数字式红外测速仪课程设计（完整版

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1、数字式红外测速仪（-）设计目的1、在前导验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验，要求学生在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。2、利用模拟、数字电路知识，解决电子线路中常见实际问题的能力，逐步积累掌握实际电子制作经验。3、巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。（二）技术要求与指标1、用红外线发光二极管，光敏三极管作为速度转换装置2、测速范围：10~990转/分。3、两位数字显示，显示不允许闪烁显示（三）设计原理及步骤1、测速仪原理框图红外线转速表采用的红外线探头有直接

2、试和反射式两种。直接式探头、发光管和受光管在被测物体的两边，发光管射出的光线直接照射到受光管上，被测物体运动时阻扌当光线，产生计数信号，这种探头经常用做光电计数。反射式探头、发光管和受光管在被测物体的同测，当探头接近物体是，接收到脉冲的红外线信号，用于测量转速比较方便。2、各部分电路图图一、红外反射图1161不加透镜，接收漫反肘光的图二、光电转换电路模拟图J1A_/Q1_>2N2219计数脉冲.»SR6<3kQ0计数脉也VCC5V当发光二极管照到转轴的反射膜上时，光敏三极管导通，此时输出一个高电平计数脉冲，传给寄

3、存译码显示电路，计数一次。图三、0・1s脉冲发生电路・555定时器该555定时器用于产生0•1s时钟脉冲，以触发下图计数锁存电路图四、6s计时锁存电路1U1-LOAD~CLRCLKABCDPTNNEEQAQBXQDQ1413121T15H3A/74041J74LS160D*U2OffPacell■PTNNABCDEE〜LOAD~CLRCLKQAQBgQDQ74LS160D*U3E7404N*U5AOffPage2»74LS20DU3FU6A7404N74LS00DOffPage3»6S计时锁存电路该电路组成六十

4、进制计数器，将上图555定时器的0计成6s,并向下级电路輸出进位脉冲，触发下级电路。当到6s时，计数器U2的输出端为0110,以此作为置零信号，将该电路清零，重新开始下一次计数。图五、寄存译码显示电路VCC12VU5...ABCDQQQQXEH-DCD12suXEH-DcDABCDQQQQlrABCDssLRABCDssM1312ABCDQQQQABCDn_2_O1ss.6O1ssENPRCOENT-LOAD~CLRCLKU6ABCD:0QQQQICABCDPTNNEE-LOAD~CLRCLK74LS160D*O

5、ffPage22«OffPage33«当上图计数到5.9s时，offpage3给出一个高电平，从而产生一个上升沿,触发两片74LS194将左边两片74LS160计的6s内的次数存进来，并传到下级译码输出。当上图计数到6s时，offpage2给出一个低电平，将两片74LS160全部清零，以等待下一个脉冲从新计数。图六、红外测速仪总电路VCCVCCL2V12VRi28.86kQCl74LSK0DU8774LS160PU3DCDHEXU4ENPRCOENT-LOAD■CLR•CLKEN?RCOENT-LOAD

6、KM?0onQAQ5coQD15卫13二fCCLK74LS194D15U10B90OilAlVCCRSTOUTDISTBRTRICONGNDIRTUALVIt7VJIKey=AI9FU12AQI74C8NR3IkQR4IkQlOuFIC=0V555VC2^10uFIC=0V■^O■>U7■■—••1二—-一匚二.；-1113•:■KQAQBQCQDRCOQAC3WQDABcDSLSRAQABQBCQCDQDUKA>7404NYU9D7404NAQABQBCQCDQDEN?RCOENT-LOADC

7、LKAQABQBCQCDQD14E12T7DIODEIkQ主门是一个控制门，在主门开通期间，计数脉冲顺利通过，在关闭期间计数脉；冲则通不过。我们测量6S内的脉冲个数，转速就等于脉冲个数乘上10倍，为了把这一数值显示出来，而又不闪烁，采用先锁存，再译码显示。为了第二次测量，在计数值锁存后需对计数器清零，所以在关闭期间需完成锁存和清零功能，如以开门信号的后沿作标准，锁存延时为延时1,清零延时为延时2,可用锁存延时的结束时间做为清零延时的触发控制。3、单元计算电路：(1)、光电转换为保证发光二极管HG411的最大电流不

8、超过30mA,考虑红外发光二极管的正向压降为(1・3~1.5)V,电源电压采用5V,则限流电阻5-14R=^-^=0.12KQ,取R=108KQ,采用三极管的饱和导通与截止来控制发光二极管的发光与熄灭，省去了用人功法来模拟遮光板的作用，给电路调试带来方更。为了获得波形好的方波，光敏三极管的输出经施密特触发器整形，触发器选用CD40106。(2)、脉冲计时按照主控时序图，周