课程设计 光电计数器1

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1、电子课程设计——光电计数器19目录一设计任务................................................1二总体框图与设计思路............................1三选择器件..............................................12四功能模块..............................................14五总体设计电路图与仿真结果..............15六参考文献.

2、.............................................19七总结和心得..........................................1919光电计数器一，设计任务与要求设计一光电计数器，设计要求及技术指标如下：1、发光器件和光接收器件之间的距离大于1m。1、有抗干扰计数，防止背景光或瓶子抖动产生误计数。2、每计数100，用灯闪烁2s指示一下。3、LED数码管显示计数值。二，总框体图方波发生器光电转换脉宽变电平单稳态触发器计数器显示图1光电计

3、数器的电路框图上图是光电计数器的电路框图。1、在光电转换电路中，发光器件（例如LED）的输出光强于与通过其工作电流成正比，发光侧与接收侧的距离越大时，要求输出光强也越强，即要求工作电流越大。一般LED的工作电流约为10—50mA，因此为了提高传送距离，必须提高LED的工作电流。当使LED处于19脉冲导电状态时（脉冲调制），允许的工作电流可增大√To／tw,大大提高了传送距离。无瓶子挡光时，整形后输出和调制光是同频率的脉冲信号，挡光时输出一个高电平，即使没有瓶子挡光，整形输出信号的脉冲宽度是不一样的

4、。把不同的脉宽变换为不同的电平，形成触发沿，作为计数脉冲，可实现对瓶子的自动计数。脉宽变电平电路如下所示。把脉宽变为电容上电压，并以此作为控制信号。瓶子不挡光时，信号脉冲窄，电容上电压小，使脉宽变电平电路输出为1，挡光后脉冲变宽，电容上电压能达到某阈值电压使脉宽变电平电路输出为0。从而瓶子挡一次光、能形成一个计数脉冲沿。图2192、下来要实现每计数100，用灯2秒闪烁指示一下，说明要用到计数器实现100进制的，160为十进制计数器，直接清零。简要说明:160为可预置的十进制计数器，共有54/741

5、60和54/74LS160两种线路结构型式,其主要电器特性的典型值;用3个74LS160实现100计数后,要实现用2s闪烁指示一下，是使用一个与非门和一个与门可以完成这个要求。图3三、选择器件NE555光耦合器74LS160DCD_HEX若干电阻及电容若干LED数码管NE55519定时器555是一种多功能集成电路，只要在外部接上几个电阻与电容，就可以组成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器，上图是它的内部结构框图和符号图。其主要有比较器1、比较器2、非门G1与G2组成的SR锁存器和放电三极管Q1

6、组成。功能:⑴在复位端加低电平信号，锁存器复位，可以使输出V0低电平。正常工作时，复位端应该加高电平。控制端所加电压可以改变比较器1同相端、比较器2反相端的电压值，因此也就改变了比较端1反相端的阈值电压和比较器2同相端的触发电压。若是控制端不外接电压，则比较器1同相端的电压为2／3Vcc，比较器2反相端的电压为1／3Vcc。⑵若复位端为高电平，则输入信号V11、V12与输出状态之间的关系为：①当阈值端电压V11大于2／3Vcc，触发端电压V12大于1/3Vcc，锁存端的R端为低电平，S端为高电平，

7、锁存器输出Q置0，放电管导通，输出端V0输出低电平。②当阈值端电压V11小于2/3Vcc，触发端电压V12大于1/3Vcc，图4锁存器的R端为高电平，S端为高电平，锁存器保持原状态不变，放电管维持原状态不变，输出状态不变。③19当阈值端电压V11小于2/3Vcc，触发端电压V12小于1/3Vcc，锁存器的R端为高电平，S端为低电平，锁存器输出Q置1，放电管截止，输出端V0输出高电平。④当阈值电压V11大于2/3Vcc，触发端电压V12小于1/3Vcc，锁存器的R端为低电平，S端为低电平，锁存器输出

8、Q置1.放电管截止，输出端V0输出高电平。图5上图为定时器555组成的单稳态触发器。其工作原理：触发前：触发V1为高电平，比较器1输出高电平；比较器2也输出高电平，输出端输出V0低电平，放电管导通，Vc1为0。19触发时：幅度低于1/3Vcc的窄脉冲触发信号加在触发端，比较器2输出低电平，锁存器置1，关闭放电管，输出端V0输出高电平。电源通过电阻向电容C1充电，Vc1电压指数增加，暂稳态开始。经过一个小时的时间延迟，触发信号消失，触发端为高电平。比较器2输出高电平。暂稳态结束时：V