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光电式感应式计数器.rar

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    编号:20180914220604364    类型:共享资源    大小:3.48MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
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    光电 感应 计数器
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    湘潭职业技术学院 2015 届毕业设计班 级: 电子 12301 姓 名: 覃事波 指导教师: 龙小波 2015 年 6 月 15 日毕 业 设 计项目说明书设计题目: 光电式感应式计数器 专 业: 医疗电子设备技术与维护 班 级: 医电 12301 学 号: 201203050108 设 计 者: 覃事波 指导教师: 龙小波 完成时间: 2015 年 6 月 15 日 湘潭职业技术学院工学院目 录前 言 ..............................................................................................................................................1第一章 工艺要求 ..............................................................................................................................21.1 合理布置电路 ....................................................................................................................21.2 布局的注意事项 ................................................................................................................2第二章 系统结构及原理图 ..............................................................................................................42.1 整个电路分为三个部分 ....................................................................................................4第三章 计数器中的电路分析 ..........................................................................................................53.1 光电传感器部分 ................................................................................................................53.1.1 光电式传感器的分类 ............................................................................................53.1.2 对射式光电传感器的构成 ....................................................................................53.1.3 对射式光电传感器的原理 ....................................................................................63.1.4 光电传感器的电路分析 ........................................................................................73.2 计数译码显示部分电路 ....................................................................................................83.2.1 电路分析 ................................................................................................................83.2.2 元件介绍 ................................................................................................................9第四章 555 定时器组成单稳态触发器电路 .................................................................................134.1 电路组成及工作原理 ......................................................................................................134.2 NE555 介绍 .......................................................................................................................14第五章 系统调试与分析 ................................................................................................................165.1 初次调试 ..........................................................................................................................165.2 再次调试 ..........................................................................................................................16第六章 实物展示 ............................................................................................................................176.1 实物正面 ..........................................................................................................................176.2 电源电路 ..........................................................................................................................17总结: ..............................................................................................................................................18参考文献: ......................................................................................................................................19致谢: ..............................................................................................................................................201前 言自动化技术提高了工业生产上的效率一级准确性,计数器的自动化和智能化最终能加速实现现代化工业。随着数字 化和机电一体化的发展,对计数器的需要增多。一个好的十进制计数器应具有的干扰能力强,内部结构合理,灵敏精确,使用寿命长等特点。参照现有技术和条件,根据所学知识设计一个技术器,完成生产过程产品数量或设备动作次数的技术。传感器部分可任选用光电式感应或磁电式感应或霍尔元件。要求能够进行 2 位(或以上)循环技术(10 次/秒以内) ,才用 LED(或 LED)十进制输出,应可手动清零,电源为交流 220V,最好具有内部模拟计数脉冲,结构基本紧凑,美观。利用 CD40110 的加法数字功能设计一个两位计数器,采用LED(或 LED)十进制输出,可以手动清零,并为其制作一个直流稳压电源提供电源,单稳态触发器电路使数防干扰,计数器计数更加精确。传感器采用的是光电式的,制作时力求紧凑、美观。整个电路分为三个部分:直流稳压电源电路;计数器主电路;光电传感器。2第一章 工艺要求1.1 合理布置电路(1)尽量用地平面作为电流回路。(2)如果地平面被信号走线隔断为降低对地电流回路的干扰,应使信号走线与地平面垂直。(3)模拟电路尽量靠近电路版边缘放置,数字电路尽量靠近电源连接端放置。1.2 布局的注意事项(1)在进行手工布局时,要注意元件的整体布局和元件的摆放位置,应按电路的流程把整个电路分为几个单元电路或模块,并以每个单元电路的核心元件为中心,其它的元件按一定的整齐、紧张状态地排列在万能板上,但不要太靠近这些大的元件,要有一定的距离,特别一些比较大、比较高的元件周围保持一定的距离。(2)对功率较大的集成电路要考虑加散热片。(3)此外在进行布局时,还应该特别注意把电源、地线、开关、接口等元件摆放在电路板的四周,以方便实物连接。3.布线的注意事项(1)在进行布线参数设置时,应尽量加大地线宽度,一般设置在 2mm 以上,在减少环路电阻。(2)布线的走向数据传递方向应保持一致,这样有助于增强抗干扰能力。3(3)布线时走线应成“井”字型排列,以使分部电路平衡。(4)布线时交直流电路应分开,输入阻抗高的输入端引线分开,输入线与输出线要分开。(5)尽可能缩短高频率器件之间的链接,设法减少它们之间分布参数和相互之间的信号干扰。(6)某些元器件或导线可能有较高的电位差,应加大它们的间距,避免因放电一起的意外短路。4.设计规则检查产工艺的要求,一般检查有如下几个方面:线与线、线与元件焊盘、线与贯通孔、元件焊盘与贯通孔以及贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。电源线盒地线的宽度是否合适,电源线与地线之间是否耦合,在万用板中是否还有能让地线加宽的地方。对关键的信号线是否采取了最佳处理,如长度最短、加保护线、输入线及输出线被明显地分开等。模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线。4第二章 系统结构及原理图2.1 整个电路分为三个部分 (一)光电传感器(二)计数器主电路(三)555 定时器组成单稳态触发器电路图图 2-1 总原理图5第三章 计数器中的电路分析3.1 光电传感器部分图 3-1 光电传感器3.1.1 光电式传感器的分类a) 槽开光电传感器 b) 对射式光电传感器 c) 反光板反射式光电传感器 d) 扩散反射式光电传感器 e) 光纤式光电传感器3.1.2 对射式光电传感器的构成 光电开关是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。6光电传感器在一般情况下,有三部分构成,它们分为:a) 发送器;b) 接收器;c) 检测电路。 3.1.3 对射式光电传感器的原理图 3-2 对射光电传感器发送器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)和激光二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管或光电三极管组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。 三角反射板是结构牢固的反射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成,能够使光束准确地从反射板中返回,具有实用意义。它可以在与光轴 0 到 25 的范围改变发射角,使光束几乎是从一根发射线,经过反射后,还是从这根反射线返回。光纤(又称光导纤维 LWL) ,它扩大了光电传感器的使用范围,形成了特殊的嵌装式收发装置。它可以在特殊的环境中使用,检测微小的物体。它在非常高的外界温度中,在结构受限制的环境里,7都可以获得满意的答案3.1.4 光电传感器的电路分析由红外线发射管发出红外信号,红外接受管接收到信号使接地支路导通。当红外信号被阻挡时,接地支路阻断,由于电压变化,电路向 CP 端输出一个脉冲。本次试验的传感器有三个端口,一个电源端口,一个接地端口,一个输出端口。输出端口接到个位数CD40110 芯片的 9 脚端口。
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