畢業(yè)設(shè)計-基于紅外發(fā)射—接收的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)-wenkub
2022-12-12 17:09:59 本頁面
【正文】 學(xué) 號 班 級 光電 0802班 指導(dǎo)老師 完成 時間 ： 2021 年 04 月 20 日 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。其發(fā)展前景仍然不可估量。 （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)。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。 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。 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。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(dāng)這個（由高變低的）過程發(fā)生后，開關(guān)管 VT2 的集電極就會輸出一個脈沖電壓，基于紅外發(fā)射 — 接收的轉(zhuǎn)速 測量系統(tǒng) 第 5 頁 共 24 頁 這個脈沖的下降沿就可作為計數(shù)器的計數(shù)脈沖輸入計數(shù)器的下降沿輸入端 。此低電平加到電壓比較器 IC2B的反向輸入端 6腳，同時因 IC2B同向輸入端 5腳經(jīng)過 R3,R4 電阻分壓后，電壓為 ，因此 6腳電壓小于 5腳電壓， IC2B的 7腳輸出高電平。當(dāng)物體離開，就回產(chǎn)生下降沿，使計數(shù)部分開始計數(shù)。它有四個輸出端，既 Q1~Q4，輸出為二十一進制碼。 CD4518中的第二個計數(shù)器用于十位數(shù)計數(shù)，他的計數(shù)脈沖來自第一計數(shù)器的 IQ4端的輸出脈沖。為滿足下降沿計數(shù)的要求，需要將 CD4518 的cp 端接地，計數(shù)脈沖信號接 EN 輸入端。電阻 R13R26 為限流電阻。它有四個輸入端（即 A、 B、 C、 D，用來輸入由計數(shù)器輸出的二進制碼）、七個筆段輸出端（即 a~g，接數(shù)碼顯示管的筆段輸入端）、一個鎖存控制端 LE（當(dāng) LE=1 時，數(shù)據(jù)被送至輸出端； LE=0 時數(shù)據(jù)被鎖存）、一個消隱控制端BI（當(dāng) BI=1時，顯示器消隱； BI=0 時，正常顯示）和一個共陰共陽極控制端 DFI（當(dāng) DFI=1 時可接共陽極 LED 數(shù)碼管； DFI=0 時接共陰極數(shù)碼管）。 電壓比較器為低功耗，低失調(diào)的 LM393， LM393 電壓比較器芯片內(nèi)部裝有四個獨立的電壓比較器，是很常見的集成電路。當(dāng)“ ”端電壓高于“ +”端時，輸出管飽和，相當(dāng)于輸出管接低電平，即輸出低電平。另一種是 LED 和光電二極管平行封裝在一個殼體內(nèi)， LED 發(fā)出的光可以在較遠的位置上放置的器件放射到光電二極 管的光敏面上。 (2)、 信號傳輸是單向性的。 三極管將微弱信號放大，采用 VT2 為 2SC218。另外，比較器的輸出級常用集電極開路結(jié)構(gòu)，如圖 210 示，它外部需要接一個上拉電阻或直接驅(qū)動 不同電源電壓的負載，應(yīng)用上更加靈活。如 A/D 變換器電路中要求采用精密比較器電路。 該電路的特點如下： 工作電源電壓范圍寬，可單電源供電，也可雙電源供電，單電源：為 2V～36V ，雙電源：177。 共模輸入電壓范圍寬， Vic=0～ 。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。這就完成了電 — 光 — 電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。在計算機數(shù)字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件，可以大大增加計算機工作的可靠性。發(fā)光管和光敏管之間的耦合電容?。?2pf 左右）、耐壓高 ( 左右 )，故共模抑制比很高。 基于紅外發(fā)射 — 接收的轉(zhuǎn)速 測量系統(tǒng) 第 12 頁 共 24 頁 （ 2）、 光耦合器的優(yōu)點 信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強，工作穩(wěn)定，無觸點，使用壽 命長，傳輸效率高。 圖 213 4N35 頂視圖 管腳： 輸入二極管最大額定值：正向電流六十毫安；反向電壓 6V；功耗 105mW； 輸出晶體管最大額定值：集電極發(fā)射極電壓 BVCEO 30V；集電極基電壓 BVCBO 70V；輻射源集電極電壓 BVECO 至 6V；功耗 160mW 功率消耗： 總功率消耗 200mW；（線性減少 / ℃ 25 ℃ 以上）。在單個單元運算中， EN 輸入保持高電平，且在 CP 上升沿進位。 CD4518 提供了16引線多層陶瓷雙列直插、熔封陶瓷雙列直插、塑料雙列直插和陶瓷片狀載體 4種封裝形式。變量譯碼一般是一種較少輸入變?yōu)檩^多輸出的器件，一般分為 2n 譯碼和 8421BCD 碼譯碼兩類。它可將計數(shù)器輸出的四位二進制碼通過譯碼變?yōu)閿?shù)字顯示器的數(shù)
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