红外计数器课程设计报告

湖州师范学院课程设计总结报告课程名称 电子技术课程设计 设计题目 红外计数器 专 业 电子信息工程 班 级 姓 名 学 号 指导教师 报告成绩 信息工程学院二一五年十二月十二日红外计数器设计与制作总结报告目 录红外计数器设计与制作1第一章 设计任务与要求2第二章 方案设计2第三章 原理图4第四章 电路的焊接及调试6第五章 成品展示8第六章 心得体会9附件1： 所需材料表101第一章 设计任务与要求1.功能要求(1) 设计一个红外计数器，要求能够实现非接触式的计数统计功能；(2) 电路基本要求内含红外发射和接收装置、计数显示等；(3) 能够从00计数至99。2.设计要求(1) 分析各部分电路的工作原理；(2) 学会基本电子元器件的选择与分辨；(3) 电路焊接与调试，测试红外计数效果；(4) 简易故障的判定及排除。第二章 方案设计1.本课程设计的指标要求的是设计、制作一个红外线计数器，对从红外线发射管和红外线接收管中用纸或饭卡实现，当纸或饭卡通过时，计数器计数值自动加一，系统供电电压为5V。2.所涉及主要电路：1）TLN104发射器发出的红外光信号经过反射进入TLP104接收管变为电信号，信号经过放大比较整形变换为触发脉冲。2）为了增加作用距离，建议采用脉冲红外光交流驱动模式。3）触发脉冲作为加法计数器的计数脉冲，完成计数过程。4）共阴七段数码管完成计数信号显示。a）555定时器的功能-实现施密特的功能图 二1 555定时器工作原理555定时器的组成和功能图是555定时器内部组成框图。它主要由两个高精度电压比较器A1、A2，一个RS触发器，一个放电三极管和三个5K电阻的分压器而构成。它的各个引脚功能如下：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 18V。一般用5V。3脚：输出端Vo2脚：低触发端6脚：TH高触发端4脚：是直接清零端。当端接低电平，则时基电路不工作，此时不论、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01F电容接地，以防引入干扰。7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。B)共阴七段数码管在显示器中除了显示数字必须的七段笔画外，还提供了小数点。共阴显示器的阴极连在一起，此时可将阴极接地，通过限流电阻控制其阳极为高电平或是低电平来决定其亮或是暗。C)CD40110芯片为十进制可逆计数器/锁存器/译码器/驱动器，具有加减计数，计数器状态锁存，七段显示译码输出等功能。 第三章 原理图图 三1 红外计数器的原理图图 三2 555定时器的引脚图和波形图 三3 CD40110芯片的引脚图和功能表图 三4 共阴七段数码管第四章 电路的焊接及调试焊接步骤一、预热：l烙铁头成45度角，顶住焊盘和组件脚。预先给组件脚和焊盘加热。l烙铁头的尖部不可顶住PCB无铜皮位置，这样可能将板烧成一条痕迹； 烙铁头最好顺线路方向；l烙铁头不可塞住过孔；l预热时间为1-2秒。二、上锡： 将锡线从组件脚和烙铁接触面处引入；l锡线熔化时，掌握进线速度；l当锡散满整个焊盘时，拿开锡线；l锡线不可直接靠在烙铁头上，以防止助焊剂烧黑；l整个上锡时间大概为1-2秒。 三、拿开锡线：l拿开锡线，烙铁头继续放在焊盘上； 时间大概为12秒。四、拿开烙铁：l当焊锡只有轻微烟雾冒出时候，即可拿开烙铁使焊点凝固。五、调试：断电检查硬件电路完成之后，逐个检查焊点，及对照原理图检查硬件电路。按照老师的指标、整个调试过程分层次进行，先调试单元电路，再调试模块电路，最后系统联调。通电检查：加入正常电压6V，观察各模块工作波形及工作电压有无异常。单元电路调试：利用信号源或其他实验仪器判断各单元电路的工作状态。整机联调：从最前端到末级进行统调，检查各级动态信号工作情况，分析是否满足设计要求。先将红外发射管和红外接收管靠近并对准，确保红外接收管能接收到红外发射管发出的红外信号。接通6V电源后，这时LED发射红外光，而后用手或其他物体挡在两管之间，手晃动时，数码管有指示。数码管会从1开始计时到99.调试正常后，按下清零按钮，这时，数码管显示“00”，这表示调试结束，可以投入使用。在本次实验中，我的排线太乱，开始焊接的时候没有很好的安排好排线的位置，果然最后调试的时候是失败的。但要找出问题出在哪里就十分困难的，刚开始出现了许许多多的问题，如：导线总是容易掉，芯片是坏的，等等。最后我仍然成功了，在老师建议我换掉发射管和接收管之后。第五章 成品展示红外计数器的成品10第六章 心得体会通过此次为期一周的课程设计，利用书本上学过的数字电路部分的知识，运用到实际的电路设计当中去。能过充分调动自己一些在课堂上所没有的积极性。在这一周里，完全靠自己的能力和所学有限的知识去解决红外计数器。经过一周的实践，所学到的一些东西：、利用网络这个信息汇集的领域，通过检索、阅读，提高自己阅读文献的本领；、在焊接过程中对芯片工作原理的认识得到提升，把原本书本上抽象转化为具体中去；、在查阅芯片功能的同时可以了解另外具有相似功能的芯片，增加对芯片认识的范围；、对设计电路的趣味性有很大的提高，激发自己的动手的积极性；我在这一周中失败了不止一次，但是最后仍然成功了，这是我自己不停地调试着寻找问题的原因。在此期间，我更加了解了电路图，增强了动手能力，不再是纸上谈兵。希望下次课程设计能做得更好。附件1： 所需材料表课程设计题目： 红外计数器 课程设计元器件清单表器件名称型号数量红外发射器TLN1041红外接收器TLP1041555定时计数器555定时计数器1CD40110芯片CD40110（十进制加