【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖2 原理框圖 的交流脈沖光，防止自然光和交流電的干擾。接收器含有：光電檢測(cè)和前置放大器帶通濾波器，相位檢測(cè)器。輸出數(shù)字電平可直接驅(qū)動(dòng)可逆計(jì)數(shù)器40192 集成電路。為了防止對(duì)細(xì)小物品如女孩的辨子、扁擔(dān)、包帶等物品進(jìn)入錯(cuò)誤計(jì)數(shù)，設(shè)計(jì)兩個(gè)或多個(gè)發(fā)射頭錯(cuò)開一定距離水平排列，紅外接收頭只要被一個(gè)頭照射就動(dòng)作。從圖3 可以看 。這樣凡是只有半影沒有全影的情況就不被計(jì)數(shù)。只有人進(jìn)出時(shí)才會(huì)被 計(jì)。如何區(qū)分進(jìn)門、出門呢？圖4 是一個(gè)相位檢測(cè)器。有光照時(shí)輸出為低，有人進(jìn)入，沒有光照時(shí)輸出為高。傳感器S1,S2 輸出波形為VS1,VS2，因?yàn)榉胖脮r(shí)的錯(cuò)位，進(jìn)門時(shí)，靠門的S1 先被擋住光，波形為①，出門時(shí)，S2先被擋住光，波形為②。 圖3 紅外發(fā)射 圖4相位檢測(cè)器把VS 、VS 分別送到兩個(gè)D 觸發(fā)器的CD 端和CLK 端，復(fù)位端CD 是低電平有效。信號(hào)①對(duì)觸發(fā)器2分析如下：1:有光照時(shí)VSVS2都是低電平，觸發(fā)器2處于復(fù)位狀態(tài)，輸出都是低電平。2:VS1＝1，先退出復(fù)位狀態(tài)，這時(shí)輸出還是低，3:時(shí)鐘VS2＝1，觸發(fā)器動(dòng)作，由于數(shù)據(jù)端D 接高，輸出高，這種狀態(tài)延續(xù)下去，4:復(fù)位信VS1＝0，輸出低。5。時(shí)鐘VS2由1變0，對(duì)觸發(fā)器不起作用輸出不變。因?yàn)橛|發(fā)器只對(duì)時(shí)鐘的上升沿，從低變高有反應(yīng)，對(duì)下降沿，從高變低沒有反應(yīng)。同時(shí)因?yàn)閺?fù)位信號(hào)為低輸出不會(huì)變。波形見③。信號(hào)①對(duì)觸發(fā)器1分析如下：1:有光照時(shí)VS1 、VS2 都是低電平，觸發(fā)器1處于復(fù)位狀態(tài)，輸出都是低電平。2:時(shí)鐘VS1 ＝1，因?yàn)槭菑?fù)位狀態(tài)，時(shí)鐘不起作用，輸出還是低，3:復(fù)位信號(hào)VS2 ＝1，由于沒有時(shí)鐘VS 的上升沿，原來(lái)輸出低的狀態(tài)延續(xù)下去，4:時(shí)鐘信號(hào)VS1＝0，對(duì)觸發(fā)器不起作用輸出不變還是低。5:復(fù)位信號(hào)VS2＝0，輸出低。波形見⑤同理可以推出，信號(hào)②作用下，觸發(fā)器1 輸出⑤，觸發(fā)器2 輸出④。對(duì)相位 做的，輸入時(shí)，只用一個(gè)脈沖信號(hào)產(chǎn)生器，輸出 VS1，另加一個(gè)延遲電路做VS2，這就模擬進(jìn)門狀態(tài)。反過(guò)來(lái)，信號(hào)產(chǎn)生器輸出VS2，延遲產(chǎn)生出VS1，模擬出門狀態(tài)。模擬電原理圖和虛擬儀器接法見圖5，,模擬結(jié)果見圖6 圖7。 圖5相位比較器的仿真電路圖圖6進(jìn)門波形波形分析：由圖6 知，此時(shí)VS2超前VS1，為進(jìn)門狀態(tài)，U2A D 觸發(fā)器工作，在VS1 低電平時(shí)，復(fù)位起作用，U2A 輸出ˉQ 1 高電平，在VS1 高電平時(shí)期間，VS2從0 1時(shí)，U2A D 觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),Q1輸出低電平，ˉQ 1 輸出高電平，以供加1計(jì)數(shù)。U2B D 觸發(fā)器 直保持復(fù)位， Q2 輸出低電平,ˉQ 2 輸出高電平。反之，出門狀態(tài)，此時(shí)VS1 超前VS2?！ 2 輸出低脈沖，供減1計(jì)數(shù)。,ˉQ 1直輸出高電平圖7出門波形 5KHZ 紅外發(fā)射驅(qū)動(dòng)器在CMOS 多諧振蕩器、晶體管RC振蕩器和NE555 多諧振蕩器三者中，NE555 有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)電流大，頻率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。決定選用NE555。NE555 電路介紹:它是一個(gè)能產(chǎn)生精確定時(shí)脈沖的高穩(wěn)度控制器，其輸出驅(qū)動(dòng) 電流可達(dá)200mA 。在多諧振蕩器工作方式時(shí)，其輸出的脈沖占空比由兩個(gè)外接電阻和一個(gè)外接電容確定；在單穩(wěn)態(tài)工作方式時(shí)，其延時(shí)時(shí)間由一個(gè)外接電阻和一個(gè)外接電容確定，可延時(shí)數(shù)微秒 數(shù)小時(shí)。工作電壓范圍：Vcc16V,工作電流范圍：36mA,圖8NE555引線排列NE555各管腳作用腳號(hào)腳名功能腳號(hào)腳名功能1GND地5CINTROLOLTAGE控制電壓2TRIGGER觸發(fā)6THERSHOLD閥值3OUTPUT輸出7DISCGARGE放電端4RESER復(fù)位8VCC電源NE555 接成無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，里面的比較器以電源電壓的1/3，2/3 控制輸出翻轉(zhuǎn)，定時(shí)精確。C79 放電 2,6 腳=1/3 Vcc 時(shí),7 腳為高（OPEN）3 腳輸出高電平，Vcc通過(guò)R73+W71對(duì)C79充電。(R73+W71)C79時(shí)間,腳升到2/3Vcc,這時(shí), 發(fā)生翻轉(zhuǎn),3 腳輸出低電平,7 腳對(duì)地導(dǎo)通,C79 經(jīng)過(guò) W1 放電,6 腳=1/3 Vcc 為止周而復(fù)始。調(diào)整W1 使頻率剛好為39kHZ。NE555 的3腳驅(qū)動(dòng)能力很強(qiáng), 取R72=330Ω,低電平峰值電流達(dá)20mA。輸出5KHZ 的參數(shù)設(shè)計(jì)：根據(jù)公式T=(R73+W71)C79＋＝，C79＝1000PF，R73＝10kΩ,算得W71=17kΩ，在可調(diào)范圍內(nèi)。紅外發(fā)射是看不到的，檢測(cè)方法是：用紅外光電管接一個(gè)10K 電阻接到9V 電池，用數(shù)字表電壓檔測(cè)電阻端電壓。，把555 振蕩輸出的發(fā)射管對(duì)準(zhǔn)光電管，電壓變化幅度升到5－6V。說(shuō)明發(fā)射很強(qiáng)。 5KHZ 帶通濾波器做一個(gè)放大為25倍，Q值小于10的帶通濾波器。晶體管偏置電路復(fù)雜，穩(wěn)定性差。決定采用集成電路。LM324 比較便宜，但是單位增益帶寬積只有1MHZ（18V）在5V 時(shí)只有300K，決定用同樣引腳而頻率較高的TL084.圖9LN324和TL084的管腳圖根據(jù) “模擬電子技術(shù)”和圖例6－7，設(shè)計(jì)如下 （圖10）圖10帶通濾波器用Multisim8仿真圖11仿真線路圖圖12仿真波形圖 可逆計(jì)數(shù)器40192,74HC192,74LS192 是可預(yù)置的BCD 加減法十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器，可以作＋1，—1，預(yù)置等操作，特別適合應(yīng)用于設(shè)計(jì)。40192 管腳排列圖13 40192管腳排列圖14 應(yīng)用40192 的設(shè)計(jì)電路工作過(guò)程分析：40192,74HC192,74LS192 是可預(yù)置的BCD 加減法同步計(jì)數(shù)器。內(nèi)部由4個(gè)時(shí)鐘同步操作的D 觸發(fā)器和控制門組成。4個(gè)觸發(fā)器狀態(tài)的變化是同步進(jìn)行的，4個(gè)輸出端狀態(tài)跳變沒有時(shí)間差別，而異步計(jì)數(shù)器是上一級(jí)翻轉(zhuǎn)推動(dòng)下一級(jí)，延遲逐級(jí)累加。Q10 要比Q0 晚10個(gè)延遲。應(yīng)用于譯碼器會(huì)有毛刺。同步計(jì)數(shù)器不會(huì)有此問(wèn)題。4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的狀態(tài)是0000，0001….1111,0000共16個(gè)狀態(tài)，而BCD 計(jì)數(shù)器的狀態(tài)是0000，0001……0111,1000,1001,0000共10個(gè)狀態(tài)。內(nèi)部的控制門有兩大作用，1進(jìn)位鏈控制， 1001后下面就進(jìn)位，變成0000。2 同