红外计件器设计报告.doc

1、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

2、。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：红外检测模块 计数器模块数码管显示模块失落脉冲检测模块蜂鸣器模块 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

3、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。因为要求在2秒内没有“货物”通过时蜂鸣器报警，所以应将555定时为2秒，本设计采用555定时器接成单稳态触发器

4、。由此可以得到 T= 1.1RC 根据此公式可以得到电阻与电容的值。其电路图如下：4、蜂鸣器部分 由于只要给蜂鸣器接一个高电位就会发声，故将555定时器的输出端与蜂鸣器连接。电路图如下： 5、分数清零部分该部分可运用74LS192高电平清零的功能来实现。因只在需要时进行清零，故可安置一开关。这里可选择跳变开关，可省去清零后让其重新归位的操作，电路图如下：四、仿真调试与分析打开Multisim 10软件，将电路进行仿真调试。进行仿真时进行置零、加数操作，以确定电路既能能正常运行，又能满足题目的设计要求。仿真电路如下： 按下调试开关，数码管显示99，再按1，将显示清零。按2，开关闭合，将开关断开则

5、计数器加1。如果在开关断开2秒后开关不闭合则蜂鸣器开始发出报警声。五、结论与心得在这次课程设计中，使我对数字电子的一般设计和功能有了较为宏观的了解，也提高了我的逻辑思维能力，使我在逻辑电路的分析与设计上有了很大的进步，进一步增进了对一些常见逻辑器件的了解。开始电路设计只知道需要计数器，但究竟是哪一种或哪几种并不清楚，于是就在网上查找，看了一些相关的设计才知道要用74LS192双时钟十进制加法器，但对它们的功能不清楚，于是又查看与计数器相关的知识，才对以上那两个计数器功能有所了解，从而才开始下面的设计。最终完成了该设计，满足了题目中的设计要求，但还有些不尽人意的地方。在进行仿真时，要想改变定时器

6、的定时时间就需要改变外加电阻或电容的大小，但由于接入的是定值电阻，所以每次只能用重新换电阻的办法改变其阻值，操作时比较麻烦。在清零的时候每次都要按二次开关才能使用，因此我将其换为复位开关，那么只要按一次就可以将它清零了。这样就能对上面提到的不足进行有效的改进。完成了这项课程设计，更加地清楚自己该如何的学习，如何的去掌握知识的应用，为以后的专业发展和工作奠定基础。六、附录（元件清单表）1、计数器74LS192（2片）2、译码器CD4511（2片） 3、显示器（2片） 4、 跳变开关（1个） 普通开关（1个） 5、电阻 （3个） 6、电容（2个）7、三极管 （PNP 1个） 8、5V直流电源 9、蜂鸣器（1个）