红外计数器的设计
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数字电子技术课程设计报告红外计件器的设计目录一、设计任务 (1)1.1 系统功能要求 (1)1.2 数字电路设计要求 (1)二、设计内容 (1)2.1 红外计数器系统工作原理 (1)2.2 系统框图与原理图设计 (2)2.2.1 系统框图 (2)2.2.2 系统原理图 (2)2.3各模块工作原理 (3)2.3.1 电源模块 (3)2.3.2 红外检测模块工作原理 (3)2.3.3 计数器模块工作原理 (6)2.3.4 数码管显示模块工作原理 (7)2.3.5 失落脉冲检测模块工作原理 (9)2.3.6 蜂鸣器模块工作原理 (11)三、焊接与调试过程 (12)3.1 焊接过程与调试结果 (12)3.2注意事项 (13)3.2.1 万用表测量元件时的注意事项 (13)3.2.2 焊接电路板时注意事项 (13)3.3 实物图 (13)四、总结 (14)一、设计任务1.1 系统功能要求设计并制作一个简易的红外计件器,要求如下:(1)当“货物”从红外检测模块经过后,“个位”数码管显示数值加1,当“个位”数码管加至9时,当下一个货物经过时便向“十位”数码管产生进位信号,使其加1,“个位”数码管变为0,两位数码管最多可显示99个货物信息;(2)当有“货物”通过红外检测电路时,红外检测电路输出检测脉冲,若 2 秒内没有“货物”通过红外收发模块,即红外检测电路输出的脉冲失落时,蜂鸣器报警;(3)计件过程中,可通过按键随时清除计数数据。
1.2 数字电路设计要求(1)运用所学数字电子技术知识,设计系统框图和系统电路原理图,并使用Protel DXP 2004绘制系统电路原理图;(2)完成红外检测模块、数码管显示模块、计数器模块、失落脉冲检测模块蜂鸣器模块的组装与调试。
二、设计内容2.1 红外计数器系统工作原理红外计数器系统通过红外检测模块的红外发射管和红外接收管检测通过此模块的“货物”,通过CD4093BCN芯片产生计数触发信号,计数器模块通过两个M74HC192B1R芯片对计数触发信号进行处理后输出QA~QD,数码管显示模块的两个CD4511BCN芯片将QA~QD信号锁存译码后驱动八段数码管显示计数值。
红外计数器的设计0引言随着人们生活水平的不断提高,人们越来越追求人性化的事物,计数器是不可缺少的必需品。
本文所设计的计数器采用红外线遮光方式,抗干扰性好,可靠性高,可用于测量宾馆、饭店、商场、超市、博物馆、展览观、车站、码头、银行等场所的人员数量及人员流通数量。
该产品应用广泛,也可以测量流水线上的产品数量,以及可检查产品有无缺损。
因此,研究计数器及扩大其应用,有着非常现实的意义。
1红外技术的介绍红外技术的内容包含四个主要部分:红外辐射的性质,其中有受热物体所发射的辐射在光谱、强度和方向的分布;辐射在媒质中的传播特性--反射、折射、衍射和散射;热电效应和光电效应等。
红外元件、部件的研制,包括辐射源、微型制冷器、红外窗口材料和滤光电等。
把各种红外元件、部件构成系统的光学、电子学和精密机械的组成部分。
红外技术在军事上和国民经济中有着广泛的应用。
红外技术有很多应用,例如在夜晚可以用看见物体的红外线来确定物体的位置;用一个红外线发射器和一个红外线接收器在生产上可以计算商品的数量;军事上可以用来防止敌人侵入,当红外线发射器和接收器被挡住,警报就会响;在医学上还可以查看人的病情等等。
红外线计数器分为对射式和反射式两种电路。
对射式红外线是一个发射头和一个接收头在中间如有物件通过就遮挡一下光线,输出脉冲信号触发计数电路;反射式红外线是把发射头和接收头做在一块成为一个红外探头,当探头前有一个物件出现就把发射头的红外线反射给接收头,探头输出一个脉冲给计数器计数。
本文所设计的计数器是采用红外线遮光方式,利用红外对射管作计数传感器,当有物体通过时光被遮挡住,接收模块输出一个高电平脉冲,对此脉冲进行计数,就可实现对产品的统计。
基于这种光电检测原理,配合组成集成电路,就可设计对射式红外线计数器。
实践证明,该装置抗干扰能力强,红外计数器的设计Design of Infrared Counter杨汉祥张琦Yang Hanxiang Zhang Qi(赣南师范学院物理与电子信息学院,江西赣州341000)(School of Physics and Electronic Information Science,Gannan Teachers'College,Jiangxi Ganzhou341000)摘要:计数器在人们日常生活中应用越来越多,已成为不可缺少的必需品。
红外计数器设计报告一:任务分析。
二:设计方案。
三:电路设计。
四:焊接与调试。
五:实验结果和分析。
六:实验感想。
参考文献元件件清单一:任务分析本电路的实验指导思想是利用红外发光管发射红外线,红外接收管接受此红外线并将其放大,整流形成高电平信号。
当有人或物体挡住红外光时,接收管没有接收到红外信号,运算放大器将输出低电平;当移开物体时,运算放大器输出高电平,同时计数器计数这个上升沿脉冲,并经译码器驱动电路是数码管显示数值。
这样就可以统计红外对管物体触发的次数。
范围在0~99之间计数。
二:设计方案1.设计原理该计数器系统总体设计方案是用光电感应器实现对触发感应红外信号数量的采集,将信号传送到防干扰的迟滞比较器,共经过两级比较器,传输信号脉冲,通过74LS190计数器进行计数,计数范围是0~99,通过 74LS248七段译码器进行译码,输出信号给LED数码管进行显示。
其中,个位计数器的进位标志位接到十位计数器的计数控制端CLK控制十位计数器工作计数,因为74LS190是十进制计数器,计数的结果是BCD码0000~1001,经过译码器数码管后显示的十进制00~99。
实验原理是,每当光电传感器接收到信号,信号在通过两级比较器后,就会有一个上升沿信号作为时钟信号,控制计数器工作,同时计数开始,每触发一次到移开形成一个上升沿脉冲,并且只能计数一次。
2.红外对管计数器系统简介(1)红外计数器系统的组成1.74LS190(1)个位计数器时钟脉冲给的是比较器的输出信号,计数器自上电起一直处于初始00状态,每当有物体经过光电对管之间时,计数器的CP 端就接收到上升沿信号,开始计数。
进位输出端接到十位计数器的时钟脉冲端,四个输出引脚的信号作为七段译码器的输入信号。
(2)十位计数器时钟脉冲给的是比较器的输出信号,计数器的CP端就接收到上升沿信号时,还不能进行计数,只有当个位的计数溢出时时钟脉冲CLK端有上升沿触发才有效,进行计数。
基于stc89c52单片机的红外计数器设计及实现在近些年来,随着单片机技术的飞速发展,红外计数器的应用越来越广泛。
红外计数器可以用于计算小物体的移动速度,以及检测和控制机器的操作状态等方面,可以大大提高工厂生产效率。
本文主要讲述如何基于STC89C52单片机设计并实现一个红外计数器,以达到实时统计红外信号源(如红外线)的发射次数。
1、硬件结构本文采用的是基于STC89C52单片机的红外计数器硬件结构,主要包括红外接收模块、STC89C52单片机、数据的输出模块和LCD显示模块。
红外接收模块主要功能是接收红外信号,将接收到的红外信号转换成电信号,然后输出电信号;STC89C52单片机的主要功能是接收红外信号,根据信号具体内容,操控数据的输出模块,实现红外信号源发射次数的统计及实时更新;数据输出模块在STC89C52单片机控制下,将电子计数器的内部数据输出;LCD显示模块的主要功能是将STC89C52单片机里的统计数值显示出来。
2、软件设计本设计程序由两个部分组成:主程序及计数程序。
(1)主程序:主程序中定义了系统总体框架,系统初始化,红外信号检测,数据输出及LCD显示等等功能,控制了系统的整体运行。
(2)计数程序:计数程序控制电子计数器的计数及清零,以及计数器的值输出等功能。
3、实验结果本文采用STC89C52单片机、红外接收模块、数据输出模块和LCD 显示模块的组合实现了一个简单的红外计数器,在实验中可以检测到红外信号,并精确计数出接收到的次数,从而实现了对红外信号源的统计及实时更新。
4、总结本文基于STC89C52单片机实现了一个简单的红外计数器,它可以实时统计红外信号源(如红外线)的发射次数,从而提升工厂生产效率。
本文采用的芯片型号和计数器结构稳定可靠,也可以根据具体实际情况进行改进和优化。
此外,也可以采用更复杂的结构进行改进,从而使系统计数更加精准,效率更高。
基于单片机的红外计数器设计摘要:近年来,随着经济社会的飞跃式发展,现在的多元化化的生产流水线上出现了越来越多的带自动计数功能的器件,各类智能化的场所中也越来越多的使用带有自动计数功能的器件。
这正是因为基于单片机的红外计数器具有计数精准、容易观察等的优点。
现在,能在市场中使用和推广的数字计数器形式也是多种多样,其中最流行的主要形式有非接触式计数器和接触式两种,如今,非接触式比接触式的计数器要要更加流行。
关键词:单片机;红外对射管;LED数码管前言:本课题设计利用的基本原理是利用现有的科技红外发光管和红外接收管,发光管能发射出光线,然后能由接收管收到这条红外线的特性,当红外接收管接收到信号时会将这一信号进行放大等处理,使这一信号变成高电平信号。
如果有物体遮挡住发出的光线时,接收管收不到外界信号,这时放大器会自动输出低电平,通过这一原理可以使器件进行简单的操作计数,电平信号会经过译码驱动电路,使数码管工作,最终显示结果。
利用这样的原理就得到要统计的数量的指导思想,把红外发射接收管设置为红外计数器的信号检测探头,可以使组成的检测器件具有更好的抗干扰能力,使价格更实惠,使用和组装器件也更方便,结构更简单等特点。
1、设计任务现在在以单片机为控制核心的计数器中大部分都是采用非接触形式来工作。
对于专门用于检测的芯片现在已经研发出了多种型号。
现在全世界自动计数生产厂家研究的主要方向主要是通过什么方法来提高自动计数器的实用性能,通过什么方法能加强设计物品的抗干扰能力和稳定性能也是现在设计的研究方向。
利用AT89C2051来作为控制单元组成的计数装置也已经成为自动计数应用领域的一种潮流方向。
在生产流水线上很多都是高噪音、高温度的环境,很多计数器都要在在这样的环境中进行工作,以MCS-51系列单片机为基本设计单元的设计的计数器,在这样的环境中工作时很容易出现问题,这一点正好是基于单片机计数器的不足之处。
这次设计的主要目标:以单片机为主控芯片,保证整个系统进行正常的计数得同时并能利用主控芯片进行软件控制,如何来保证系统稳定的同时让系统的抗干扰能力得到提高是这个设计中需要去解决的问题。
基于stc89c52单片机的红外计数器设计及实现摘要:本文介绍了基于STC89C52单片机的红外计数器的设计和实现。
该计数器采用红外传感器作为输入信号,使用单片机作为处理器,能够实现自动计数,可以应用于各种场合的计数任务。
本文从硬件设计、软件设计两个方面进行了详细介绍,并给出了实际测试结果。
关键词:STC89C52单片机;红外计数器;硬件设计;软件设计一、绪论二、硬件设计2.1 红外传感器红外传感器是红外计数器的输入信号源,采用两个红外传感器进行输入信号的采集。
一般来说,红外传感器具有发射管和接收管两部分组成,发射管会发射一个特定频率的红外光,接收管则可以接收这个频率的红外光。
通过发射管和接收管之间的反射和折射效应,可以实现对物体进行探测。
2.2 显示器为了方便实时显示计数结果,该计数器装配了数码管显示器。
数码管显示器可以显示0~9的数字,通过不同的控制信号可以实现不同数字的显示。
2.3 单片机选型由于计数器需要进行计算和显示计数结果,因此需要一款性能优良的单片机来实现这些功能。
本设计采用了STC89C52单片机作为处理器。
STC89C52单片机是一款高性能、低功耗的8位单片机,具有多种外设和扩展接口,适合于各种应用场合。
2.4 电源模块为了保证计数器的正常工作,需要提供稳定可靠的电源。
本设计采用了交流电转直流电的方式,通过稳压芯片将电源输出电压稳定在5V左右,以满足单片机和显示器的工作电压要求。
3.1 程序设计流程该计数器的程序设计采用C语言编写,主要实现了两个功能:读取红外传感器输入的信号,进行计数并更新计数结果。
具体程序设计流程如下:1)初始化端口:设置单片机输入输出管脚的模式和初值。
2)初始化定时器:设置定时器的时钟源、计数模式和计数初值。
3)循环读取输入信号:连续检测两个红外传感器的输入信号,当检测到信号变化时,进行计数并更新计数结果。
4)显示计数结果:将计数结果存储到单片机中的寄存器中,通过数码管实现实时显示。
一种生产线红外计数器的电路设计摘要:本文介绍了一种用于生产线的红外计数器电路设计。
该设计采用了红外传感器进行检测,使用基于单片机的数字逻辑芯片进行计数,具有高精度、高可靠性和简单易用等特点。
本文对电路原理、硬件设计、软件实现以及实验结果进行了详细的阐述,证明了该设计的可行性和优越性。
关键词:红外计数器;单片机;数字逻辑芯片;生产线。
正文:随着现代工业的发展,越来越多的生产线采用自动化生产方式,并且对精度和效率的要求越来越高。
为了满足这些要求,传统的计数方法已经无法胜任。
因此,设计一种高精度、高可靠性的计数器变得尤为重要。
本文提出了一种基于红外传感器的计数器电路设计。
该电路采用两个红外传感器进行检测,通过单片机进行信号处理和计数。
数字逻辑芯片用于控制信号的调节和输出。
该设计能够准确计数,具有较高的抗干扰性和稳定性。
在硬件设计方面,我们使用了8051单片机作为计数器的控制中心,选用了高精度的ADC模块进行信号采集。
同时,为了提高计数的准确度,我们在选取红外传感器时,优先考虑了其准确度和抗干扰性。
在软件实现方面,我们使用了Keil C编程软件进行编写,以实现计数器的精确计数和信号处理,同时为了使计数器能够正常地运行,我们还通过编程进行了时序控制和数据传输等方面的优化。
实验结果表明,该计数器具有高精度、高可靠性和稳定性。
其计数误差可以控制在0.1%以内,可满足生产线中对于计数精度的要求。
同时,该计数器的设计结构简单,易于实现和操作,适用于各种工业生产领域。
综上所述,本文提出了一种可靠、高精度的基于红外传感器的计数器电路设计,并通过实验验证了其可行性和优越性。
未来,我们将进一步优化该计数器的实现方案,以满足更高精度和更广泛的应用需求。
此外,这种红外计数器的电路设计不仅能够高效计数,而且还可以通过外部接口与其他系统进行数据交互和通信。
这为工业自动化控制和数据管理提供了方便之处。
在实际应用中,这种红外计数器的电路设计可用于制造业生产线、物流箱库存管理、物流运输中的货物计数等多种场景。
红外计数器的课程设计——从一次专业技术课程内容的设计看中职教育中学生的企业素质的培养杨振宇高成坤摘要:在我国决策层规划提出工业4.0,中国制造2025规划以来,各种关于这个主题的各行各业的规划、报告、改革、行动纲领都应运而生。
我们作为提供最基础的中高级产业工人的教育者,也必须加入到这个大潮中去,为萎靡不振的中职教育教学找些方向,我们坚持与普教不同的培养目标,不以升学为目的,以掌握生产技能,做合格的产业工人为第一目的,为此,我们对那些专业课程有意地强化一些课本以外的生产实际知识,以求我们的学生进入社会就可以很快地与企业社会接轨,如我们强化5S生产纪律,要求学生养成良好的行为习惯等等。
关键词:红外计数器,5S,流水线,显示管,C编程在中职专业课程单片机技术里有关于红外计数器的应用,红外计数器应用非常广泛,可用于测量大卖场、超市、博物馆、展览馆、车站、码头等场所的人员进出的流通数量,也可以测量流水线上的产品的数量,经过改进优化之后可检查产品的部分质量指标,如大小。
红外计数器也可以给生产部门提供数据分析支持,进行加快、降低流水线的速度,以及调配巡视工人人数等等。
鉴于校企对接的目的,我们组织的这一堂红外计数器在生产流水线上的应用课程,为了不失于我们中职学生的培养目的,我们对课程内容进行了增删取舍,使其既保证了学生学习到了该有的基础知识,又体会到作为中职生的企业技能的情操。
为了表述清楚我们“增删取舍”的依据,以及这样做的现实意义,我们先从教育部等官方对中职教育的指导文件中关于中职生的培养目的进行一些理解(参考文件见备注)。
我们认为新时期中等职业教育培养目标的落脚点是“在第一线工作的高素质劳动者和中、初级专门人才”,作为我国教育序列中的一种,中等职业教育当然必须提高学生的文化基础知识,但这种知识是为专业技能服务的基础知识,随着中国工业化推进,对一线工人的要求应该是越来越高,中国最高决策层把工业4.0,工匠精神等思想提出,作为我们中职教育工作者更应该明确我们的教育职责,中职教育必须首先承担任承担一线员工的就业任务,首要是为生产、服务和管理的第一线培养实用性人才,然后才是为高一级学校主要是高等职业学校输送合格新生,这个不能搞反,不能跟义务教育的目的搞冲突,搞并行。
红外计数器的设计0引言随着人们生活水平的不断提高,人们越来越追求人性化的事物,计数器是不可缺少的必需品。
本文所设计的计数器采用红外线遮光方式,抗干扰性好,可靠性高,可用于测量宾馆、饭店、商场、超市、博物馆、展览观、车站、码头、银行等场所的人员数量及人员流通数量。
该产品应用广泛,也可以测量流水线上的产品数量,以及可检查产品有无缺损。
因此,研究计数器及扩大其应用,有着非常现实的意义。
1红外技术的介绍红外技术的内容包含四个主要部分:红外辐射的性质,其中有受热物体所发射的辐射在光谱、强度和方向的分布;辐射在媒质中的传播特性--反射、折射、衍射和散射;热电效应和光电效应等。
红外元件、部件的研制,包括辐射源、微型制冷器、红外窗口材料和滤光电等。
把各种红外元件、部件构成系统的光学、电子学和精密机械的组成部分。
红外技术在军事上和国民经济中有着广泛的应用。
红外技术有很多应用,例如在夜晚可以用看见物体的红外线来确定物体的位置;用一个红外线发射器和一个红外线接收器在生产上可以计算商品的数量;军事上可以用来防止敌人侵入,当红外线发射器和接收器被挡住,警报就会响;在医学上还可以查看人的病情等等。
红外线计数器分为对射式和反射式两种电路。
对射式红外线是一个发射头和一个接收头在中间如有物件通过就遮挡一下光线,输出脉冲信号触发计数电路;反射式红外线是把发射头和接收头做在一块成为一个红外探头,当探头前有一个物件出现就把发射头的红外线反射给接收头,探头输出一个脉冲给计数器计数。
本文所设计的计数器是采用红外线遮光方式,利用红外对射管作计数传感器,当有物体通过时光被遮挡住,接收模块输出一个高电平脉冲,对此脉冲进行计数,就可实现对产品的统计。
基于这种光电检测原理,配合组成集成电路,就可设计对射式红外线计数器。
实践证明,该装置抗干扰能力强,红外计数器的设计Design of Infrared Counter杨汉祥张琦Yang Hanxiang Zhang Qi(赣南师范学院物理与电子信息学院,江西赣州341000)(School of Physics and Electronic Information Science,Gannan Teachers'College,Jiangxi Ganzhou341000)摘要:计数器在人们日常生活中应用越来越多,已成为不可缺少的必需品。
本文介绍了红外计数器的发展前景和现状,设计了一种由数字电路来实现的红外计数器,详细阐述了红外计数器的工作原理和构成,讨论了各模块的实现方法,并对它们进行了严格的理论逻辑推敲和实验测试,以达到设计要求。
它可以解决计数中的增减问题,对任意流水线产品及来往客流自动计数。
因此,研究红外计数器及扩大其应用,有着非常现实的意义。
关键词:自动计数;红外检测;8位数码管中图分类号:TP368.4文献标识码:B文章编号:1671-4792-(2009)7-0187-04Abstract:Counters are widely used in our daily life and gradually become a necessity.Here we introduce the current status and al-so the future of infrared counters,then present a design on top of digital circuit.And the working theory and construct are described and implementation of each module is discussed here.Strict logical reasoning and real experiments have approved each step is correct in the process which have fulfilled the design specifications.To summarize,infrared counters can solve increase/decrease problem in count-ing,such as automatic counting for industrial pipelining and traffic.Therefore,the study of infrared counter and expanding its applica-tions make very practical sense in above terms.Keywords:Automatic Counting;Infrared Detection;8-bit Digital Tube187科技广场2009.7工作稳定,计数准确。
2设计任务与要求2.1设计任务实现数字式光电计数器的功能,当用遮挡物按正方向(设定物体从电路板下方向上移动为正方向)挡住两红外线开关各一次,它就自动计数加一;当用遮挡物按负方向(设定物体从电路板上方向下移动为负方向)挡住两红外线开关各一次,它就自动计数减一,可实现0~99的计数显示。
2.2设计要求该计数器可将机械或人工计数方式变为电子计数,并且采用LED 数码显示,在电源输入端输入220V 电压,经稳压为5V 左右的电压,经过光电输入电路、计数脉冲形成电路、显示计数电路完成电路功能。
3红外计数器的工作原理红外计数器电路的工作原理是:该电路由光电输入电路、脉冲形成电路(U 1-U 8组成电压比较器)和计数与显示电路等组成,利用被检测物对光束的遮挡或反射,从而检测物体的有无。
物体不限于金属,所有能遮挡或反射光线的物体均可被检测。
红外对射管将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
每当物件通过红外对射管中间一次,红外光被遮挡一次,光电接收管的输出电压发生一次变化,这个变化的电压信号通过放大和处理后,形成计数脉冲,去触发一个十进制计数器,便可实现对物件的计数统计[1]。
红外计数器总体框图如图一所示:4主体电路的设计4.1电源电路的设计4.1.17805稳压器的工作原理稳压I C 型号中的78系列,7805输出电压为正5V ,具有过热及调整管的保护电路,使用起来可靠、方便,而且价格便宜,可以用来做电路的稳压电源。
焊接时要注意三端集成稳压电路的输入、输出和接地端绝不能接错,否则容易烧坏。
一般三端集成稳压电路的最小输入、输出电压差约为3V ,否则不能输出稳定的电压,7805输入端和输出端之间的电压差允许在3-13V ,即经变压器变压、二极管整流、电容器滤波后的电压应比稳压值要高。
4.1.2电源电路220V 交流电经过变压器降压成12V ,经过桥式整流器整流、C 1滤波,成为约14V 直流电,再经三端稳压集成电路7805稳压,形成5V 稳定直流电,作为光电输入电路、脉冲形成电路(U1-U 8组成电压比较器)和计数与显示电路的工作电源。
电源电路如图二所示:4.2光电输入电路的设计4.2.1红外对射管的工作原理目前常用的红外线对射管是根据物体对近红外线光束的反射原理,利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路感应反射回来的光的强弱而检测物体的存在与否。
光电传感器首先发出红外线光束到达或透过物体,物体或镜面对红外线光束进行反射,光电传感器接收反射回来的光束,根据光束的强弱判断物体的存在,多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。
红外对射管的种类很多,有镜反射式光电开关、漫反射式、槽式、对射式、光纤式等。
4.2.2光电输入电路红外对射管将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
每当物件通过红外对射管中间一次,红外光被遮挡一次,光电接收管的输出电压发生一次变化,这个变化的电压信号经过9014的放大并向计数脉冲形成电路输送信号。
光电输入电路如图三所示:图一光电数字显示电路框图图二电源电路图三光电输入电路1884.3计数脉冲形成电路的设计当用遮挡物按正方向(设定物体从电路板下方向上移动为正方向)先挡住两红外对射管中下面一次,下方的Q 2先输出高电平,经过两个非门给C 2(0.01uF )充电,Q 1输出为低电平,使U 7输入端为0和1,输出为1,再一个与非门后输出为0,即借位为0。
当用遮挡物按正方向再挡住两红外线开关中上面一次,上方的Q 1输出高电平,经过两个非门给C 1(0.01uF )充电,此时Q 2(9014)集电极为高电平,使U 5两输入端为0和1,输出为0,再一个与非门后输出为1,即进位为1。
上方的Q1输出高电平时,C 2放电使U 7输入端仍为0和1,输出为1,再一个与非门后输出为0,即借位还为0。
同理,当用遮挡物按负方向(设定物体从电路板上方向下移动为负方向)挡住两红外对射管各一下,借位输出1,进位输出为0[2]。
光电计数脉冲形成电路如图四所示:4.4计数与显示电路的设计4.4.1C D 40110的工作原理C D 40110计数集成电路能完成十进制数的加法、减法、进位、借位等计数功能,并能直接驱动小型七段LED 数码管。
七段数码管器件为小型LED 共阴极数码管,C D 40110与它配套使用可直接驱动显示,如图四所示。
C D 40110计数为十进制加计数器,逢十时自Q C O 端输出进位脉冲,送至下一个相同计数器C Pu 端(9脚)将继续累加(即为十位数)。
集成电路C D 40110是可逆计数器,集计数、译码、锁存、驱动为一体。
在电路中V C C 、V SS 为电源端;a-g 为数码笔段输出端;C PU 为加计数脉冲输入端;C PD 为减计数脉冲输入端;M R 为清零端,高电平时计数器清零;Q C O 为进位脉冲输出端,作加法计数时,每当计数满10后输出一个进位脉冲;Q B O 为借位脉冲输出端,作减法计数时,每当计数满10后输出一个借位脉冲;/C T 为触发器控制端,/C T =0时计数器工作,/C T =1时计数器处于禁止状态,不计数;/LE 为锁存控制端,当/LE =0时正常显示,/LE=1时显示数被锁定[3]。
4.4.2LED 数字显示管LED 数码管的显示控制方式有扫描控制和独立控制两种方式。
前者用于多位LED 数码管并列显示的情况下,共用段控信号,通过扫描位控信号,实现分时显示。
由于人眼的视觉暂留现象,形成多位LED 数码管同时并列显示的效果。
这种方式的实现有软件实现和硬件实现两种,软件实现是由程序控制扫描过程,程序只需向扫描控制电路写入控制字和各位数码管的段码或字符的B C D (B i nar y C odedD eci m al )码即可;硬件实现是由专用芯片或逻辑电路控制扫描过程。