红外计数器课程设计报告.docx
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红外计数器课程设计报告
湖州师范学院课程设计总结报告
课程名称
设计题目
电子技术课程设计
红外计数器
专
班
姓
学
业
级
名
号
电子信息工程
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
1
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。
1.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。
1）触发脉冲作为加法计数器的计数脉冲，完成计数过程。
2）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
2
&
&
1
1
2
3
4
D
VCC
RD
84
C
VC
TH
TL
5
6
2
5K
V1
5K
V2
5K
+
A1
-
+
A2
-
R
S
Q
Q
Q
3
D
T
7
1
VSS
图二-1555定时器工作原理
555定时器的组成和功能
B
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A
1
、A
2
，
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V
SS
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。
A
3脚：
输出端Vo
2脚：
TL低触发端
6脚：
TH高触发端
1
是直接清零端。
当RD
4脚：
RD
234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：
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。
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。
3
第三章原理图
图三-1红外计数器的原理图
图三-2555定时器的引脚图和波形
4
图三-3CD40110芯片的引脚图和功能表
5
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：
烙铁头成45度角，顶住焊盘和组件脚。
预先给组件脚和焊盘加热。
烙铁头的尖部不可顶住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；
烙铁头不可塞住过孔；
预热时间为1-2秒。
二、上锡：
将锡线从组件脚和烙铁接触面处引入；
锡线熔化时，掌握进线速度；
当锡散满整个焊盘时，拿开锡线；
锡线不可直接靠在烙铁头上，以防止助焊剂烧黑；
整个上锡时间大概为1-2秒。
6
三、拿开锡线：
拿开锡线，烙铁头继续放在焊盘上；
时间大概为1－2秒。
四、拿开烙铁：
当焊锡只有轻微烟雾冒出时候，即可拿开烙铁使焊点凝固。
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。
7
第五章成品展示
红外计数器的成品
8
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。
9
课程设计题目：
附件1：
所需材料表红外计数器
课程设计元器件清单表
器件名称
型号
数量
红外发射器
TLN104
1
红外接收器
TLP104
1
555定时计数
器
555定时计数器
1
CD40110芯片
CD40110（十进制加减法计数/译码）
2
共阴七段数码
管
共阴七段数码管
2
按钮开关
按钮开关
1
电容
电容0.1UF
3
电阻
电阻150kΩ
2
电阻
电阻20kΩ
1
电阻
电阻360Ω
1
电阻
电阻470Ω
1
电阻
电阻400Ω
14
万能板
万能板
1
芯片底座
DIP8芯片底座
1
芯片底座
DIP16芯片底座
2
10
升级会员 