光电计数器实验报告
学生姓名 李志
学号 081244115
专业名称 光信息科学与技术
指导教师 易煦农
时间日期 2011-10-19
摘 要
21世纪是信息时代，是获取信息，处理信息，运用信息的时代。传感与检测技术的重要性在于它是获得信息并对信息进行必要处理的基础技术，是获取信
息和处理加工信息的手段，无法获取信息则无法运用信息。
光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。它的理论基础是光电效应。这类效应大致可分为三类。第一类是外光电效应，即在光照射下，能使电子逸出物体表面。利用这种效应所做成的器件有真空光电管、光电倍增管等。第二类是内光电效应，即在光线照射下，能使物质的电阻率改变。这类器件包括各类半导体光敏电阻。第三类是光生伏特效应，即在光线作用下，物体内产生电动势的现象，此电动势称为光生电动势。这类器件包括光电池、光电晶体管等。光电效应都是利用光电元件受光照后，电特性发生变化。敏感的光波长是在可见光附近，包括红外波长和紫外波长。数字式电子计数器有直观和计数精确的优点，目前已在各种行业中普遍使用。数字式电子计数器有多种计数触发方式，它是由实际使用条件和环境决定的。有采用机械方式的接触式触发的，有采用电子传感器的非接触式触发的，光电式传感器是其中之一，它是一种非接触式电子传感器。采用光电传感器制作的光电式电子计数器。这种计数器在工厂的生产流水线上作产品统计，有着其他计数器不可取代的优点。
【关键词】光电效应 光电传感器 光电计数器
ABSTRACT
The 21st century is the age of information, it is the access to
information, treatment information, use of the information age. Sensing
广东海洋大学学生实验报告书（学生用表）
实验名称 课程名称 课程号
学院(系) 专业 班级 学生姓名 学号 实验地点 实验日期
实验4 计数器及其应用
一、实验目的
1、熟悉中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法
2、掌握用74LS161构成计数器的方法
3、熟悉中规模集成计数器应用
二、实验原理
计数器是典型的时序逻辑电路，它是用来累计和记忆输入脉冲的个数．计数是数字系统中很重要的基本操作，集成计数器是最广泛应用的逻辑部件之一。计数器种类较多，按构成计数器中的多触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器；根据计数制的不同，可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器；根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等。本实验主要研究中规模十进制计数器74LS161的功能及应用。
1、中规模集成计数器
74LS161 是四位二进制可预置同步计数器，由于它采用4 个主从JK 触发器作为记忆单元，故又称为四位二进制同步计数器，其集成芯片管脚如图1所示：
管脚符号说明：电源正端Vcc，接+5V ；异步置零（复位）端Rd；时钟脉冲CP；预置数控制端 A、B、C、D；数据输出端 QA、QB、QC、QD；进位输出端 RCO：使能端EP，ET；预置端 LD；
图1 74LS161 管脚图 GDOU-B-11-112 该计数器由于内部采用了快速进位电路，所以具有较高的计数速度。各触发器翻转是靠时钟脉冲信号的正跳变上升沿来完成的。时钟脉冲每正跳变一次，计数器内各触发器就同时翻转一次，74LS161的功能表如表1所示：
表1 74LS161 逻辑功能表
2、实现任意进制计数器
由于74LS161的计数容量为16，即计16个脉冲，发生一次进位，所以可以用它构成16进制以内的各进制计数器，实现的方法有两种：置零法（复位法）和置数法（置位法）。
实验五 计数器的设计——实验报告
邱兆丰 15331260
一、实验目的和要求
1．熟悉JK触发器的逻辑功能。
2．掌握用JK触发器设计同步计数器。
二、实验仪器及器件
1、实验箱、万用表、示波器、
2、74LS73，74LS00，74LS08，74LS20
三、实验原理
1．计数器的工作原理
递增计数器----每来一个CP，触发器的组成状态按二进制代码规律增加。
递减计数器-----按二进制代码规律减少。
双向计数器-----可增可减，由控制端来决定。
2．集成J-K触发器74LS73
⑴ 符号：
图1 J-K触发器符号 ⑵ 功能：
表1 J-K触发器功能表
CP J K 功能
↓
↓ 0 0 0 0
保持
0 0 1 1
↓
↓ 0 1 0 0
清零
0 1 1 0
↓
↓ 1 0 0 1
置位
1 0 1 1
↓
↓ 1 1 0 1
翻转
1 1 1 0
⑶ 状态转换图：
图2 J-K触发器状态转换图 ⑷ 特性方程：
⑸ 注意事项：
① 在J-K触发器中，凡是要求接“1”的，一定要接高电平（例如5V），否则会出现错误的翻转。
① 触发器的两个输出负载不能过分悬殊，否则会出现误翻。
② J-K触发器的清零输入端在工作时一定要接高电平或连接到实验箱的清零端子。
3．时序电路的设计步骤
内容见实验预习。
四、实验内容
1．用JK触发器设计一个16进制异步计数器，用逻辑分析仪观察CP和各输出波形。
2．用JK触发器设计一个16进制同步计数器，用逻辑分析仪观察CP和各输出波形。
3．设计一个仿74LS194
4．用J-K触发器和门电路设计一个特殊的12进制计数器，其十进制的状态转换图为：
5.考虑增加一个控制变量D，当D=0时，计数器按自定义内容运行，当D=1时，反方向运行
五、实验设计及数据与处理
实验一 16进制异步计数器
设计原理：除最低级外，每一级触发器用上一级触发器的输出作时钟输入，JK都接HIGH，使得低一级的触发器从1变0时高一级触发器恰好接收下降沿信号实现输出翻转。
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一、实验目的
1、学习用集成触发器构成计数器的方法
2、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法
二、实验原理
计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计脉冲数，还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。
计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同，分为二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器。根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等等。目前，无论是TTL还是CMOS集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件手册提供的功能表和工作波形图以及引出端的排列，就能正确地运用这些器件。
1、中规模十进制计数器
CC40192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如图5－9－1所示。
图5－9－1 CC40192引脚排列及逻辑符号
图中 LD—置数端 CPU—加计数端 CPD —减计数端
CO—非同步进位输出端 BO—非同步借位输出端
D0、D1、D2、D3 —计数器输入端
Q0、Q1、Q2、Q3 —数据输出端 CR—清除端
CC40192的功能如表5－9－1，说明如下：
表5－9－1 -----WORD格式--可编辑--专业资料-----
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输 入 输 出
CR LD CPU CPD D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0
1 × × × × × × × 0 0 0 0
0 0 × × d c b a d c b a
