紅外計件器設計報告

1、電子電路設計題目：紅外計件器設計學院：信息科學與技術學院專業(yè)：電子信息工程班級：2010 級（2）班姓名2012年7月26日紅外計件器設計一、設計內容與要求：設計一個簡易的紅外計件器。基本要求：(1) 當“貨物”從收發(fā)模塊經(jīng)過后，數(shù)碼管顯示值加 1。(2) 當有“貨物”通過紅外檢測電路時，紅外檢測電路輸出檢測脈 沖，若2秒內沒有“貨物”通過紅外收發(fā)模塊，即紅外檢測電路輸出 的脈沖失落時，蜂鳴器報警。(3) 顯示總件數(shù)十，用二位LED顯示器，最高可現(xiàn)實99。(4) 計件過程中，可通過按鍵隨時清除計數(shù)數(shù)據(jù)。二、設計方案電路要具有計數(shù)、清零及顯示的功能。當有“貨物”通過時，用加法計分器通過控制電路加

2、1。用二片計數(shù)器和二個數(shù)碼管進行對 件數(shù)的統(tǒng)計和顯示。系統(tǒng)框圖如圖1所示:圖1系統(tǒng)框圖三、電路的設計1、計數(shù)部分設計要求記件數(shù)部分可以加1,考慮雙時鐘輸入的十進制計數(shù)器74LS192 74LS192是同步十進制可逆計數(shù)器，為雙時鐘輸入，具有同步清零和同步置數(shù)等功能，具體功能表如下：輸入輸出清 零置數(shù)加計數(shù)減計數(shù)數(shù)據(jù)QAQBQCQDCLRLOAD 1UPDO跟ABcD1XXXXXXX0 '00000XXdOdld2d3dOdld2d301t1XXXX遞增計數(shù)11J1XXX匯遞減計數(shù)111XyX保持故計件數(shù)部分電路設計如下:C2 ' 'VC- » 3 - - -

3、- - rVCC5VU1-74LS12、顯示部分數(shù)碼管按照其發(fā)光二極管的連接方式不同，可分為共陽極和共陰 極兩種。共陰極是指數(shù)碼管中所有發(fā)光二極管的陰極連在一起接低電 平，而陽極分別由a、b、c、d、e、f、g輸入信號驅動，當某個輸入 為高電平時，相應的發(fā)光二極管點亮；共陽極數(shù)碼管則相反，它的所 有發(fā)光二極管的陽極連在一起接高電平，而陰極分別由a、b、c、d、e、f、g輸入信號驅動，當某個輸入為低電平時，相應的發(fā)光二極管 點亮。由于計數(shù)器輸出的是8421BCD碼，數(shù)碼管不能直接顯示成數(shù)字， 為了讓數(shù)碼管顯示人們看懂的數(shù)字，就需要把計數(shù)器輸出的 8421BCD碼轉換成數(shù)碼管顯示的阿拉伯數(shù)字，這就

4、需要譯碼器的翻 譯。3、失洛脈沖檢測部分設計要求若2秒內沒有“貨物”通過紅外收發(fā)模塊，即紅外檢測電路輸出的脈沖失落時，蜂鳴器報警。因此采用NE555定時器。因為要求在2秒內沒有“貨 物”通過時蜂鳴器報警，所以應將 555定時為2秒，本設計采用555 定時器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。由此可以得到 T= 1.1RC根據(jù)此公式可 以得到電阻與電容的值。其電路圖如下：555_TIF5E)R RATEDwv7CT402IB906.24、蜂鳴器部分由于只要給蜂鳴器接一個高電位就會發(fā)聲，故將555定時器的輸出端與蜂鳴器連接。電路圖如下：5、分數(shù)清零部分該部分可運用74LS192高電平清零的功能來實現(xiàn)。因只在需要時進

5、行清零，故可安置一開關。這里可選擇跳變開關，可省去清零后讓其重新歸位的操作，電路圖如下：VCC-L5-JJL» ff 自22A - -e>>!W MKMf LNJIfdiL 0撅L-ujLJ31 87.41 C-1'O'M ! i i i - - i - - f r i i 四、仿真調試與分析打開Multisim 10軟件，將電路進行仿真調試。進行仿真時進行 置零、加數(shù)操作，以確定電路既能能正常運行，又能滿足題目的設計 要求。仿真電路如下：小4270 Key： - 204Bp'需+74LS192N；：'U7：；：；：556- TIMER-

6、RATED摯iraBUZZER-按下調試開關，數(shù)碼管顯示99,再按1,將顯示清零。按2,開關閉合，將開關斷開則計數(shù)器加1。如果在開關斷開2秒后開關不閉合則蜂鳴器開始發(fā)出報警聲。五、結論與心得在這次課程設計中，使我對數(shù)字電子的一般設計和功能有了較為 宏觀的了解，也提高了我的邏輯思維能力，使我在邏輯電路的分析與 設計上有了很大的進步，進一步增進了對一些常見邏輯器件的了解。開始電路設計只知道需要計數(shù)器，但究竟是哪一種或哪幾種并不 清楚，于是就在網(wǎng)上查找，看了一些相關的設計才知道要用 74LS192 雙時鐘十進制加法器，但對它們的功能不清楚，于是又查看與計數(shù)器 相關的知識，才對以上那兩個計數(shù)器功能有所

7、了解， 從而才開始下面 的設計。最終完成了該設計，滿足了題目中的設計要求，但還有些不盡人 意的地方。在進行仿真時，要想改變定時器的定時時間就需要改變外 加電阻或電容的大小，但由于接入的是定值電阻，所以每次只能用重 新?lián)Q電阻的辦法改變其阻值，操作時比較麻煩。在清零的時候每次都 要按二次開關才能使用，因此我將其換為復位開關，那么只要按一次 就可以將它清零了。這樣就能對上面提到的不足進行有效的改進。完成了這項課程設計，更加地清楚自己該如何的學習，如何的去 掌握知識的應用，為以后的專業(yè)發(fā)展和工作奠定基礎。六、附錄（元件清單表）1、計數(shù)器74LS192 （2片）2、譯碼器CD4511（2片）1 n 耳 d A B c D E F G o o o o o o O5 . B -I I I JJI B c D E BD D D D 4 4Doo Q B CJ!><>亠亠4511BD.5V74LS192D3、顯示器（2片）U44、跳變開關（1個）_Key = 1冷m普通開關（1個）5、電阻