电子线路设计课程实验报告--光电计数器

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1、电子技术课程设计实验报告光电计数器指导教师:李维敏学生姓名班级学号通信0902通信0902通信0906日期：2011年12月20日星期二12评语：指导教师签字：日期：组员照片作品照片作品照片作品照片12目录一、设计任务书………………………………………………………………..3二、设计框图及电路系统概述………………………………………………..3三、各单元电路的设计方案及原理说明……………………………………..4四、调试过程及结果分析……………………………………………………..11五、设计、安装及调试中的体会………………………

2、……………………..11六、参考文献…………………………………………………………………..1312光电计数器一、设计任务书1实验目的掌握非电量测量系统的工作原理，学习传感器知识。掌握555时基电路构成单稳态触发器、多谐振荡器的设计方法。掌握数字电路计数、译码、显示系统的工作原理及设计方法。2设计要求2.1基本部分1、发光器件和光接收器件之间的距离大于1m；2、有抗干扰技术，防止背景光或瓶子抖动产生误计数；3、最大计数值为99；4、每计数满10，用灯闪烁2s指示一下；5、数码管显示计数值；6、工作电源为220V交流电。2.

3、2发挥部分1、可上电自动复位和外部手动人工复位；2、高位为零时，采用灭零处理；3、发光器件和光接收器件之间的距离大于2m；4、每当计数值满10时，灯闪烁的同时喇叭发出提示音（音频为500-1000Hz之间）；5、设计一个倒计数器。二、设计框图及电路系统概述本方案的计数部分主要采用的是十进制加减计数器74LS190。故可实现扩展功能中的倒计数功能。电路的基本原理是将红外接受装置接入74LS190芯片，由瓶子的走向来决定是加法计数还是减法计数。红外传感器采用直流供电，接收对管判断是否有物体通过光电门，并且当物体通过光电门时输

4、出一个高电平，触发后面的加法计数器，使其加一，为简单起见，计数器为一组BCD码输出，输出由BCD-七段数码管译码器译码，输入至数码管显示。使用两组BCD码，使计数范围加大，实现一百以内的计数。由于要要实现拓展功能，即：每当计数值达到10时，灯闪烁的同时喇叭发出提示音（音频为500-1000Hz之间），于是采用两片12NE555，一片来产生方波，另一片在计数到达10之后接收74LS190产生的高电平信号，来产生2s的单稳态，与方波信号调制以后控制LED闪烁，蜂鸣器发声。蜂鸣器发声的频率和LED闪烁的频率理论上应该是一样的，

5、实验的基本思路如下图所示：三、各单元的设计方案及原理说明1直流电源在电子电路中，通常需要电压稳定的直流电源供电，小功率稳压电源一般是由电源变压器、整流、滤波和稳压四部分组成的。1电源变压器：电源变压器的作用是将电压220V的交流电压转换成整流滤波电路所需的低电压。2整流电路：整流电路一般由具有单向导电性的二极管构成，经常采用单相全波和单相桥式整流电路。如图所示的整流电路为应用广泛的桥式整流电路。电路中采用了4个二极管，组成单相桥式整流电路。整流过程中，412个二极管轮流导通，无论正半周还是负半周，流过负载的电流方向是一致

6、的，形成全波整流，将变压器输出的交流电压变成了脉动的直流电压。3滤波电路：在整流电路的输出端并联电容即可形成滤波电路。加入电容滤波电路后，由于电容是储能元件，利用其充放电特性，使输出波形平滑，减少脉动成分，以达到滤波目的。为了使滤波效果更好，可以选择容量大的电容为滤波电容。因为电容的放电时间常数越长，放电过程越慢，脉动成分越少，同时使得电压更高。4稳压电路：经过滤波后输出的直流电压仍然存在较大纹波，而且交流电网电压容许有±10%的起伏，随着电网电压的起伏，输出电压也会随之变动。此外，经过滤波后输出的直流电压也与负载的大小

7、有关，当负载加重时，由于输出电流能力有限，使得输出的直流电压下降。因此，当需要稳定的直流电源时，在整流、滤波电路后通常需要配有稳压电路。5红外发光器件和光接收器件这部分由集成红外传感器组成，当发光器件和光接收部分对准后，有物体挡光时，光接收器件输出高电平。2输入部分我们信号的产生装置直接使用从市场购买的的光电传感器。该设备为对射型光电传感器，发光器和收光器是分离开的这样可以实现较远距离的检测。使用时把发光器和接收器分别装在检测物通过的路径两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。我们将产生的这个信号作

8、为计数信号接入计数电路。方波发生器也是由NE555构成，本质上是一个多谐振荡器。由NE555组成的振荡电路产生任意频率可调的方波信号。频率由电阻及电容的值来控制。具体频率、周期的计算见后。方波发生器图如下：123单稳态部分：用NE555组成的单稳态电路产生一个持续时间为2S的高电平脉冲，用于供给LED灯闪烁及蜂鸣器蜂