文档介绍：一、简介数字式电子计数器有直观和计数精确的有点,目前已在个行业中普遍使用。数字式电子计数器有许多种计数触发方式,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传感器触发的,有采用电子传感器的非触发方式触发的,光电式传感器是其中之一,它是一种非触发式点传感器。采用光电传感器制作的光电式电子计数器。该光电触发式电子计数器只有两位数,通过级联可以扩展为四位,甚至更多。二、设计目的通过设计与实践,制作出具有计算人数与发出“欢迎光临”语音信号的迎宾计数器。三、设计要求 1、利用 LM393 电压比较器完成光电计数 2、采用 CD4518 组成 8421 码同步十进制计数器 3、采用两块 CD4543 分别组成 BCD7 段译码器译码电路四、原理采用了光源与计数器分离设计的方法,设计了一种光电感应计数器。光源采用红外点光源,计数器部分由接收电路、电压放大整形电路、光电耦合器、 CD451 8 等组成,经过译码器的译码,最后通过显示器显示计数结果。计数迎宾器的原理框图在门两侧安装光线发射和接收装置,当有人进入时,遮断光源,此时接收端产生一个感应信号,对次脉冲信号进行放大、整形后作为计数脉冲,送入计数器、译码驱动后通过数码管显示,显示人数为 0~99. 在计数同时要求前端感应信号触发一个音乐芯片发出“欢迎光临”语音信号。该计数器工作原理主要包括三部分:电源、光电计数和计数显示。计数迎宾器的工作原理图电源部分根据在给器件选择型号时对其参数的了解,整个电路对电源要求如下: (1) CMOS 器件所需单电源电压应在 3—18V 之间,双电源电压应在-18V —+18V 之间; (2)电源供电电流约 100mA ; (3)电源供电电流变化不大,输出电流的稳定度小于 % ; (4)电源供电电压稳定,工作电压的允许误差约 % 。光电计数部分当光敏三极管 VT1 接收到红外发光二极管 CD1 射来的红外光线时,其亮电流增大,内阻减小,集电极输出低电平。此低电平加到电压比较器 IC2-B 的反向输入端6脚,同时因 IC2- B的同相输入端5脚经 R3 、R4电阻分压后, , 因此 6脚电压小于 5脚电压。 IC2-B 的7脚输出高电平。此高电平又加到比较器 IC2-A 的反向输入端 2脚,使2 脚电压高于同相输入端 3脚电压。比较器 IC2- A 的1脚输出为低电平,该低电平使光电耦合器内藏发光二极管点亮,对应的光敏管导通,三极管 VT2 也导通, VT2 集电极输出为低电平。当有物体通过红外发光二极管 VD1 和接收管 VT1 之间时,红外光被挡住, VT1 因无光照,其暗电流小于 ,集电极输出高电平。因比较器 IC2-B 的6脚电压大于 5脚,比较器的7脚输出低电平,同样比较器 IC2-A 的2脚电压小于 3脚电压,使1脚输出为高电平,光电耦合器截止,三极管 VT2 也截止, VT2 集电极输出高电平。从上述可见,当有物体通过 VT1 时,使在 VT2 集电极上输出计数脉冲信号。光信号的放大整形电路制作红外发光二极管发出的光经过计数器的光电探测器时产生的电信号太微弱, 而且不是脉冲信号,即不能按计数器工作也不能对计数器产生计数信号。所以要经过放大器放大到一定程度,然后通过电压比较器生成脉冲信号。光信号的放大整形电路计数显示部分采用 CD4518 组成 8421 码同步十进制计数器,对 VT2 集电极输出的脉冲信号下降沿进行计数。为满足下降沿的计数要求,需将 CD4518 的 cp 端接地计数脉冲信号接 EN 输入端。因 CD4518 内含两个相同的计数器,可将第一级的 Q4 输出接第二级的 EN 端,构成两级串行计数,实现 0~99 的计数显示。 CD451 8 的第 7、15脚为清零端 Cr,通过电阻 R12 接地为零电平,与电容 C4 一起实现开机清零作用。译码电路采用两块 CD4543 分别组成 BCD7 段译码器,驱动 LE D 数码显示器。电阻 R13~R26 为限流电阻。制作与调试制作时要求发光管与接收管正对,同时为避免自然光线干扰引起的误计数,应在接收管上套一段黑色圆筒作遮光筒。该计数器可实现 0~99 的计数显示,若要增加计数位数,可直接对计数显示部分进行扩展。器件使用原理(1) LM393 是四电压比较器集成电路。该电路的特点如下:工作电源电压范围宽,单电源、双电源均可工作,单电源: 2~36V ,双电源: ±1~±18V ;消耗电流小, Icc= ;输入失调电压小, VIO= ± 2mV , 共模输入电压范围宽, Vic=0 ~ Vcc- ;输出与 TTL , DTL , MOS , CMOS 等兼容;输出可以用开路集电极连接“