验错误和问题，同时也锻炼了自己的动手能力，而且也学会了在紧急情况下处理实验问题，锻炼自己的思维能力。

五、参考文献

电子设计制作基础王港元江西科学技术出版社2012.5

共网络享技术资料

数字电子技术基础焦素敏人民邮电出版社2012.8

模拟电子技术基础陈永强人民邮电出版社2013.1