光电计数器课程设计2.doc

2009级学生通信工程电子技术课程设计 电子技术课程设计报告书课题名称 光 电 计 数 器姓 名周*学 号 学号院、系、部院系专 业专业指导教师 老师 2011年01月 20日 一、设计任务及要求：设计任务：设计一个具有数字显示功能的光电计数器。要 求： 1. 物品的检测用光电传感器计数。2. 采用2位十进制译码显示，且单独译码。3. 能有清零，且能够准确计数。 4具备计数可调功能。指导教师签名： 年 月 日 二、指导教师评语：指导教师签名： 年 月 日 三、成绩 验收盖章 年 月 日 光电计数器的设计1 设计目的（1）熟悉简单IC集成电路的设计方法。（2）掌握部分芯片的逻辑功能及使用方法。（3）掌握Multisim10.0的使用（4）了解光电计数器的组成及工作原理。2 设计思路（1）设计光电计数器的脉冲产生电路（2）设计光电计数器的倍率可调电路（3）设计光电技术器的译码显示电路3 设计过程 3.1方案论证光电计数器的工作原理为：首先，控制电源开关打开。物品从发光二极管与光电三极管之间通过。产生光电流，然后由施密特触发器进行整型后，形成脉冲计数电压。输出给倍率可调电路。通过调节后的电压经过译码电路译码后，然后由译码电路显示。若计数已经达到一定数量时。由控制信号，控制停止或驱动传动带进行下一次的计数。光电计数器的系统原理框图如图1所示译码显示译码电路倍率可调电路控制电源开关清零控制555构成施密特触发器光电耦合器件控制信号停止计数驱动传动带运动 图1光电计数器的原理框图3.2单元电路的设计 3.2.1脉冲产生电路 其工作原理为：当开关D闭合后电路处于工作状态，然后按开关A可以清零，开始计数，当物品通过发光二极管与光电三极管之间时，由于物品挡住了光线使，集电极电阻变小，电路输出低电平。物品通过以后，集电极电阻恢复，输出高电平。但是由于电平不稳定输出波形需要经过555构成施密特触发器进行波形整形。然后再输出。物品通过一个就产生一个一方波脉冲，其中X2是用来检查555施密特触发器是否发出一个脉冲计数电压，X2亮就代表发出脉冲计数电压如图2所示 图2脉冲产生电路 3.2.2倍率可调电路 其工作原理为：方波脉冲用CD4017（十进制计数器）计数。通过两片CD4017的级联，与开关C的调节可以控制调节倍率。开关C是一个双控开关。打在两边的倍率分别为10倍和100倍，如果该脉冲不够大可以通过开关C来调节555施密特触发器发出的脉冲,使脉冲放大。从而使74LS192接收到一个合适的脉冲来进行准确译码，倍率可调电路如图3所示 图3倍率可调电路3.2.3译码显示电路译码显示电路如图4所示 其工作原理：译码电路有两片74LS192组成，的脉冲输入芯片up端进行加计把经过扩大数。而down端则接高电平。保证芯片正常工作。其中清零端通过开关接高电平。然后，当74LS192接收到一个放大脉冲时候就进行一次译码进行计数，然后通过LED显示出来 图4译码显示电路 3.3电路设计光电计数器总电路如图5所示。 图5总电路图 4仿真结果仿真结果如如图6 图6仿真结果图5主要仪器与设备 5.1仿真软件 MULTISIM1.05.2集成电路 74LS1922片，NE5561片4017BD-2片5.3电 阻 20K只，150K只5.4电 容 0.14F1只，10 pF1只。5.5其 它 发光二极管1只，光电三极管1只，共阴极显示器2只。6设计体会与建议 6.1设计体会通过本次光电计数器的设计与仿真，使我知道了设计电路的一般程序，也让我了解了关于光电计数器的基本原理与设计理念。在此次设计中，我将课本理论知识与实际应用联系起来，按照书本上的知识和老师讲授的方法，首先分析研究此次电路设计任务和要求，然后按照分析的结果进行实际连接操作，检测和校正，再进一步完善电路。在其中遇到一些不解和疑惑的位置，还有一些出现的未知问题，我都认真分析讨论，然后对讨论出的结果进行实际检测校正。通过此次电路设计，我加深了对课本知识的认识理解。加强自己的动手能力。6.2对设计的建议我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理，以及如何检测电路的方法，还有关于检测芯片的方法。这样会有助于我们进一步的进入状态，完成设计。参考文献1 康华光. 电子技术基础（模