基于紅外發(fā)射—接收的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)(已修改)
2025-06-01 12:39 本頁面
【正文】 2020 級畢業(yè)設(shè)計 課題名稱 基于紅外發(fā)射 接收的 轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 光 電子與通信工程系 目 錄 摘 要?? ????? ???? ????? ???? ????? 1 第一章 、 引言?????????????????????????? 2 （一）、項目背景???????????????????????? 2 （二）、設(shè)計思路?????????????????????? ? 2 第二章 、 熱釋電紅外探測防盜報警器工作原理?????????????? 3 （一）、工作原理?????????????????????? 3 光電輸入電路與接收電路 ???????????????? 3 脈沖 形成電路 ????????????????????? 4 計數(shù)器與顯示電路 ??????????????????? 5 （二）、元器件選擇?????????????????????? 7 電壓比較器 ?????????????????????? 8 光耦合器 ?????????????????????? ?? 10 計數(shù)器 ??????????????????????? 12 譯碼器 ??????????????????????? 14 數(shù)碼管?????????????????????? 15 （三）、試驗現(xiàn)象????????????????????? 18 第三章 、 注意事項及制作心得???????????????????? 19 （一）、 注意事項???????????????????????? 19 （二）、制作心得??????????????????????? 20 結(jié)束語?????????????????? ??????????? 21 參考文獻????????????????????????????? 22 附錄???????? ????? ???? ????? ???????? 23 基于紅外發(fā)射 — 接收的轉(zhuǎn)速 測量系統(tǒng) 第 1 頁 共 24 頁 摘要 為了將機械或者人工計數(shù)方式變?yōu)殡娮佑嫈?shù)，并且采用 LED數(shù)碼顯示，我們探究了紅外線發(fā)射與接收計數(shù)器。當有物體影響到紅外二極管的紅外線發(fā)射，通過集成電路來實現(xiàn)計數(shù)，它計數(shù)簡單直觀，可適用于諸多行業(yè)，以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)，生活方式的需求。 關(guān) 鍵 詞 ： 紅外線 計數(shù)器 LED 數(shù)碼顯示 脈沖 基于紅外發(fā)射 — 接收的轉(zhuǎn)速 測量系統(tǒng) 第 2 頁 共 24 頁 第一章 引 言 紅外發(fā)射 接收計數(shù)器是當有 物體通過紅外發(fā)射二極管 VD1 和接收管 VT1 之間時，紅外線被擋住，從而引起電路電壓的變化，通過電壓比較器，光電耦合器件產(chǎn)生脈沖，控制計數(shù)器，計數(shù)器通過 LED 數(shù)碼顯示管顯示。 （一）、 項目背景 在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天 ，電子產(chǎn)品的人性化和智能化已經(jīng)非常成熟。其發(fā)展前景仍然不可估量。如今的人們需求的是一種能給生產(chǎn)和生活帶來方便的電子產(chǎn)品。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要計數(shù)的產(chǎn)品很多，其給人們計數(shù)帶來了很多麻煩。利用遮斷式紅外控制原理，通過紅外發(fā)射器與接收器實現(xiàn)的計數(shù)器，給人們進行產(chǎn)品的自動計數(shù)帶來了方便。 （二）、 設(shè)計 思路 紅外線發(fā)射器發(fā)射紅外線，接收器接收由物體阻擋或直射的紅外線，進行計數(shù)。其應(yīng)用紅外先發(fā)射電路產(chǎn)生，向外發(fā)射頭發(fā)射紅外線，紅外線接收直射或阻擋的紅外線信號并有放大電路進行多級放大，通過計數(shù)芯片分析，計算出遮擋的次數(shù)，再由數(shù)碼譯碼器翻譯，通過動態(tài)數(shù)字顯示方式顯示被測物體遮擋的次數(shù)。 基于紅外發(fā)射 — 接收的轉(zhuǎn)速 測量系統(tǒng) 第 3 頁 共 24 頁 第二章 紅外線發(fā)射 接收技術(shù)器工作原理 （一） 、 工作原理 紅外線發(fā)射 接收計數(shù)器的工作原理包括電源、光電計數(shù)和計數(shù)顯示三大部分。 光電輸入電路與接收電路 圖 21 （ 1） 、 光電輸入電路 該電路由紅外發(fā)射管和光 電三極管組成。在該電路中，紅外發(fā)射管 VD1 是由9V直流電源通過 R1 的限流直接驅(qū)動的，這是因為在該電路中，發(fā)射光與接收管固定安置且距離較近。因此紅外發(fā)射管既不血藥通過脈沖驅(qū)動來提高發(fā)射功率和增大發(fā)射距離，又不需要通過改變頻率來區(qū)分控制頻道 .這種電路結(jié)構(gòu)既滿足了電路工作地需要，又使電路結(jié)構(gòu)變的簡單。 （ 2） 、 光電三極管接收電路 光電三極管 3DU12 將發(fā)射管發(fā)送來的紅外光接收后轉(zhuǎn)化為信號電壓，并進行一級放大后輸出由光電三極管的特性可知，當它受光照射時，集電極輸出為低電平；當光被阻擋時，集電極輸出立即變?yōu)楦唠娖剑?擋物通過后輸出又變?yōu)榈碗娖?。這就是說，當一個物體從光電三極管與紅外發(fā)光管之間通過時，光電三極管的輸出端會輸出一個正向的脈沖電壓，該脈沖的寬度與物體通過的速度有關(guān)。 基于紅外發(fā)射 — 接收的轉(zhuǎn)速 測量系統(tǒng) 第 4 頁 共 24 頁 脈沖形成電路 該電路由兩級電壓比較器、光耦合器和晶體管開關(guān)電路等組成。電壓比較器IC1A、 IC1B 由四電壓比較器（ LM339）組成，它的兩個同相端作為比較基準端，并且被 R R4 分壓后偏置于 /2，既 ，作為比較器的參考電壓。 電壓比較器在電路結(jié)構(gòu)上相當于一個增益不可調(diào)的運算放大器，它有一個同相輸入端（ +）、一個反相輸入端（ — ）和一 個輸出端。如果以同相輸入端作為比較基準端，則當反相輸入端的電壓小于基準端的參考電壓時輸出端為高電平，當反相輸入端的電壓大于參考電壓時輸出端為低電平。 圖 22 在該電路中，光電三極管的輸出端與第一電壓比較器 IC1A 的反相輸入端（ — ）相連，第一電壓比較器的輸出端與第二電壓比較器的反相輸入端（ — ）相連。平時，光電三極管受光的照射，輸出端為低電平，這一低電平遠小于參考電壓（ ），所以 IC1A 輸出高電平。這一高電平加至 IC1B 的反相端并且高于參考電壓，使 IC1B輸出低電平。 IC1B的輸出端接光耦 合器發(fā)光管的負極，使發(fā)光管發(fā)光，光耦合器 4N35 中的光電三極管導(dǎo)通，流過光電三極管的電流在 R9上形成較高的電壓降。這一電壓經(jīng) R9 與 R10分壓后加至 VT2 的基極，使 VT2 導(dǎo)通，其集電極輸出低電平。當接收光電管被物體遮擋后，它的輸出端變?yōu)楦唠娖?，通過兩級電壓比較器放大和光耦合器的處理使 VT2 截止，他的輸出端輸出高
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