电子门卫系统之进出人员计数器
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沈阳工程学院课程设计设计题目:电子门卫系统之进出人员计数器系别信息工程系班级通信本101学生姓名宋岱远学号2010416125指导教师于源、秦宏职称讲师/副教授起止日期:2012 年06月11 日起——至2012 年06月21 日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目:电子门卫系统之进出人员计数器系别信息工程系班级通信本101学生姓名宋岱远/张弥/张鹤学号25/16/10指导教师于源、秦宏职称讲师/副教授课程设计进行地点:教学B419任务下达时间:2012 年 5 月25 日起止日期:2012年06月11日起——至2012年06 月21止教研室主任曲延华2012 年 5 月7 日批准电子门卫系统之进出人员计数器的设计1 设计主要内容及要求1.1 设计目的:(1)掌握进出人员计数器的构成,原理与设计方法;(2)熟悉集成电路的使用方法。
1.2 基本要求(1)对通过门禁系统同进出的人员数目进行计数显示,从0-9999;(2)门禁系统里、外分别安装两个传感器(比如红外传感器)A、B,每当有人进入时将顺序经过A、B,每当有人出去时将顺序经过B、A,设计电路区分此人士进入还是出去;(3)要求分别统计和显示进去的人员人次、出来的人员人次、里面还逗留的人员人数;(4)当逗留人数超限时报警(比如500人)。
1.3 发挥部分(1)当人次计数器达到9990-9999时,发出溢出报警信号;(2)考虑有人经过A(或B)却没有继续前进又退出——即连续且只经过两次A(或B)的情况如何处理?2 设计过程及论文的基本要求:2.1 设计过程的基本要求(1)基本部分必须完成,发挥部分可任选2个方向:(2)符合设计要求的报告一份,其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份;(3)设计过程的资料、草稿保留并随报告上交;报告的电子档需全班统一存盘上交。
2.2 课程设计论文的基本要求(1)参照毕业设计论文规范打印,文字中的小图需打印。
项目齐全、不许涂改,不少于3000字。
电子计数器基本原理和功能介绍电子计数器(electronic counter)利用数字电路技术数出给定时间内所通过的脉冲数并显示计数结果的数字化仪器。
电子计数器是其他数字化仪器的基础。
在它的输入通道接入各种模-数变换器,再利用相应的换能器便可制成各种数字化仪器。
电子计数器的优点是测量精度高、量程宽、功能多、操作简单、测量速度快、直接显示数字,而且易于实现测量过程自动化,在工业生产和科学实验中得到广泛应用。
工作原理和基本功能图为电子计数器的基本结构。
由B通道输入频率为fB的经整形的信号控制闸门电路,即以一个脉冲开门,以随后的一个脉冲关门。
两脉冲的时间间隔(TB)为开门时间。
由A通道输入经整形的频率为fA的脉冲群在开门时间内通过闸门,使计数器计数,所计之数N=f A·TB。
对A、B通道作某些选择,电子计数器可具有以下三种基本功能。
①频率测量:被测信号从A通道输入,若TB为1秒,则读数N 即为以赫为单位的频率fA。
由晶体振荡器输出的标准频率信号经时基电路适当分频后形成闸门时间信号而确定TB之值。
②周期或时间间隔测量:被测信号由B信道输入,控制闸门电路,而A通路的输入信号是由时基电路提供的时钟脉冲信号。
计数器计入之数为闸门开放时间,亦即被测信号的周期或时间间隔。
③累加计数:由人工触发开放闸门,计数器对A通道信号进行累加计数。
在这些功能的基础上再增加某些辅助电路或装置,计数器还可完成多周期平均、时间间隔平均、频率比值和频率扩展等功能。
电子计数器性能指标主要包括:频率、周期、时间间隔测量范围、输入特性(灵敏度、输入阻抗和波形)、精度、分辨度和误差(计数误差、时基误差和触发误差)等。
电子计数器按功能可分三类。
1、通用计数器是利用数字电路技术数出给定时间内所通过的脉冲数并显示计数结果的数字化仪器。
通用计数器是其他数字化仪器的基础。
在它的输入通道接入各种模-数变换器,再利用相应的换能器便可制成各种数字化仪器。
课程设计电子门卫系统之进出人员计数器课程设计-电子门卫系统之进出人员计数器摘要随着现代科技的发展,门卫进出管理系统已经成为了现代城市重要的组成部分。
在这样的一个背景下,电子门卫系统已经迅速发展起来。
本文主要介绍了一种基于Arduino和激光电子门卫系统的进出人员计数器的课程设计。
关键词电子门卫系统、Arduino、进出人员计数器1. 电子门卫系统的设计电子门卫系统是用于管理人员出入的一种系统。
该系统通常由几部分组成,包括门、门禁设备、授权管理系统、监控系统等。
门禁设备通常包括门禁卡、指纹识别、人脸识别等。
电子门卫系统的主要功能包括人员出入的记录、权限控制、报警系统等。
通过门卫系统,可以有效地管理进出人员,防止非法人员进入。
该系统广泛应用于各个领域,如住宅小区、公司、机场等。
2. 进出人员计数器的设计进出人员计数器是电子门卫系统的重要组成部分之一。
它主要用于统计进出人员的数量,防止人员超限等。
在本课程设计中,我们采用了Arduino来实现进出人员计数器。
Arduino是一种开源硬件及软件项目,它可用于开发各种电子设备,同时由于价格低廉,易于学习和使用。
通过Arduino的硬件和软件特点,我们可以方便地开发各种类型的电子门卫系统。
激光器是本系统的主要部分之一,它利用激光器发出的光线来探测人员的入侵。
当有人经过激光器时,它会检测到人员的移动,并触发“进入计数器”或“出门计数器”。
该系统还配备了数码管显示屏。
数码管显示屏采用LED点阵式显示,使其对于用户在不同环境下,都具有较好的可视性。
同时,在该设计中,我们还额外配备了温度控制系统,它可以确保系统工作在正常的温度范围内,从而有效地增加了系统的稳定性和可靠性。
3. 功能及特点通过本门卫系统,我们可以实现如下功能:·统计进出人员数量·实时监测进出门人员的情况·警示门卫人员超限·提高管理效率本门卫系统的特点有:·采用Arduino作为硬件平台,系统技术可持续性强·系统响应时间快·低能耗、高性价比·配有温度控制和警报系统等功能·为安全边界提供多重保护功能4. 实验结果我们设计的基于Arduino和激光电子门卫系统的进出人员计数器,已经通过了实验。
门禁监控系统设备清单1. 门禁控制器门禁控制器是门禁监控系统的核心设备之一,它负责管理门禁相关的权限设置和门禁事件的监控。
一般情况下,门禁控制器由以下几部分组成: - 中央处理器(CPU):负责处理门禁系统的各种指令和请求。
- 存储器(Memory):用于存储门禁系统的配置信息、权限信息和事件记录。
- 通信接口(Communication Interface):提供与其他设备的通信接口,例如读卡器、门禁管理系统等。
- 时钟模块(Clock Module):用于记录门禁事件的发生时间,保证事件记录的准确性。
- 电源管理模块(Power Management Module):负责门禁控制器的电源管理,确保系统的稳定运行。
2. 读卡器读卡器是门禁监控系统中与用户进行交互的设备之一,它通过读取用户的身份信息(通常是刷卡)来确认用户的身份,并进行相应的门禁控制。
在一个完整的门禁系统中,通常会包含以下类型的读卡器: - Proximity读卡器:采用近场无线通信技术,可以读取用户身份卡上的信息,并判断用户的身份。
- 磁卡读卡器:通过读取用户磁条卡上的信息,来确认用户的身份。
- 密码键盘:允许用户通过输入密码来确认身份并开启门禁。
3. 门禁电磁锁门禁电磁锁是门禁监控系统中用于控制门的开闭的设备,它根据门禁控制器发送的指令来实现对门的远程开关。
门禁电磁锁通常由以下几部分组成: - 电磁锁本体:由电磁线圈和锁体构成,当电流通过电磁线圈时,产生的磁力将拉动锁体,使门解锁。
- 电源适配器:为电磁锁提供电源,保证其正常工作。
4. 出入口管理系统出入口管理系统是门禁监控系统中用于对进出人员进行管理和记录的设备。
它与门禁控制器和读卡器配合使用,能够存储进出人员的信息,生成报表,并提供数据分析功能。
出入口管理系统一般包含以下几个模块: - 用户管理模块:用于管理进出人员的信息,包括姓名、身份证号码等。
- 出入记录模块:记录每个人的进出时间、地点等信息。
人员出入计数系统
1.安全科设专职人员对出入井管理进行监督检查,并设立井口检查点。
2.井口设专职值班人员,轮流值班二、四小时。
3.井口安全检查值班人员必须严格遵守时间,提高值班水平,严格把关,出现问题及时排查值班人员的职责。
四.(1)入井工人。
1.小组组长负责入井人员的清查登记。
2.我带着矿灯和自救器卡去了矿灯室和自救器室,领取了矿灯和自救器。
三、队长带领队员到井口进行体检清点,体检人员在入井人员盘点登记卡上填写入井人数,队长签字方可入井。
(2)干部及其他入井人员须经安全科批准,安全科负责登记人员姓名,并在矿灯室、自救器室、井口办理相关手续后方可入井工作和检查。
(3)每班分别由灯室和检体员提交给矿调度室,并提交入井人员花名清单。
如发现表3、表1中的问题,矿调度室应查明原因并进行处理。
(4)所有入井人员出井后必须及时将矿灯和自救器归还矿灯室和自救器室,并办理上牌手续。
下班两小时后,如果矿灯室和自救器没有及时归还,灯室必须向调度室汇报,调度室会查明原因并处理。
(5)拒绝体检或办理报名手续的,罚款200元,停学。
5.井下人员必须戴安全帽、穿工作服(禁止穿化纤)。
6.入井前严禁饮酒和携带烟草、点火等易燃物品。
七个。
严格按照《煤矿安全规程》想求的规定,入井必须携带自救器,必须携带便携式瓦检仪、瓦斯报警器矿灯。
8.入井人员必须接受井口安全监督值班人员的身体检查和出井检查,不得拒收。
九个。
无特殊情况,严禁单井,严禁从主提升井出入。
1.当值井口安全人员发现有人员违章,有权禁止入井,并及时向安全科反馈安全信息。
目录课程设计任务书 (Ⅰ)课程设计成绩评定表 (Ⅲ)中文摘要 (Ⅳ)1设计任务描述 (3)1.1设计题目:电子门卫系统之进出人员计数器 (3)1.2设计要求 (3)1.2.1设计目的 (3)1.2.2基本要求 (3)1.2.3发挥部分 (3)2设计思路 (4)3 设计方框图 (5)4各部分电路设计及参数计算 (6)4.1光电耦合电路 (6)4.2触发脉冲控制电路 (7)4.3进出人员计数电路和显示电路 (9)4.4逗留人员可逆计数器电路和显示电路 (10)4.5数据监控及报警电路 (11)4.5.1参数计算 (11)4.6发挥不分 (12)5工作过程分析 (13)6元器件清单 (14)7主要元器件介绍 (15)7.174LS192双时钟可逆计数器 (15)7.1.1 74LS192可逆计数器的管脚图 (15)7.1.274LS192可逆计数器的功能表 (15)7.274LS290十进制计数器 (16)7.2.1 74LS290十进制计数器管脚图 (16)7.2.2 74LS290计数器的功能表 (16)7.37448共阴极译码器 (17)7.3.1 7448管脚图 (17)7.3.2 7448功能表及功能介绍 (17)7.4LED显示器(七段数码管) (18)7.4.1显示器管脚图 (18)7.4.2显示器的功能介绍 (18)7.5NE555定时器管脚图 (19)7.5.1 NE555功能表 (20)小结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录 A1 逻辑电路图 (24)附录 A2 实际接线图 (24)1设计任务描述1.1设计题目:电子门卫系统之进出人员计数器1.2设计要求1.2.1 设计目的(1)掌握电子门卫系统之进出人员计数器的构成、原理与设计方法;(2)熟悉集成电路的使用方法。
1.2.2基本要求(1)对通过门禁系统进出的人员数目进行计数显示,从0-9999;(2)门禁系统里、外分别安装两个传感器(比如红外传感器)A、B,每当有人进入时将顺序经过A、B,每当有人出去时将顺序经过B、A,设计电路能够区分此人士进入还是出去;(3)要求分别统计和显示进去的人员人次、出来的人员人次、里面还逗留的人员人数;(4)当逗留人数超限时报警(比如500人)。
红外线电子进出门计数器随着科技的飞速发展,各种诸如电子门、数字门锁等高科技安全设备已经得到了广泛的应用。
而作为这些设备的核心组成部分,计数器的重要性也越来越被重视。
近年来,随着红外线技术的不断成熟,红外线电子进出门计数器的应用也逐渐增多,成为了保障出入管理安全的一种重要手段。
红外线电子进出门计数器是一种基于红外线技术和电子技术的进出门门禁计数器,具有高精度、高灵敏度、高稳定性、不受光照的影响等优点。
它通过在门洞两侧安装红外线电子设备,实现对出入人员的计数,自动保存并统计出入人数,实现门禁管理。
在实际应用中,通常将进门与出门分别安装计数器,以确保计数准确。
与传统的手动计数门禁相比,红外线电子进出门计数器显著地提高了出入管理的准确性和效率。
其中,准确性表现为:计数器可以避免人工计数时产生误差,避免人为干扰;效率方面表现为:计数器可以在短时间内完成大量的计数工作,大大节约了人力成本。
在人流量较大的场所中,如大型商场、机场、火车站等公共场所,红外线电子进出门计数器已经取代了传统的手动计数方式,准确地记录了出入人数,不仅方便了管理,也提高了安全性。
红外线电子进出门计数器的运行原理比较简单。
进入门禁范围内的人员通过触发装置发出的红外线信号,门禁计数器会对其进行识别并自动保存,在计数器后台进行计算。
不仅如此,红外线电子门计数器还具有多项智能化功能,比如:门禁系统能够自动识别出入人员的身份、在计数的同时还可通过语音控制的方式对人员进行语音提示等。
在日常使用中,红外线电子进出门计数器也需要注意一些使用细节。
首先,计数器的放置要准确,摆放位置不宜过于靠近门边缘,视线不够好的人无法触发红外线信号,导致计数器无法正常工作。
其次,需要定期进行维护,检查设备是否正常运作,并定期更换电池等部品。
最后,也需要严格遵守设备使用规范,避免私人搬移、更改设备中程序等操作,以保证设备持续稳定运行。
总体来说,红外线电子进出门计数器无疑是一种优秀的出入管理手段,其准确性、效率和智能化功能等方面优势,使其得以被广泛应用于各种公共场所,保障了大众生活的便利和安全。
人员进出管理与门禁系统人员进出管理与门禁系统是一种通过使用技术手段来实现对人员出入控制和管理的系统。
随着社会的发展和进步,对于企事业单位以及各类公共场所来说,确保安全是一项重要的任务。
人员进出管理与门禁系统的引入,使得人们能够更加方便地监控和管理人员的出入行为,进一步提升了安全管理的效能。
人员进出管理与门禁系统基于现代科技,结合了自动识别技术、通信技术等多种技术手段,有效地管理人员的进出行为。
这种系统通常由门禁设备、读卡器、控制器、管理软件等组成,通过集成这些设备来实现对人员的身份认证和出入权限控制。
首先,人员进出管理与门禁系统可以通过身份认证实现对人员的准确识别。
这种系统通常使用刷卡、指纹识别、人脸识别等技术手段来验证人员的身份信息,确保只有授权人员才能进入特定区域。
身份验证的过程快速、准确,并且具有防伪功能,大大提高了安全性和准确性。
其次,人员进出管理与门禁系统可以实时监控人员的出入行为。
通过安装安全摄像头和入侵检测设备,系统能够实时监控人员的活动、记录出入时间,以便于事后查询和管理。
即使在复杂的环境中,系统也能够迅速发现异常情况并及时采取相应措施,确保安全。
此外,人员进出管理与门禁系统具有智能化的管理功能。
管理软件能够实现对人员的档案管理、权限分配、出入记录查询等多项功能,极大地方便了管理人员的工作。
同时,该系统还可以和其他系统集成,比如与人事管理系统、视频监控系统等进行连接,提高管理效率。
人员进出管理与门禁系统的应用范围非常广泛。
它可以应用于企事业单位、政府机关、学校、医院、商场、住宅小区等各类场所。
无论是对于员工、学生还是居民,都能够提供安全、便捷的出入管理服务。
对于企事业单位来说,这种系统可以帮助他们更好地管理员工的上下班情况,同时监控来访人员,确保工作环境的安全;对于住宅小区来说,该系统能够提供居民的出入管理服务,保障小区的安全和居民的居住环境。
总结起来,人员进出管理与门禁系统是利用现代科技手段实现对人员出入控制和管理的一种系统。
1 设计任务描述1.1设计题目:电子门卫系统之进出人员计数器1.2 设计要求1.2.1 设计目的(1) 掌握电子门为系统之进出人员计数器的构成、原理与设计方法;(2)熟悉集成电路的使用方法。
1.2.2 基本要求(1)对通过门禁系统进出人员数目进行计数显示,从0-9999;(2)门禁系统里、外分别安装两个传感器(比如红外传感器)A、B,每当有人进入时将顺序经过A、B,每当有人出去时将顺序经过B、A,设计电路能够区分此人士进入还是出去;(3)要求分别统计和显示进去的人员人次、出来的人员人次、里面还逗留的人员人数;(4)当逗留人数超限时报警(比如500人)。
1.2.3 发挥部分(1)当人次计数器达到9990时,发出溢出报警信号;(2)考虑有人经过A(或B)但没有继续前进又退出——即连续且只经过两次A(或B)的情况;(3)当逗留人数达到500时,发出报警信号。
∶2 设计思路本次我的课设题目是《电子门卫系统之进出人员计数器》。
从题目出发,我首先考虑到设计首先要有计数器、译码器和显示器来记录和显示进入人数,出去人数以及逗留人数。
计数器我使用了74LS290,用74HC4511译码器对计数器进行译码,用7段显示器来实现显示。
因为要考虑到逗留人数,所以还需要可逆计数器,我选择了74LS192,它有2个输入端口,能分别实现加减法。
这个电路就是当有人经过的时候就会有一个脉冲会给这个计数器提供一个高低电平的翻转,然后通过计数器的功能实现计数,再通过译码器传给显示器,实现十进制的计数功能。
当然这个计数分两种,一种是可加计数器,一种是可逆计数器。
接下来我要考虑区别进去、出来、没完全进入又折回、没完全出去又折回的四种情况,所以此电路中要有2个传感器发出脉冲和2个触发器。
将A触发器安装在门外,B触发器安装在门内。
通过触发脉冲时间差来区分进入、出去以及没有完全进入又折回、没完全出去又折回这四种情况。
其次考虑的是报警系统,当进入人数达到9990或逗留人数达到500时需要发出报警信号,我选择了声音报警信号,通过单稳态触发器和多谐振荡器来实现。
1 设计任务描述1.1 设计题目:电子门卫系统之进出人员计数器1.2 设计要求1.2.1 设计目的(1)掌握电子门卫系统之进出人员计数器的构成、原理与设计方法;(2)熟悉集成电路的使用方法。
1.2.2 基本要求(1)对通过门禁系统进出的人员数目进行计数显示,从0-9999;(2)门禁系统里、外分别安装两个传感器(比如红外传感器)A、B,每当有人进入时将顺序经过A、B,每当有人出去时将顺序经过B、A,设计电路能够区分此人士进入还是出去;(3)要求分别统计和显示进去的人员人次、出来的人员人次、里面还逗留的人员人数;(4)当逗留人数超限时报警(比如500人)。
1.2.3 发挥部分(1)当人次计数器达到9990-9999时,发出溢出报警信号:(2)考虑有人经过A(或B)但没有继续前进又退出——即连续且只经过两次 A(或B)的情况如何处理?2 设计思路电子门卫系统之进出人员计数器是一个通过门禁系统人员的进出、出去和逗留人数的统计和显示的综合性电路。
一个能够正常应用到实际环境中的电路,应该能正确判断人员是进去还是出去,并且对逗留人数进行准确的计算及显示。
本人本次课程设计的思路如下:(1)传感器部分:在门禁初顺次安装两个传感器A、B,每当有人顺序通过AB或BA时,通过光敏二极管及配套元件将光信号转化为电信号传给整个电路,使电路开始工作。
(2)触发其部分:利用JK触发器,将人通过门禁系统的电信号转化为CP 脉冲,从而驱动进入人员计数器、出去人员计数器及逗留人员计数器等其他部分工作。
(3)计数器部分:将计数器分为两部分,一个是同步加法计数器74LS160N,对进入及出去人员分别进行统计。
一个是可逆计数器74LS192D,将进出人员信号分别输入到计数器中,通过计算得出逗留人员数目。
(4)译码及显示部分:利用译码器将计数器将输出结果通过译码器4511BD 及七段数码显示管译码显示。
(5)报警部分:每当逗留人员达到800时,计数器输出信号与555多谐振荡器震荡器产生的脉冲信号通过与门输出信号,使喇叭发声起到报警作用。
(6)发挥部分:①当人次计数器达到9990-9999时,发出溢出报警信号;②有人经过A(或B)但没有继续前进又退出——即连续且只经过两次A(或B)时,应实现当人员顺序经过传感器A、B时应由传感器B发出控制进入人数计数器工作的CP脉冲;当人员顺序经过传感器B、A时应由传感器A发出控制进入人数计数器工作的CP脉冲。
当进入人数计数器达到9990时应发出CP 脉冲信号激活溢出报警电路。
基于以上思路,如若完成本次设计,则必须要精确设计好能识别人员进、出的CP脉冲,做到当人员进入房间时,只驱动进入人员计数器和逗留人员计数器,当人员出房间时,只驱动出去人员计数器和逗留人员计数器。
并且能够准确做到当逗留人数达到800时进行报警。
本次课题在解决这些问题时,两个JK 触发器起到了很关键的作用,加法计数器和可逆计数器起到了核心作用,通过计数器正确反映该门卫系统是否正常。
3 设计方框图此系统即电子门卫系统之进出人员计数器,它的设计主要分为三部分外加一些发挥部分的电路及元器件,三部分分别是:传感器触发电路、进出人员计数器、逗留人员计数器,发挥部分的电路设计主要还是报警用的。
其具体的流程方框图如图所示:4 各部分电路及参数计算4.1传感器电路部分4.1.1传感器电路图4.1.1 传感器原理图4.1.2传感器工作原理此电路是作为一个把人员进、出动作转化为电信号的转换工具,采用的是光电耦合的原理。
正常状态下输出为低电位,当有人进或出时,经过传感器挡住二极管的发光,这是输出为高电位。
上图为传感器的原理图。
4.2触发器电路部分4.2.1触发器电路图4.2.1触发器工作接线图4.2.2触发器工作原理此电路是CP脉冲发生电路,其主体是两个JK触发器,其触发器1的J和触发器2的CP是由传感器A控制;触发器1的CP和触发器2的J是由传感器B控制。
其A、B分别接在传感器A、B的输出端,常态下为高电平,E端接往进人员计数器的CP端F端接往逗留人数可逆计数器的CP U端(即此时为加记数),C端接往出人员计数器的CP端,D接往逗留人数可逆计数器的CP D端(即此时为减记数)。
此电路不仅能实现基本要求2的功能还能同时达到发挥部分2的要求。
现以人员顺序经过A、B时的波形分析来说明以上观点:从以上波形图可知当人在顺序经过A、B时,只有触发器1能发出有效CP 波形,而触发器1正是进人员计数器和逗留人员加计数器的驱动,且此时若人员只是多次重复经过传感器A而未经过传感器B就不会有CP1,自然也就不回有O1的输出波形,这就成功的解决了发挥部分(2)所提出的问题。
4.3计数器电路部分4.3.1加法计数器电路图4.3.1计数器接线图4.3.2加法计数器74LS160工作原理进入人员统计器与出去人员计数器的工作原理相同,它们分别由4个74LS160十进制加法器级联组成四位十进制加法计数器。
当CLK输入一个高电平时74LS160计一次数,直到加法计数器达到最大值(1001)时,进位端RCO 输出一个低电位,然后传给下一个74LS160作为CLK输入信号,下一个74LS160计一位数。
后面的级联同理。
4.3.3可逆计数器74LS192D电路图4.3.2可逆计数器接线图4.3.4 可逆计数器74LS192D工作原理此电路的功能是随时显示逗留在房间内的人数,其主体是一个十进制的可逆计数器74LS192。
在这个电路中可逆计数器有两个CP控制端,分别为UP和DOWN。
当UP有脉冲输入时,此计数器为加计数工作,所以如上图所示UP与Q1相连;当DOWN脉冲输入时,此计数器为减加计数工作,所以如上图所示DOWN与Q2相连。
此计数器之间还可以构成进位输入和借位输出。
如上图所示CO与UP相连就构成了进位输入,BO与DOWN相连就构成了借位输出,这样此电路就完成了可逆计数的功能。
4.4显示电路4.4.1显示电路部分图4.4.1 显示器、译码器接线图4.4.2显示部分功能介绍七段显示译码电路由半导体晶体管(LE D),限流电阻R和4511BD七段显示译码器构成。
管脚D A、DB、DC、DD为4511BD的数据输入脚,接收计数器传递的数值,然后通过半导体(LED)显示出来,其中R在电路中起限流作用,用来保护半导体晶体管不被烧毁。
功能表如下表所示。
一般数字系统中处理和运算结果都是用二进制编码、BCD码或其他编码表示的,要将最终结果通过LED显示器用十进制数显示出来,就需要先用译码器将运算结果转换成段码,当然,要使发光二极管发亮,还需要提供一定的驱动电流,所以,这两种显示器也需要有相应的驱动电路4.5报警器电路4.5.1报警器电路图图4.5.1报警器电路图4.5.2报警器工作原理报警器是当逗留人数达到800时报警。
报警器有一个多谐振荡器组成。
在报警电路之前设置一个与门,因为多谐振荡器产生的是脉冲信号。
所以当逗留人员达到800时,将有一个高电平信号输入与门给报警器,使报警器工作。
当振荡器接通电源后,电容C被充电,2脚电平上升,当其上升到2/3Vcc 时,触发器被复位,同时放点BJTT导通,此时3脚为低电平,电容C通过R2和T放电,使2脚端电压下降。
当其下降到1/3Vcc时触发器又被置位,3脚翻转为高电平。
电容C放电所需时间为:tpL=R2Cln2=0.7R2C当C放电结束时,T截止,Vcc将通过R1、R2向电容器C充电,2脚电压又1/3Vcc上升到2/3Vcc所需要的时间为:TpH=(R1+R2)Cln=0.7(R1+R2)C当2脚上升到2/3Vcc时,触发器又发生翻转,如此周而复始,在输出端就得到一个周期性的方波,其频率为:f=1/(tp1+tp2)=1.43/(R1+2R2)C所以,报警器报警时声响是蜂鸣的。
5.工作过程分析为了完成电子门卫系统之进出人员计数器课程设计题目,整体工作过程和分析分为下面几步:1.传感器部分此传感器电路能将人员进出房间的动作,转化为电信号送入主电路中,并作为控制整个电路工作的总开关。
2.触发器电路此触发器是将传感器送来的信号进行智能分析,能区别出人员的进出,和是否真的进入或出去房间,并向不同的计数器发出CP脉冲,控制其工作。
3.计数器电路此电路能正确接受由触发器送来的的CP脉冲,在此脉冲的作用下计数器能进行正确的工作4.译码显示电路此电路是将计数器传来的信号,送到七段译码显示器译码,通过七位LED七段显示器显示出来。
5.报警电路此报警电路是在进如人员和逗留人员达到警报人限时自动识别报警信号,并适时发出报警。
6.元器件清单7.主要元器件介绍7.1译码器4511BD7.1.1功能介绍CD4511是一个用于驱动共阴极 LED (数码管)显示器的 BCD 码—七段码译码器,特点如下:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动LED显示器。
译码是编码的逆过程,它将编码时赋予代码的含义“翻译”过来,实现姨妈的逻辑电路称为译码器。
译码器输出与输入代码有唯一的对应关系,4511BD 是输入低电平有效的七段字形译码器,它在这里与数码管配合使用。
表7-1列出了4511BD的真值表,表示了它与数码管的关系。
7.1.2功能表图7.1.1 4511BD功能表7.1.3管脚功能介绍BI:4脚是消隐输入控制端,当BI=0 时,不管其它输入端状态如何,七段数码管均处于熄灭(消隐)状态,不显示数字。
LT:3脚是测试输入端,当BI=1,LT=0 时,译码输出全为1,不管输入DCBA 状态如何,七段均发亮,显示“8”。
它主要用来检测数码管是否损坏。
LE:锁定控制端,当LE=0时,允许译码输出。
LE=1时译码器是锁定保持状态,译码器输出被保持在LE=0时的数值。
A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。
a、b、c、d、e、f、g:为译码输出端,输出为高电平1有效。
7.2 74LS160集成十进制同步加法计数器7.2.1功能介绍74LS160是一个4为二进制的计数器,它具有异步清除端,与同步清除端不同的是,他不受时钟脉冲的控制,只要来有效电平,就立即清零,无需再等下一个计数脉冲的有效沿到来。
当清除端/MR为低电平时,不管时钟端 CP 状态如何,即可完成清除功能。
74LS160 的预置是同步的。
当置入控制器/PE 为低电平时,在CP 上升沿作用下,输出端 Q0-Q3 与数据输入端 P0-P3 一致。
74LS 160 的计数是同步的,靠CP 同时加在四个触发器上而实现的。
当CEP、CET 均为高电平时,在CP 上升沿作用下Q0-Q3 同时变化,从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。
74LS 160有超前进位功能。