电子技术课程设计——简易光控计数器

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1、电子技术课程设计（报告）东北石油大学课程设计课程电子技术课程设计题目水位控制器设计院系电气信息工程学院专业班级自动化12-07班学生姓名孔祥瑞学生学号120601140718指导教师白丽丽2电子技术课程设计（报告）2014年7月6日2电子技术课程设计（报告）东北石油大学课程设计任务书课程电子技术课程设计题目简易光控计数器专业自动化姓名孔祥瑞学号120601140718主要内容：现代生活中，在大型商城、购物中心、图书馆、餐厅，经常需要统计人数来决定是否启动空调、照明灯等大功率用电器，出于经济的要求，很多时候他们都采用智能控

2、制系统来实现功能。这次我们利用光敏二极管和光敏电阻的特性组成一个智能的系统来实现这个功能。电路中运用光敏二极管和发光二极管组成的光开关的通断来实现统计人数的功能，用光敏电阻和电压比较器组成的工作电路实现光控灯的功能，最终两部分结合后实现要求。主要参考资料：[1]江月松.光电技术与实验.北京理工大学出版社,2008.134-140.[2]李朝青.单片机原理及接口技术（第三版）.北京航空航天大学出版.2008. [3]谢佳奎  电子线路（线性部分） 第四版 高等教育出版社 1999  [4]谢自美 电子线路设计·实验·测试 

3、（第三版）华中科技大学出版社 2006 [5]门宏 怎样识别和选用集成电路 人民邮电出版社 2007 完成期限2014.6.30—2014.7.6指导教师白丽丽专业负责人2014年6月30日2电子技术课程设计（报告）21任务和要求利用LED光的通、断计数进入图书馆人数，达到100时依据外界光照情况判断是否亮灯2.2总体方案方框图3总体方案设计与选择3.1光计数电路光电开关由一个光发射（发光二极管）和一个接收管（光敏二极管）组成。当发射管和接收管之间无遮挡时，接收管有光电流产生，一旦此光路中有物体阻挡时光电流中断，利用这种

4、特性可制成光电开关用来计数。如图3-1，其中D4、D3为光敏二极管，D2为发光二极管。两个光敏二极管和一个发光二极管组成“出入口”。电路中，当D4和D2或D3和D2之间有物体遮挡时，图中的Q1、Q2点电平发生变化，再通过单片机判断变化的电平的程序进行计数，并在四位数码管显示出来，这样就可以计算出人数的多少。3.2光控制电路如图3-2，通过光敏电阻与电压比较器以及非门组成了光控制电路。图中，R6为光敏电阻，U2A为电压比较器，U3为非门。通过光敏电阻所接收到的光强不同，其电阻也发生相应的变化，即在光照强时电阻比较低，在光照

5、弱时电阻比较高，故通过电压比较器与滑动变阻器的电压比较输出高低电平，并由单片机接收，再通过单片机的程序实现控制D1灯是否亮的电路。3.3数码管显示电路实际数码管是把发光二极管的管心做成条状，用7条条状的发光管就可以组成7段式半导体数码管，如图4-9所示。每个数码管可显示0～9十个数字，数码管（0.5寸和0.36寸）每段发光二极管的正向压降，随显示光的颜色不同略有差别，通常约为2～2.5V每个发光二极管的点亮电流在5～10mA。LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器，该译码器不但要完全成译码功

6、能，还要有相当的驱动能力。数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管.数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指

7、将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。4．主要光电器件4.2光敏二极管光敏二极管也叫光电二极管。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变

8、化。当光线照射PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。常见的有2CU、2DU等系列。其工作原理为：光敏二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分也是一个PN结，和普通二极管相比，在结构上不同的是，为