(计数器)红外人员检测.
长沙学院光电系统设计与检测说明书
题目红外人员检测
系(部) 电子与通信工程系
专业(班级) **光电1班
姓名***
学号*********
指导教师***
起止日期13年6月3日6月15日
长沙学院课程设计鉴定表
10级光电系统设计任务
系(部):电子与通信工程系专业：光电指导教师: 孙利平刘莉谭志光谢志宇2013-4-5
目录
2、设计原理 (6)
2.1、红外客流计数器 (6)
2.1.1、客流计数器的概念及应用 (6)
2.1.2、WZ1001多功能红外计数器产品介绍 (6)
2.2、红外对射技术 (7)
2.2.1、技术简介 (7)
2.2.2、应用优点 (8)
2.2.3、系统原理 (8)
2.2.4、使用特点及应用 (9)
2.3、元器件介绍 (9)
2.3.1、74LS192 (9)
2.3.2、数码管 (10)
3、设计思路 (11)
4、原理图及程序 (12)
5、总结 (14)
6、参考文献 (14)
摘要：
本次课程设计的题目是红外线人员检测，随着人们生活水平的不断提高，人们越来越追人性化的事物，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。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，研究计数器及扩大其应用，有着非常现实的意义。
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,
关键词：红外对射、单片机、74LS192、4位数码管。
2、设计原理
2.1、红外客流计数器
2.1.1、客流计数器的概念及应用
客流量计数器从字面理解，所谓的客流量计数器就是指统计客流量的机器，他一般安装在通道的两侧，比如商场、超市、连锁店门口，专卖用来统计通过某个通道。
客流量计数器一般采用红外对射技术（后文有详细解释），机器分发射源和接收源，他们分别装在门口两侧，当有人经过时，红外会被阻挡，此时计一人次，以此类推，可以统计每天有多少人经过，从而达到人数计数的原理。一般的计数器产生的数据会存储在内部芯片中，然后CPU来判定有多少人进出，产生的数据可以通过数据线传输到电脑中，再通过安装在电脑中的软件做分析，供管理者分析，从而产生商业价值。经过多年的发展，经过北京安吉升科技的工作人员的努力，
生产出无线型计数器，所有数据完全通过无线传输，省去了现场布线的麻烦，同时不需要后期的任何维护[1]
如何提高零售业、文化娱乐等公共场所业的运营管理，客流信息的精准分析统计必然成为每个运营管理者的首要入口。通过该系统可以随时随地的掌控不同区域的客流信息，从而为日常经营决策的科学性、购物和休闲环境的舒适性、人力资源调配的合理性等提供科学依据。[1]
客流量计数器主要适用于零售业、文体、娱乐、车站等公共场所。
零售场所：商场、卖场、连锁店、超市、药店等零售场所。
文体场所：博物馆、公园、展览馆、图书馆、景区等文化休闲场所。
娱乐场所：酒吧、公园、电影院、网吧等娱乐场所。
公共场所：医院、机场、火车站、客运码头等公共场所。
2.1.2、WZ1001多功能红外计数器产品介绍
WZ1001技术原理：
WZ1001系列多功能型红外客流计数器采用红外光电模糊识别
技术、先进的AVR RISC技术，以及红外探测原理的应用，主要包
括红外光电发射和接收单元、控制/判断单元、存储单元、报警单
元，以及数据传输单元。控制/判断单元由增强的AVR RISC结构
的低功耗8 位CMOS微控制器及其外围电路构成；根据模糊识别
算法区分、判断是否有人通过；同时利用DSP时序测定技术，判
断人体通过方向。
WZ1001产品功能：
WZ1001系列多功能型红外客流计数器是一款功能强大价格低廉的高性价比电子产品，除必要的辅助功能外，其本身具有以下十四项主要功能：
计数：记录通过检测区域的进出客流数量。
方向判断：自动判断通过检测区域客流的进出方向。
记时：自动记录通过检测区域客流的时间。
多机组网：具有独立的地址码，多台计数器可以组网。
通讯功能：可采用RS485无线、RS485有线、TCP/IP、GPRS进行传输。
防死机：意外死机，设备自动重启。
计数范围：脱机可存储双向人数0-99999999；联网则无限制。
数据存储：设备自身带时间戳存储功能，存储器可扩展到4个，掉电保存可达10年之久。
数据加密：数据加密，确保商业机密安全。
数据纠错：自动纠正数据错误。
方向设置：用户依据实际情况设置方向。
安防报警：用户可根据实际设置客流进/出限制报警，以及安全人数控制报警。
数据显示：客流信息可以通过后台管理软件进行实时显示，也可以直接通过计数器硬件本身外接进行实时显示。
故障报警：设备自身可对长时间遮断光束进行报警，同时对设备断电进行监测，并形成故障日志记录。
系统扩展：开放式接口程序允许第三方软件或硬件直接采集客人数据。
2.2、红外对射技术
2.2.1、技术简介
红外对射全名叫“主动红外入侵探测器”(Active infrared intrusion detectors)，其基本的构造包括发射端、接收端、光束强度指示灯、光学透镜等。其侦测原
理乃是利用经LED红外光发射二极体发射的脉冲红外线，再经光学
镜面做聚焦处理使光线传至很远距离，由受光器接受。当红外脉冲
射束被遮断时就会发出警报。红外线是一种不可见光，而且会扩散，
投射出去之后，在起始路径阶段会形成圆锥体光束，随着发射距离
的增加，其理想强度与发射距离呈反平方衰减。
红外对射[1]全名叫“主动红外入侵探测器”(Active infrared
intrusion detectors)，其基本的构造包括发射端、接收端、光束
强度指示灯、光学透镜等。其侦测原理乃是利用经LED红外光发射
二极体发射的脉冲红外线,再经光学镜面做聚焦处理使光线传至很
远距离,由受光器接受。当红外脉冲射束被遮断时就会发出警报。红
外线是一种不可见光，而且会扩散，投射出去之后，在起始路径阶段会形成圆锥体光束，随着发射距离的增加，其理想强度与发射距离呈反平方衰减。
当物体越过其探测区域时，遮断红外射束而引发警报。传统型主动红外入侵探测器（附图1），由于只有两光束、三光束、四光束类型，常用于室外围墙报警。主动红外入侵探测器要选择合适的触发响应时间：响应时间太短容易引起不必要的干扰，如小鸟飞过，落叶飘过等引发误报警；太长则易形成漏报警。国家标准GB10408.4——2000主动红外入侵探测器规定≥40ms为报警触发时间，是鉴于传统型主动红外入侵探测器通常安装在传统造型墙头的应用条件。而针对于安装在地面应用条件，就必须以人员奔跑最高速度10m/s，来确定最短遮光时间。若人的宽度为20cm，则最短
遮断时间为20ms。以≥20ms的阻断为触发报警，国家标准
GB10408.4——2000主动红外入侵探测器规定≤20ms不得报警。
有部分厂家生产采用编码调制技术，制造多光束远距离红外线幕墙产
品，主要应用于现代造型墙顶及地面等应用条件。
2.2.2、应用优点
1、采用红外波段的射束，人视觉不可见，具有隐蔽的防卫方式：使入侵者在不知不觉中触警[2]。
2、传统型主动红外入侵探测器防范面低，易存在盲区或死角。多光束远距离红外线幕墙产品不存在盲区和死角。
3、完备的防卫能力：入侵者无法以快速跳跃（能够实现≥20ms触发报警的产品才具有此项功能）、匍伏或其它动作通过隐形红外防卫射束网的防范范围。
4、良好的抗干扰特性：采用阻断所有红外脉冲编码射束为报警触发条件，当昆虫、落叶或小动物等通过红外防卫射束网时，由于不能完全遮断全部红外脉冲编码射束所以不会产生误报警。
5、严密的防破坏能力：当红外接收端电源线或信号线被剪断时，报警信号输出电路将自动输出无线报警信号。
6、可全天侯工作。红外对射探测器执行国家标准GB10408.4——2000 主动红外入侵探测器“ 第4.1.7探测距离b)室外用：主动红外入侵探测器的最大射束距离应是制造厂规定的探测距离的6倍以上”的规定，以抗御雨、雾、霾、强烈水蒸气、强烈阳光对于射束的衰减，抗御大风（特别是侧向大风）吹而引起射束的偏移等不良天气及气象条件干扰。
1、抗强光达50，000LUX,内置自动调节强光过滤系统,避免受强光或汽车灯光的影响。
2、独特的光学设计：光电射束可穿透多层玻璃，具有特殊的抗环境能力。
3、全密封防雨、雾、尘、虫等的一体化结构设计，使其能在恶劣的环境中正常工作。
4、接收信号强度多级LED指示灯，使其校准更精密。
5、红外射束遮断周期可调，使其更加灵活、适应性更强。
6、周界探测范围：由各个型号决定，最大可达距离：1100m
7、防雷的电路设计。
2.2.3、系统原理
主动红外对射入侵探测器由主动红外发射机和主动红外接收机组成，当发射机与接收机之间的红外光束被完全遮断或按给定百分比遮断时能产生报警状态的装置，叫主动红外入侵探测器。
主动红外发射机通常采用红外发光二极管作光源，其主要优点是体积小、重量轻、寿命长，交直流均可使用，并可用晶体管和集成电路直接驱动。主动红外入侵探测器多数是采用互补型自激多谐振荡电路作驱动电源，直接加在红外发光二级管两端，使其发出经脉冲调制的、占空比很高的红外光束，这既降低了电源的功耗，又增强了主动红外入侵探测器的抗干扰能力
主动红外接收机中的光电传感器通常采用光电二极管、光电三极管、硅光电池、硅雪崩二极管等，按GBl0408．4—2000《入侵探测器第4部分：主动红外对射入侵探测器》规定：“探测器在制造厂商规定的探测距离工作时，辐射信号被完全或按给定百分比遮光的持续时间大于40ms时，探测器应产生报警状态。”为什么要给出一个范围呢?原因是不同的使用部位可以设定(调节)不同的最短遮光时间，这有益于减少系统的误报警。
主动红外对射发射机所发红外光束定发散角，在GBl0408.4—2000标准中规定：“室内使用时，发射机与接收机经正确安装和对准，并工作在制造厂商规定的探测距离，辐射能量有75%。被持久地遮挡时，接收机不应产生报警状态。”对于室外使用受温度和太阳光的影响，红外光束的灵敏度会有所降低。为了减少由此引起的误报警，安装使用中应让发射机与接收机轴线重合。
2.2.4、使用特点及应用
1. 为了满足在任何环境（主要是天气影响）下都能保证正常、有效地报警，红外对射的探测距离按照理论值的70%计算；
2.红外对射的安装进行交叉安装，以避免产生盲区。
缺点：飞鸟、动物、温度、光线、空气流动、雾气、雨雪等等环境因素以及安装方式、角度、位置等因素都很容易引发误报。
红外对射应用非常广泛，其中以报警最为普遍，我来说说红外对射在行业软件-称重软件的应用。称重软件中利用红外对射对过磅车辆不完全上磅进行检测，在地磅的四个边角处分别安装红外探测仪，能够检测车辆的轮胎是否超出地磅的边界，当超出边界时能够及时报警。该功能应与称重软件实现联动，一旦红外被遮挡，就暂停称重。
2.3、元器件介绍
2.3.1、74LS192
74LS192引脚图：
74LS192功能表：
74LS192同步可逆递增/递减BCD 计数器seF838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号-各种图纸。
74LS193同步可逆递增/递减四位二进制计数器seF838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用
网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号-各种图纸。
特点：电路可进行反馈，而很容易的被级联。即把借位输出端和进位输出端分别反馈到后级计数器的减计数输入端和加计数输入端上即可。seF838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号-各种图纸。
2.3.2、数码管
数码管也称LED数码管，晶美、光电、不同行业人士对数码管的称呼不一样，其实都是同样的产品。
数码管按段数可分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、3位、4位、5位、6位、7位等数码管；
按发光二极管单元连接方式可分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管，共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。
结构：
led数码管（LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。led数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点，还有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等，led 数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。图2是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。颜色有红，绿，蓝，黄等几种。led 数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。下面将介绍常用LED数码管内部引脚图片
图1 这是一个7段两位带小数点 10引脚的LED数码管图2 引脚定义
每一笔划都是对应一个字母表示 DP是小数点.
LED数码管引脚 10引脚的LED数码管
驱动方式
数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。
静态显示驱动
静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8=40根I/O端口来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O端口才32个呢：），实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。
动态显示驱动
数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是哪个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。
应用范围：
数码管是显示屏其中一类，通过对其不同的管脚输入相对的电流，会使其发亮，从而显示出数字能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数。
由于它的价格便宜使用简单在电器特别是家电领域应用极为广泛，空调、热水器、冰箱等等。绝大多数热水器用的都是数码管，其他家电也用液晶屏与荧光屏。
3、设计思路
本次设计课题为红外人员计数器，但是由于仿真功能有限，仿真图中用即触代替红外对射管，本次设计中共设计两套方案完成人员计数器。分别是硬件实现和软件实现。
红外人员计数主要用于大型公共场所人员计数，可设计进出口各一个，或者进口出口共用一个，进出口公用一个时，可设计两个红外对管，且称之为管1、管2，在进口处水平间隔放置，当有人进入时先碰管1，后碰管2，有人出时先碰管2，再碰管1，由此达到计数的效果。
本次实际设计中，在计数器中加入了报警装置（led灯），当计数器显示不为零时，灯亮！该设计可以完善公共场所的防盗系统，由于每天人的进出总和是零，假若在闭门之前发现led灯亮，就可以判断有人进未出。从而达到防盗的效果!
4、原理图及程序
4.1、Multisim计数器仿真图：
4.2、单片机proteus仿真图：
4.3、源程序：
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit key2=P1^1;
sbit key1=P1^0;
sbit key3=P1^3;
sbit alert=P1^2;
void delay(uint);
void check_key(void);
void display(long int);
void look(void);
uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
uchar code table1[]={0x00,0x0e,0x0d,0x0b,0x07};
long int i=0;
void main()
{
P3=0x00;
P2=table[0];
while(1){
check_key();
display(i);
look();
}
}
//显示块
void display(long int i)
{
uint a,b,c,d;
a=i%10;
b=i/10%10;
c=i/100%10;
d=i/1000;
P3=table1[1];
P2=table[d];
delay(10);
P3=table1[2];
P2=table[c];
delay(10);
P3=table1[3];
P2=table[b];
delay(10);
P3=table1[4];
P2=table[a];
delay(10); }
//键盘检测
void check_key(void)
{
//加
if(key1==0)
{
delay(10);
if(key1==0)
{
i++;
if(i==9999)
{
i=0;
}
while(!key1) display(i);
}
}
//减
if(key2==0)
{
delay(10);
if(key2==0)
{
i--;
if(i==-1)
{
i=0;
}
while(!key2) display(i);
}
}
//清零
if(key3==0)
{
delay(10);
if(key3==0)
{
i=0;
}
}
}
//非零提示
void look(void)
{
alert=0;
if(i!=0)
alert=1;
}
//延时
void delay(uint n)
{
uint i,j;
for(i=n;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--); }
5、总结
本次课程设计持续了2个星期时间非常紧张我们的题目是红外人员检测，3个人组成需要完成项目开发计划、需求规格说明书、概要设计说明书、详细设计设计说明书，我的工作主要是可行性分析和详细设计，但实际上每个文档之间都有着联系，仅仅做自己分配到的部分是不够的，系统分为哪些模块以及各模块的功能都需要大家一起讨论确定，统一思路，否则文档无法衔接，课程设计无法完成。红外人员检测系统是一种具有计数功能的人员计数系统，通过该系统管理员可以简易进行人员计数和防盗等相关操作。系统看上去非常简单，但我们在生活中很常见，比如在商场，车站等公共场所，但当实际设计它的时候才发现，这么平常、熟悉的系统原来竟这么复杂。设计时需要考虑系统可行性，要努力做到人员计数精确又人性化。根据我们课设的要求和课设时间将计数系统实现简化，仅保留主要
的计数模块，画出仿真图、写出参考程序，最后撰写报告。
做课程设计时，指导老师给了我们很大帮助，发现了很多我们没有想到的问题，并提出了宝贵的建议，使得我们设计的计数器更加简约也更加实用。重点是节约了成本。课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节。这次课程设计中，我学到了不少东西，对软件的设计过程和方法有了更深入的了解，培养了我们的团队精神。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来才能真正提高自己。
6、参考文献
【1】红外检测与诊断技术田裕鹏化学工业出版社
【2】红外检测技术王汝琳，王咏涛化学工业出版社
【3】 https://www.wendangku.net/doc/7c1942021.html,/view/1574553.htm
【4】 https://www.wendangku.net/doc/7c1942021.html,/view/1043421.htm
【5】 https://www.wendangku.net/doc/7c1942021.html,/chip/318.html
【6】 https://www.wendangku.net/doc/7c1942021.html,/view/556862.htm
红外可逆计数器设计
《光电子技术》课程设计课题名称：红外可逆计数器设计 指导老师：曾维友
一、课题名称： 红外可逆计数器设计 二、设计任务： 设计一个红外可逆计数器，要求： 1、当一物体沿某一方向经过计数器时，计数器进行加一计数；而物体沿反方向经过计数器时，计数器进行减计数； 2、用数码管显示当前的计数值，最大计数值为1000； 3、设计方案经济、实用、可靠。 三、设计方案： 方案（1）：红外发射管 + 一体化按收头：适用于发射管与接收管距离较大的情形 方案（2）：槽型光电开关：适用于发射管与接收管距离较小的情形 方 波发生器 TSOP34838 38KHz 单片机系统 显示模块 单 片机系统 显示模块 Vcc
四、方案选择 由以上两种方案的设计框图可以看出：两种方案的唯一不同之处在于光电发射和接收装置，方案一釆用的是红外发射管加上一体化接收头，适用于发射管与接收管距离较大的情形，而且为了防止误动作，在光电发射部分加入了方波调制电路，因而具有较好的抗干扰能力；而方案二的电路比较简单，只用了一个槽型光电开关，外加两个限流电阻和一个反相器，这种电路适用于发射管与接收管距离较小的情形。考虑到越来越多的流水线上的产品和各种公共场所需要进行自动计数，而在这种情形下发射管与接收管距离一般都比较较大，加之方案一有较强的抗干扰能力。综合以上考虑，我们选择了方案一。 五、模块设计 1、方波发生电路 方波发生器的组成方式很多，可以用集成运放构成，可以用一些定时芯片构成，也可以用一些数字门电路构成。由于在数电课程中，我们已经学习了用555定时器构成的方波发生器，对此比较熟悉，电路也比较简单，而且性能良好，因此我们选择了用NE555构成的方波发生器。电路如下：
基于单片机的人体红外感应系统论文
基于单片机的人体红外感应系统 （湖南师范大学物理与信息科学学院） 摘要：本设计是以AT89C52单片机作为控制核心，译码器、锁存器、人体红外传感器、LED（发光二极管）共阴数码管、时钟电路、GSM模块相结合的的监控报警系统。是对人体红外感应模块应用的一个极好例子，具有硬件电路简单、软件功能完善、控制系统可靠等特点。 0引言 MCS-51单片机以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理,众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统,堪称为一代“名机”,在工业测控、通信系统和家用电器控制领域中得到了广泛的应用,提高了生产效率,也提高了各种电器的性能,给人们的生活 和工作带来了很大的便利。 迄今为止,单片机系统和模块主要用于工业控制、科学研究和教学实验等领域,实现各类系统在线信号采集和监控功能。 本文尝试将MCS-51单片机应用在监控系统中。本装置可以检测某一区域内人员的有无，例如应用在对保安人员在岗与否的监测，当保安人员擅离职守时，该装置可以检测到，并记录离开时间，当达到预设时间时该装置可以给上级管理人员发送短信，告知人员离职情况，使管理人员能够对工作人员进行更好的监督管理 1系统总体设计 根据本设计需实现的功能，考虑到硬件电路的复杂性、性价比和软
件实现的难易程度等情况。控制器由传感器模块、控制功能模块、显示功能模块和GSM短信发送模块组成。传感器模块由人体红外感应器构成，控制功能模块由单片机构成，显示功能模块由74LS138译码器、74HC573锁存器和七段数码管构成。 该系统的工作原理如下：系统启动后，检测P3.0口是否为高电平，为高电平说明检测到范围内有人员存在，数码管不显示，当检测到 P3.0为低电平的时，系统进入计时状态，数码管显示时间，该时间即为检测不到人员存在的时间，当到达预设时间（如30分钟）时，单片机控制GSM模块发送短信到指定手机号码，继续计时，再过一个预设时间再发送一次短信，直到检测到P3.0口为高电平或者收到指定短信内容(如A)停止计时同时关数码管。 2系统硬件结构框图 硬件设计采用单片机最小系统,有传感器模块，计时模块，显示模块，GSM模块，控制模块等组成。（如图一） 图一
数电课程设计38进制计数器
1.课程设计的目的 数字电子技术课程是电类专业的主要技术基础课。通过本课程的学习，能够使学生掌握近代数电理论的基础知识、电路分析与计算的基本方法，具备进行试验的初步技能，并为后续课程的学习打下必要的基础。 数字电子技术基础课程设计是学习数字电子技术基础课程之后的实践教学环节，是对课程理论和课程实验的综合和补充，其目的是训练学生综合运用学过的数字电子技术的基础知识。学会并利用一种电路分析软件，对电路进行分析、计算和仿真，通过查找资料，选择方案，设计电路，撰写报告，完成一个较完整的设计过程，将抽象的理论知识与实际电路设计联系在一起，使学生在掌握电路基本设计方法的同时，加深对数字电子技术课程知识的理解和综合应用，培养学生综合运用基础理论知识和专业知识解决实际工程设计问题的能力，以及工程意识和创新能力。 2.设计方案论证 2.1 Multisim软件介绍 Multisim是加拿大Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路行为进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术，可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。 功能： (1).直观的图形界面 整个操作界面就像一个电子实验室工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如何在真实一起上看到的。 (2).丰富的元器件
计数器的设计实验报告
计数器的设计实验报告 篇一：计数器实验报告 实验4 计数器及其应用 一、实验目的 1、学习用集成触发器构成计数器的方法 2、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法二、实验原理 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计脉冲数，还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。 计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同，分为二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器。根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等等。目前，无论是TTL还是
CMOS集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件手册提供的功能表和工作波形图以及引出端的排列，就能正确地运用这些器件。 1、中规模十进制计数器 CC40192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如图5－9－1所示。 图5－ 9－1 CC40192引脚排列及逻辑符号 图中LD—置数端CPU—加计数端CPD —减计数端CO—非同步进位输出端BO—非同步借位输出端 D0、D1、D2、D3 —计数器输入端 Q0、Q1、Q2、Q3 —数据输出端CR—清除端 CC40192的功能如表5－9－1，说明如下：表5－9－1 当清除端CR为高电平“1”时，计数
器直接清零；CR置低电平则执行其它功能。当CR为低电平，置数端LD也为低电平时，数据直接从置数端D0、D1、D2、D3 置入计数器。 当CR为低电平，LD为高电平时，执行计数功能。执行加计数时，减计数端CPD 接高电平，计数脉冲由CPU 输入；在计数脉冲上升沿进行8421 码十进制加法计数。执行减计数时，加计数端CPU接高电平，计数脉冲由减计数端CPD 输入，表5－9－2为8421 码十进制加、减计数器的状态转换表。加法计数表5－9－ 减计数 2、计数器的级联使用 一个十进制计数器只能表示0～9十个数，为了扩大计数器范围，常用多个十进制计数器级联使用。 同步计数器往往设有进位（或借位）输出端，故可选用其进位（或借位）输出信号驱动下一级计数器。 图5－9－2是由CC40192利用进位
最新光电计数器的设计
光电计数器的设计
北京交通大学 海滨学院 课程设计题目：光电计数器的设计 专业：光电信息工程班级：光电1101 学号： 11141006 姓名：陈国营
摘要 光电计数器的设计可以对某项物件进行计数，计数物件速度可慢，可快，在实际生产生活中具有广泛的应用，对通过的物体进行计数，在生产流水线包装数量控制等领域的应用，既能节省劳动力有能高效地完成任务，其次它也是光电技术的基础。 在光电计数部分我们考虑到脉冲信号的稳定度、方便检测是否能够产生脉冲信号，因此在电压比较器和NE555之间我们选择了NE555，又要利用遮断式红外控制原理对通过的物件计数，为了感应良好，我们使红外发光管与光电接收管相对安放，同时为避免自然光线干扰引起的误计数，同时因实验室条件有限，在光电计数器工作时尽可能的让房间里没有自然光照射进来。本计数器可实现0～99的计数显示。 每当物件通过一次，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。 关键字：计数脉冲感应光电
本课程设计主要是对于电子信息类专业的学生两年多来的专业知识学习的一个考验以及应用，也是相关专业的同学们开启理论通向实践之门的金钥匙，具有十分重要的意义，既能锻炼同学们的动手操作能力，又能反映出同学们对于电子设备的熟练程度及对简单典型电路原理应用和了解。 本课程设计为光电计数器的设计。光电技术是一门得到迅猛发展的学科，已经渗透到许多的相关的科学领域，应用非常的广泛，而具有代表性的是半导体激光器的广泛应用，具有高量子效率的负电子亲和势。光电阴极的光电倍增管和第三代微光像增强器件的实用化，超大规模的CCD面阵的固体摄像器件已在工业和民用领域都得到了广泛应用，在热成像光电中的红外焦平面技术的应用等等。 本文所讨论的光电计数器是一种比较初级的利用光电感应信号发出的脉冲进行计数的一种简单光电系统。
基于单片机的计数器课程设计资料
课程设计(论文)说明书 题目：计数器 院（系）：信息与通信学院 专业：电子信息工程 学生姓名： ******* 学号： ************ 指导教师：唐 * * 职称：讲师 2013 年 12 月 24 日注：论文附有原理图和PCB图。点击下载
摘要 随着计数器技术的不断发展与进步，计数器的种类越来越多，应用的范围越来越广，现计数器的种类以增加到：电磁计数器、电子计数器、机械计数器（拉动机械计数器、转动机械计数器、按动机械计数器、测长机械计数器）、液晶计数器等。 本课设设计的是由AT89S52单片机控制的计数器.通过驱动电路驱动两个共阴数码管进行显示数字。另外，在计数的方式上通过两个轻触开关进行控制是手动计数还是自动计数。在计数过程中可以通过复位按键进行复位，然后在进行下一次的计数。计数范围00~59，进行软件编程是本课设设计的是手动计数时从59开始，没按一次P3^7所接的轻触开关就减一，直到减到00又跳回59依次进行。而当P3^6外接的轻触开关按下一次就进行自动从00~59的加一计数。再按一次数值停止自动，保持显示原数，再按下接着进行自动计数。 关键词：单片机；计数器；数码管；
Abstract As technology continues to counter the development and progress, the type of the counter more and more increasingly wide range of applications, in order to counter the kind now: electromagnetic counters, electronic counters, mechanical counters (pulling mechanical counter, counter rotating machinery , pressing the mechanical counter, length measuring mechanical counter), LCD counters. This course is designed to set up controlled by the microcontroller AT89S52 counter through the drive circuit to drive two common cathode LED display numbers. Further, the count mode switch via two touch controls are counted manually or automatically counting. In the counting process can be reset by a reset button, and then during the next count. Count range 00 to 59, is a software program designed for this course is set up from the 59 to start the manual count, not the connected by a P3 ^ 7 touch switch on minus one, until reduced to 00 and 59 to jump back in turn. When P3 ^ 6 external touch switch is pressed once automatically from 00 to 59 plus one count. Press again to stop the automatic value, maintaining the original number is displayed, press followed by automatic counting. Keywords: microcontroller; counters; digital;
数电课程设计报告数字钟的设计
数电课程设计报告数字钟的设计
数电课程设计报告 第一章设计背景与要求 设计要求 第二章系统概述 2.1设计思想与方案选择 2.2各功能块的组成 2.3工作原理 第三章单元电路设计与分析 3.1各单元电路的选择 3.2设计及工作原理分析 第四章电路的组构与调试 4.1遇到的主要问题 4.2现象记录及原因分析 4.3解决措施及效果 4.4功能的测试方法，步骤，记录的数据 第五章结束语 5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明5.2总结设计的收获与体会 附图（电路总图及各个模块详图） 参考文献
第一章设计背景与要求 一．设计背景与要求 在公共场所，例如车站、码头，准确的时间显得特别重要，否则很有可能给外出办事即旅行袋来麻烦。数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确度和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟是一种典型的数字电路，包括了组合逻辑电路和时序电路。 设计一个简易数字钟，具有整点报时和校时功能。 （1）以四位LED数码管显示时、分，时为二十四进制。 （2）时、分显示数字之间以小数点间隔，小数点以1Hz频率、50%占空比的亮、灭规律表示秒计时。 （3）整点报时采用蜂鸣器实现。每当整点前控制蜂鸣器以低频鸣响4次，响1s、停1s，直到整点前一秒以高频响1s，整点时结束。 （4）才用两个按键分别控制“校时”或“校分”。按下校时键时，是显示值以0~23循环变化；按下“校分”键时，分显示值以0~59循环变化，但时显示值不能变化。 二．设计要求 电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养学生的素质和能力具有十分重要的作用。在电子信息类本科教学中，课程设计是一个重要的实践环节，它包括选
红外计数器
红外线客流计数器的工作原理 外线所发射的红外线属于一种电磁射线，其特性等同于无线电或X射线。人眼可见的光波是380nm-780nm，发射波长为780nm-1mm的长射线称为红外线，本公司生产的红外线客流计数器优先使用的是接近可见光波长的近红外线。 红外线计数器原理 红外线计数器工作时，由内部振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后，由发射管辐射出光脉冲。当被测物体进入受光器作用范围时，被反射回来的光脉冲进入光敏二极管。并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号，再经放大器放大和同步选通整形，然后用数字积分或RC积分方式排除干扰，最后经延时（或不延时）触发驱动器输出客流计数信号。 红外线计数器原理 1.直接反射式红外客流计数器（我公司的CX-009A） 直接反射红外客流计数器是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测人体经过时，将红外发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是计数器就产生了计数信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，直接反射式的红外客流计数器是首选的计数器。 红外线计数器原理 2.反射板反射式红外客流计数器（我公司的CX-009A） 反射板反射式红外客流计数器亦是集发射器与接收器于一体，红
外发射器发出的光线经过反射板，反射回接收器，当被检测人体经过且完全阻断光线时，红外客流计数器就产生了检测计数人员信号。 红外线计数器原理 3.对射式红外客流计数器（我公司的CX-008） 对射式红外客流计数器包含在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光线直接进入接收器。当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，红外客流计数器就产生了计数信号。当检测物体是不透明时，对射式红外客流计数器是最可靠的检测模式。（技术相当简单，很容易掌握）
红外人体报警器
题目：人体红外线报警器学号： 姓名： 班级： 专业： 课程教师：
摘要 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。概述了红外辐射的知识、热释电红外传感器的结构和工作原理。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。热释电红外传感器具有很多的优点,在防盗、警戒等装置中应用较广。 关键词：红外线热释电效应菲涅尔透镜
目录 摘要···········································目录···········································第一章：绪论···········································1.1 设计概述···········································1.2 设计背景···········································1.3 设计要求···········································1.4 设计意义···········································第二章：方案设计与研究···········································2.1 设计过程···········································2.2 方案选定···········································第三章：红外线传感器的概述···········································3.1 红外线传感器···········································3.2 红外线传感器的特点···········································3.3 主要特性···········································第四章：LM358芯片···········································4.1 LM358概述···········································4.2 芯片特点···········································4.3 电气特性···········································4.4 典型电路···········································第五章：LM393芯片···········································5.1 LM393概述···········································5.2 芯片特点···········································5.3 电气特性···········································5.4 典型电路···········································第六章：电路设计···········································6.1 红外线传感器···········································6.2 信号放大电路···········································6.3 电压比较器···········································6.4 音响报警电路···········································6.5 延时电路···········································6.6 12V电源电路···········································6.7 红外线感应报警电路···········································第七章：PCB布线仿真图···········································第八章：元器件清单·································· 第九章：实验遇到的困难································ 第十章：实验心得···································
自动计数器课程设计..
西安电子科技大学 长安学院课程设计实验报告 姓名： 学号： 指导老师：
自动计数器课程设计 摘要：自动计数器在日常生活中屡见不鲜，它是根据不同的情况设定的，能够通过技术功能实现一些相应的程序，如通过自动计数器来实现自动打开和关闭各种电器设备的电源。广泛用于路灯，广告灯，电饭煲等领域。 自动计数器给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了自动计数器的功能。诸如自动定时报警器、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动启闭电路，定时开关烤箱、甚至各种定时电器的自动启用等，所有这些，都是以自动计数器为基础的。由于它的功能强劲，用途广泛，方便利用，所以在这个电子科技发展的时代，它是一个很好的电子产品。如在洗衣机的定时控制以及路灯等一些人们不能再现场控制的操控。都可以利用自动计数器来完成这样的功用。可见此系统所能带来的方便和经济效益是相当远大的。因此，研究自动计数器及扩大其应用，有着非常现实的意义。 本次课设设计是检验理论学习水平、实践动手能力及理论结合实际的能力，要求具有一定的分析处理问题能力和自学能力的一个比较重要得实践课程。通过这样的过程，使我们的论文及实践水平有一次较为全面的检查，同时也使我们硬件方面的能力有所提高，对以后的学习有这非常重要的意义。 关键词：电器设备；自动计数器；电源 指导老师签名：
1. 设计任务及方案 1.1设计任务 设计并制作一个自动计数器，NE555构成时钟信号发生器，CD4518为二，十进制加计数器，CD4543为译码驱动器，调节R17课调节555的震荡频率，C1为充放电电容，电容越大，充点时间越长，振荡频率越低。 介绍了一种新型的自动计数器设计方法，以NE555构成计数脉冲信号发生器，CD4518为二/十进制加法计数器，CD4543为译码驱动器，与按键、数码管等较少的辅助硬件电路相结合，实现对LED数码管进行控制。本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优点。 本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，简单直观，可适用于诸多行业，以满足现代生产、生活等方面的需求。随着生产技术的不断改善和提高，在现代化生产的许多场合都可以看到计数器的使用。本计数器具有低廉的造价以及控制简单等特点。通过对计数脉冲的转换可使本计数器应用更为广泛。 2.电路原理 2.1 元器件的设计与参数 本小组设计的电路原理图所涉及的元器件有：电压为+5V的直流稳压电源；最大电阻为100K的滑动变阻器R17一个；有极性电容C1一个；无极性电容C2和C3; 开关SW一个；电阻R1~~R16总共16个；芯片有：NE555,CD4518,CD4543;以及共阴极7段数码显示器两个。
红外光电计数器实验报告(DOC)
信息与电气工程学院 课程设计说明书（2015 /2016 学年第1 学期） 课程名称：小型数据设计 题目：红外线计数器 专业班级：计算机1401 学生姓名：何亚茹赵君王中昆 学号：140210122 140210107 140210121 指导教师：生龙 设计周数：二周 设计成绩： 2016年01月08日
目录 1 程序设计 (1) 2 课程设的主要内容 (1) 2.1设计的要求.............. . (1) 2.2创新方案及原理分析 (1) 2.3方案论证与选择 (2) 2.4软件的设计 (3) 3主要芯片设计 (4) 3.1介绍 (4) 3.2 51 单片机的特点 (5) 3.3数码管 (7) 4系统设计 (8) 4.1单片机最小设计系统 (8) 4.2红外线检测电路 (9) 4.3计数显示部分 (10) 4.4蜂鸣器报警电路 (10) 4.5按键控制电路 (11) 5 红外计数器程序设计 (11) 5.1主程序设计 (11) 5.2子程序设计 (13) 6总结 (15) 7参考文献 (16)
1、程设计目的 课利用AT89C51单片机来制作一个手动计数器。通过具体的项目设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、控制程序的设计等，以便掌握单片机系统设计的总体思路和方法，掌握基于单片机控制的电子产品开发的技术方法,培养个人的创新意识和动手能力。 2、课程设计的主要内容 2.1设计的要求 1.利用AT89C51单片机来制作一个红外线计数器。有物体经过红外对管时计数一次。计数的范围是0~99, 计数满时，又从零开始计数。 2.整个系统有较强的抗干扰能力，具有报警能力。 3.将计数值准确显示出来。 2.2创新方案及原理分析 总体电路是由AT89C51单片机系统、红外光电管电路、蜂鸣器报警电路、数码管显示部分、复位电路部分组成，其结构如图2.1所示 图 2.1 整体方框图 红外传感器感受到外界信息时，产生高低电平，通过软件程序设置单片机内部寄存器，当传感器的高低脉冲被单片机接收到时，单片机产生中断，中断产生后进入中断服务程序，通过设置中断服务程序，进行计数。并通过P0 口将计数信息传送至数码管，数码管显示计数的个数。当电路断电后重新启动计数器时，系统自动复位（上电自动复位），以00开始重新计数。
基于单片机的计数器设计 (1)
百度文库- 让每个人平等地提升自我！ - 1 - 湖南科技大学 单片机课程设计 题目基于单片机的计数器设计姓名李建雄 学院机电工程学院 专业测控技术与仪器 学号09030303 指导教师戴巨川 成绩 二〇一二年六月二日
百度文库- 让每个人平等地提升自我！ - 2 - 摘要 本设计是根据我们所学习的单片机课程，按照课程要求进行的课程检验。单片 机技术是一个不可或缺的技术，尤其是对于我们测控技术与仪器专业来说它是我们必须要掌握的技能之一，使我们未来工作和生活的根本。现在的社会是一个信息科技高速发展的社会，也是一个电子技术和微机计算机迅速发展的时代，单片机的档次和水平在不断的提高，其应用的领域和范围也越来越广，成为现代电子系统中最重要的智能化核心部分。 随着计数器技术的不断发展与进步，计数器的种类越来越多，应用的范围越来越广，随之而来的竞争也越来越激烈。过硬的技术也成为众多生产厂商竞争的焦点之一。厂商为了在竞争中处于不败之地，从而不断地改进技术，增加产品的种类。 现计数器的种类以增加到：电磁计数器、电子计数器、机械计数器（拉动机械计数器、转动机械计数器、按动机械计数器、测长机械计数器）、液晶计数器等。 计数器的应用范围也遍布印刷、纺织、印染、针织、电缆、电讯、军工、轻工、机械、开关、断路器、矿山、实行多班制的纺织行业的织布机、织带机、制线、制带、造纸、制革、薄膜、高压开关电器产品、试验设备，印刷设备、短路器、医疗、纺织、机械、仓库和码头的货运、行人及车辆过往的数量计数、冶金、食品、国防、包装、配料、石油、化工、发电、机床、仪表、自动化控制等行业。
百度文库- 让每个人平等地提升自我！ - 3 - 目录 2.2设计原理 (6) 数码管的介绍 ............................................................................................................................... - 11 -3.3电路仿真. (11)
人体红外感应开关电路原理
红外热释电处理芯片BISS0001 BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。 特点 *CMOS工艺 *数模混合 *具有独立的高输入阻抗运算放大器 *内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰 *内设延迟时间定时器和封锁时间定时器 *采用16脚DIP封装 管脚图
管脚说明
工作原理 BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。 以下图所示的不可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。不可重复触发工作方式下的波形 首先，根据实际需要，利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路，将信号放大。然后耦合给运算放大器OP2，再进行第二级放大，同时将直流电位抬高为VM(≈0.5VDD)后，将输出信号V2送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Vs。由于VH≈0.7VDD、VL≈0.3VDD，所以，当VDD=5V时，可有效抑制±1V的噪声干扰，提高系统的可靠性。 COP3是一个条件比较器。当输入电压Vc 触发信号Vs向下级传递；而当Vc>VR时，COP3输出为高电平，进入延时周期。当A端接“0”电平时，在Tx时间内任何V2的变化都被忽略，直至Tx时间结束，即所谓不可重复触发工作方式。当Tx时间结束时，Vo下跳回低电平，同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期Ti。在Ti时间内，任何V2的变化都不能使Vo跳变为有效状态（高电平）,可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。 以下图所示的可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。可重复触发工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期间，信号Vs不能触发Vo为有效状态。在Vc=“1”、A=“1”时，Vs可重复触发Vo为有效状态，并可促使Vo在Tx周期内一直保持有效状态。在Tx时间内，只要Vs发生上跳变，则Vo将从Vs上跳变时刻起继续延长一个Tx周期；若Vs保持为“1”状态，则Vo一直保持有效状态；若Vs保持为“0”状态，则在Tx周期结束后Vo恢复为无效状态，并且，同样在封锁时间Ti时间内，任何Vs的变化都不能触发Vo为有效状态。 西北师范大学知行学院 数字电子实践论文 课题：74ls161组成的十进制加法计数器 （置数法） 班级：14电本 学号：14040101114 姓名：于能海 指导老师：崔用明 目录 第1章前言 (1) 1.1 摘要 (1) 1.2 设计目的 (2) 1.3 设计内容及要求 (2) 第2章设计方案 (3) ....................................................................................................................... 错误！未定义书签。 2．1主要芯片功能介绍 (3) 2.2.1 四位二进制计数器74161介绍 (3) ............................................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2 工作原理 (4) 第3章硬件设计 (4) 3.1 单元电路设计 (4) 3.2 总硬件电路图 (5) 第4章仿真与试验 (6) 4.1 仿真结果 (6) 4.2 调试中遇到的问题 (7) 第5章结论和体会 (8) 第1章前言 1.1 摘要在数字电路技术的课程中，计数器的功能是记忆脉冲的个数,它是数字系统中应用最广泛的基本时序逻辑构件。计数器在微型计算机系统中的主要作用就是为CPU和I/O设备提供实时时钟，以实现定时中断、定时检测、定时扫描、定时显示等定时控制，或者对外部事件进行计数。一般的微机系统和微机应用系统中均配置了定时器/计数器电路，它既可当作计数器作用，又可当作定时器使用，其基本的工作原理就是"减1"计数。计数器：CLK输入脉冲是一个非周期事件计数脉冲，当计算单元为零时，OUT输出一个脉冲信号，以示计数完毕。 本十进制加法计数器是基于74161芯片而设计的， 该十进制加法计数器设计理念是用于工厂流水线上产品计数，自动计数，方便简单。 关键词：74ls161计数器 Introduction In the course of digital circuit technology, the counter memory function is the number of pulses, it is a digital system, the most widely used basic sequential logic components. The main role of the counter in the micro-computer system is to provide real-time clock for the CPU and I / O devices to achieve the timer interrupt, timing detection, scheduled scanning, the timing display timing control, or to count external events. General computer systems and computer application systems are equipped with a timer / counter circuit, it can as a counter action, but also as a timer, the basic working principle is "minus 1" count. Counter: CLK input pulse is a non-periodic event count pulses to zero when calculating unit, OUT outputs a pulse signal, to show the count is completed. The decimal addition counter is designed based on the 74161 chip, the low potential sensor senses when to rely on external signals, sensors in an object within the sensing range, otherwise it is a high potential. Within the sensing range of the sensor when an object is moved out of date, sensor potential from high to low and then high, appears on the edge. Counter is automatically incremented and displayed on a digital control. The decimal addition counters have two seven-segment LED. It can count from 0 to 99 objects, and easy to expand. The design concept of decimal addition counter is used to count on a factory assembly line products, automatic counting, convenient and simple. Keywords:74ls161counter 实验五计数器的设计——实验报告 邱兆丰 15331260 一、实验目的和要求 1．熟悉JK触发器的逻辑功能。 2．掌握用JK触发器设计同步计数器。 二、实验仪器及器件 1、实验箱、万用表、示波器、 2、74LS73，74LS00，74LS08，74LS20 三、实验原理 1．计数器的工作原理 递增计数器----每来一个CP，触发器的组成状态按二进制代码规律增加。递减计数器-----按二进制代码规律减少。 双向计数器-----可增可减，由控制端来决定。 2．集成J-K触发器74LS73 ⑴符号： 图1 J-K触发器符号 ⑵功能： 表1 J-K触发器功能表 ⑶状态转换图： 图2 J-K触发器状态转换图 ⑷特性方程： ⑸注意事项： ①在J-K触发器中，凡是要求接“1”的，一定要接高电平（例如5V），否则会出现错误的翻转。 ①触发器的两个输出负载不能过分悬殊，否则会出现误翻。 ② J-K触发器的清零输入端在工作时一定要接高电平或连接到实验箱的清零端子。3．时序电路的设计步骤 内容见实验预习。 四、实验内容 1．用JK触发器设计一个16进制异步计数器，用逻辑分析仪观察CP和各输出波形。2．用JK触发器设计一个16进制同步计数器，用逻辑分析仪观察CP和各输出波形。3．设计一个仿74LS194 4．用J-K触发器和门电路设计一个特殊的12进制计数器，其十进制的状态转换图为：5.考虑增加一个控制变量D，当D=0时，计数器按自定义内容运行，当D=1时，反方向运行 五、实验设计及数据与处理 实验一 16进制异步计数器 设计原理：除最低级外，每一级触发器用上一级触发器的输出作时钟输入，JK都接HIGH，使得低一级的触发器从1变0时高一级触发器恰好接收下降沿信号实现输出翻转。实验二 16进制同步计数器 设计原理：除最低级外，每一级的JK输入都为所有低级的输出的“与”运算结果实验三 仿74LS194 设计原理：前两个开关作选择端输入，下面四个开关模仿预置数输入，再下面两个开关模仿左移、右移的输入，最后一个开关模仿清零输入。四个触发器用同一时钟输入作CLK输入。用2个非门与三个与门做成了一个简单译码器。对于每一个触发器，JK输入总为一对相反值，即总是让输入值作为输出值输入。对于每一个输入，当模式“重置”输出为1时，其与预置值结果即触发器输入；当模式“右移”、“左移”输出为1时，其值为上一位或下一位对应值；当各模式输出均为0时各触发器输入为0，使输出为0。 实验四 设计原理： 在12进制同步计数器中，输出的状态只由前一周期的状态决定，而与外来输入无关，因此目标电路为Moore型。而数字电路只有0和1两种状态，因此目标电路要表达12种状态需 红外线自动计数器设计 一.设计方案的选择 1、单片机的论证与选择 方案一:选择普通8051内核的ST89C51单片机,此单片机价格便宜,满足本设计要求,但已经停产故不宜选择。 方案二:选择加强型8051内核的STC89C2单片机,此单片机价格便宜,功能强大,完全满足本设计要求。 方案三:采用飞思卡尔公司生产的MC9S12XS128单片机,此单片机具有8路PWM,16路AD采集通道,2个UART,2个硬件SPI,具有背景调试功能,方便实时查瞧程序中全局变量的值,具有80个引脚,硬件资源相当丰富。但其价格相对较高。 综合以上三种方案,为了方便控制,节约成本,故我们选择方案二。 2、显示器件的选择 方案一:两位一体共阳数码管显示,数码管功耗低,价格便宜,显示清晰,完全符合本设计要求。 方案二:采用液晶屏1602显示,1602液晶也叫1602字符型液晶它就是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符。不过占用IO多,体积大,价格贵。 综合以上二种方案,为了减少硬件资源,节约成本,故我们选择方案一。 二.硬件设计 1、硬件总方案确定 依据检测原理与设计思想经过细致比较研究得到如下总体设计方案: 2、 LED指示灯 它就是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样就是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴与由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子与P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子与空穴所处的能量状态不同。当电子与空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的就是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。 3、三极管 半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”。在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结,组成一个PNP(或NPN)结构。中间的N区(或P区)叫基区,两边的区域叫发射区与集电区,这三部分各有一条电极引线,分别叫基极B、发射极E与集电极C,就是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。在本设计中选择了PNP 三极管用来驱动蜂鸣器个双位数码管。 4、双位数码管 显示的种类很多,从液晶显示、发光二极管显示到CRT显示器等,都可以与微机连接。其中单片机应用系统最常用的显示就是发光二极管数码显示器(简称LED显示器)。液晶显示器简LCD。LED显示器价廉,配置灵活,与单片接口方便,LCD可显示图形,但接口较复杂成本也较高。 该电路使用双位7段LED构成字型“8”,另外还有一个发光二极管显示符号及小10进制加法计数器课程设计
实验五计数器的设计实验报告
红外线自动计数器