43進(jìn)制光控計(jì)數(shù)器課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）</p><p>　　課程名稱： 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 光控計(jì)數(shù)器 </p><p>　　院 系： 電氣學(xué)院測(cè)控技術(shù)與儀器 </p><p>　　班 級(jí)： </p><

2、;p>　　設(shè) 計(jì) 者： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)間： 20131125 – 20131208 </p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

3、</b></p><p>　　立項(xiàng)背景(主要指項(xiàng)目的意義及應(yīng)用前景)</p><p>　　隨著人們生活水平的日益提高，人們?cè)絹?lái)越追求人性化，智能化和自動(dòng)化的事物，人們需要的是一種能給生產(chǎn)和生活帶來(lái)便利的電子產(chǎn)品，計(jì)數(shù)器是一款應(yīng)用廣泛的技術(shù)產(chǎn)品，隨著技術(shù)的發(fā)展，催生出了新一代的計(jì)數(shù)器叫光控計(jì)數(shù)器?，F(xiàn)代生活中，我們上課老師需要統(tǒng)計(jì)人數(shù)，在大型商場(chǎng)，餐廳，圖書(shū)館等公共場(chǎng)所需要統(tǒng)計(jì)人數(shù)

4、來(lái)決定是否啟動(dòng)空調(diào)，照明燈等電器。所以說(shuō)光控計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與使用對(duì)我們的生活提供了很大的便利。這次課程設(shè)計(jì)研究光控計(jì)數(shù)器有著現(xiàn)實(shí)的意義。</p><p>　　項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容 (主要指設(shè)計(jì)要求，元器件的選擇等)</p><p><b>　　1．基本設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　(1) 設(shè)計(jì)2路光控電路，一路放置在門(mén)外，一路放置在門(mén)里。當(dāng)有人進(jìn)

5、入或走出房間時(shí)，將先后觸發(fā)兩路光控電路產(chǎn)生脈沖信號(hào)。</p><p>　　(2) 設(shè)計(jì)加減控制電路，要求根據(jù)光控電路產(chǎn)生脈沖的先后順序，判斷人員是進(jìn)入房間還是離開(kāi)房間。當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)，加法計(jì)數(shù)；有人離開(kāi)時(shí)，減法計(jì)數(shù)。</p><p>　　(3) 用2片74LS190或74LS192設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)43進(jìn)制的可逆計(jì)數(shù)器，并用數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)結(jié)果。</p><p><b>

6、;　　2.擴(kuò)展設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　?。?）具有手動(dòng)復(fù)位（清零）功能。</p><p>　　（2) 計(jì)數(shù)器每計(jì)1個(gè)數(shù)，發(fā)光二極管指示燈閃爍一次。</p><p><b>　　3.元件清單</b></p><p><b>　　表1 使用器件</b></p>&l

7、t;p>　　項(xiàng)目實(shí)施方案(包含原理框圖，仿真電路圖及工作原理說(shuō)明)</p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)電路圖</b></p><p><b>　　圖1 電路原理圖</b></p><p><b>　　2．原理分析</b></p><p><b>　　2.1光控

8、電路部分</b></p><p>　　采用兩個(gè)開(kāi)關(guān)模擬兩個(gè)光電管對(duì)，平時(shí)保持高電平。當(dāng)有人通過(guò)，遮住光路時(shí)，輸出低電平。在實(shí)際電路中，對(duì)于紅外發(fā)光二級(jí)管，正極接一個(gè)300歐姆的限流電阻后接電源，負(fù)極接地；對(duì)于紅外接收管，負(fù)極直接接電源，正極接一個(gè)20K歐姆的電阻后接地。脈沖信號(hào)從電阻上引出。</p><p><b>　　2.2脈沖整形部分</b></

9、p><p>　　用555芯片構(gòu)成單穩(wěn)觸發(fā)器，每次觸發(fā)產(chǎn)生一個(gè)1s左右的方波脈沖（仿真時(shí)為10ms）。目的是將實(shí)際中可能不重合的脈沖信號(hào)變?yōu)橹睾系男盘?hào)，同時(shí)，由于此觸發(fā)器不具有重觸發(fā)的功能，所以此電路還兼有消抖的功能。電路圖如圖2。</p><p><b>　　圖2脈沖整形部分</b></p><p>　　由光電管產(chǎn)生的脈沖信號(hào)（開(kāi)關(guān)代替）由TRI端

10、（555芯片的2號(hào)管腳）輸入。整形后波形如圖</p><p>　　圖3脈沖整形部分仿真</p><p><b>　　2.3觸發(fā)電路</b></p><p><b>　　圖4 觸發(fā)電路</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)兩路555整形電路出來(lái)的信號(hào)分別接到JK觸發(fā)器的時(shí)鐘端，此時(shí)J=K=‘1’，觸發(fā)器來(lái)

11、時(shí)鐘就會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，初始時(shí)刻觸發(fā)器輸出為‘0’，A路信號(hào)先來(lái)輸出Q翻為‘1’，和B路信號(hào)的正脈沖與非后可以輸出一個(gè)負(fù)脈沖；而后B路時(shí)鐘后來(lái)，時(shí)鐘信號(hào)來(lái)輸出Q翻為‘1’，與A路與非一直為‘1’不會(huì)產(chǎn)生負(fù)脈沖，這樣就產(chǎn)生了加時(shí)鐘信號(hào)，而當(dāng)B路先來(lái)，A路后來(lái)時(shí)反之產(chǎn)生減時(shí)鐘。且兩個(gè)觸發(fā)器的輸出與非后接到了觸發(fā)器的清零端，兩路信號(hào)過(guò)后立刻清零，保證了觸發(fā)器的初態(tài)輸出為‘0’。</p><p><b>　　波形仿真

12、如下：</b></p><p><b>　　圖5 觸發(fā)電路仿真</b></p><p><b>　　2.4計(jì)數(shù)及清零</b></p><p>　　計(jì)數(shù)部分由兩片74LS192異步級(jí)聯(lián)而成。當(dāng)手動(dòng)清零開(kāi)關(guān)接‘1’時(shí)，從低位的QA、QB端和高位的QB端經(jīng)四輸入與非門(mén)后與手動(dòng)清零信號(hào)經(jīng)與非門(mén)引出異步清零信號(hào)，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)

13、到42時(shí)+1回到00。從高位QD自與非后引出異步置數(shù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)00時(shí)-1置為42。手動(dòng)清零功能，可以用一個(gè)復(fù)位開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，用一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)接‘1’正常計(jì)數(shù)，接‘0’實(shí)現(xiàn)手動(dòng)清零。 </p><p><b>　　圖6 計(jì)數(shù)及清零</b></p><p>　　2.5數(shù)顯及計(jì)數(shù)閃爍</p><p>　　顯示部分由兩個(gè)共陽(yáng)數(shù)碼管和與其相配的譯碼器74LS

14、47構(gòu)成，限流電阻為300歐姆。如圖5所示。</p><p>　　計(jì)數(shù)閃爍電路輸入信號(hào)是192計(jì)數(shù)加減信號(hào)與非，出現(xiàn)計(jì)數(shù)信號(hào)是，輸出一個(gè)低脈沖，使LED 閃爍一次。</p><p>　　圖7 數(shù)顯及計(jì)數(shù)閃爍</p><p>　　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(包含仿真波形圖，實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)物照片）</p><p><b>　　圖8 實(shí)物電路圖1</b

15、></p><p><b>　　圖9 實(shí)物電路圖2</b></p><p><b>　　心得體會(huì)</b></p><p>　　一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用電路在設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分的考慮到其實(shí)際的使用條件和可操作性，電路設(shè)計(jì)之初只是單純對(duì)書(shū)本知識(shí)的搬移和模擬電腦仿真，可真正在搭建和調(diào)試過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)許多的干擾和競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)，于是我們通過(guò)查找

16、資料修改了設(shè)計(jì)，應(yīng)用JK觸發(fā)器巧妙的避免了電路的競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn)，實(shí)際的電路搭建過(guò)程并不會(huì)像想象中的插拔和接線那么簡(jiǎn)單，需要在過(guò)程中隨時(shí)通過(guò)萬(wàn)用表、示波器等設(shè)備檢查和修改，同時(shí)也注意到了好的布局安排不僅會(huì)給使用者美的感受和方便的操作，同時(shí)也會(huì)使我們電路設(shè)計(jì)者在搭建、調(diào)試、修改甚至是材料節(jié)約方面有較大的益處，還有就是通過(guò)實(shí)際的電路設(shè)計(jì)搭建明白了在電路出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候要學(xué)會(huì)把電路分模塊功能驗(yàn)證就可把問(wèn)題鎖定在一個(gè)較小的范圍并逐步解決。</p&