【文章內(nèi)容簡介】 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：光電檢測和前置放大器帶通濾波器，相位檢測器。輸出數(shù)字電平可直接驅(qū)動可逆計數(shù)器40192 集成電路。為了防止對細(xì)小物品如女孩的辨子、扁擔(dān)、包帶等物品進入錯誤計數(shù)，設(shè)計兩個或多個發(fā)射頭錯開一定距離水平排列，紅外接收頭只要被一個頭照射就動作。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數(shù)。只有人進出時才會被 計。如何區(qū)分進門、出門呢？圖4 是一個相位檢測器。有光照時輸出為低，有人進入，沒有光照時輸出為高。傳感器S1,S2 輸出波形為VS1,VS2，因為放置時的錯位，進門時，靠門的S1 先被擋住光，波形為①，出門時，S2先被擋住光，波形為②。 圖3 紅外發(fā)射 圖4相位檢測器把VS 、VS 分別送到兩個D 觸發(fā)器的CD 端和CLK 端，復(fù)位端CD 是低電平有效。信號①對觸發(fā)器2分析如下：1:有光照時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)，這時輸出還是低，3:時鐘VS2＝1，觸發(fā)器動作，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。時鐘VS2由1變0，對觸發(fā)器不起作用輸出不變。因為觸發(fā)器只對時鐘的上升沿，從低變高有反應(yīng)，對下降沿，從高變低沒有反應(yīng)。同時因為復(fù)位信號為低輸出不會變。波形見③。信號①對觸發(fā)器1分析如下：1:有光照時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:時鐘VS1 ＝1，因為是復(fù)位狀態(tài)，時鐘不起作用，輸出還是低，3:復(fù)位信號VS2 ＝1，由于沒有時鐘VS 的上升沿，原來輸出低的狀態(tài)延續(xù)下去，4:時鐘信號VS1＝0，對觸發(fā)器不起作用輸出不變還是低。5:復(fù)位信號VS2＝0，輸出低。波形見⑤同理可以推出，信號②作用下，觸發(fā)器1 輸出⑤，觸發(fā)器2 輸出④。對相位 做的，輸入時，只用一個脈沖信號產(chǎn)生器，輸出 VS1，另加一個延遲電路做VS2，這就模擬進門狀態(tài)。反過來，信號產(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進門波形波形分析：由圖6 知，此時VS2超前VS1，為進門狀態(tài)，U2A D 觸發(fā)器工作，在VS1 低電平時，復(fù)位起作用，U2A 輸出ˉQ 1 高電平，在VS1 高電平時期間，VS2從0 1時，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VS1 超前VS2?！ 2 輸出低脈沖，供減1計數(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)簡單，驅(qū)動電流大，頻率穩(wěn)定等優(yōu)點。決定選用NE555。NE555 電路介紹:它是一個能產(chǎn)生精確定時脈沖的高穩(wěn)度控制器，其輸出驅(qū)動 電流可達200mA 。在多諧振蕩器工作方式時，其輸出的脈沖占空比由兩個外接電阻和一個外接電容確定；在單穩(wěn)態(tài)工作方式時，其延時時間由一個外接電阻和一個外接電容確定，可延時數(shù)微秒 數(shù)小時。工作電壓范圍：Vcc16V,工作電流范圍：36mA,圖8NE555引線排列NE555各管腳作用腳號腳名功能腳號腳名功能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)，定時精確。C79 放電 2,6 腳=1/3 Vcc 時,7 腳為高（OPEN）3 腳輸出高電平，Vcc通過R73+W71對C79充電。(R73+W71)C79時間,腳升到2/3Vcc,這時, 發(fā)生翻轉(zhuǎn),3 腳輸出低電平,7 腳對地導(dǎo)通,C79 經(jīng)過 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)動能力很強, 取R72=330Ω,低電平峰值電流達20mA。輸出5KHZ 的參數(shù)設(shè)計：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，檢測方法是：用紅外光電管接一個10K 電阻接到9V 電池，用數(shù)字表電壓檔測電阻端電壓。，把555 振蕩輸出的發(fā)射管對準(zhǔn)光電管，電壓變化幅度升到5－6V。說明發(fā)射很強。 5KHZ 帶通濾波器做一個放大為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 可逆計數(shù)器40192,74HC192,74LS192 是可預(yù)置的BCD 加減法十進制同步計數(shù)器，可以作＋1，—1，預(yù)置等操作，特別適合應(yīng)用于設(shè)計。40192 管腳排列圖13 40192管腳排列圖14 應(yīng)用40192 的設(shè)計電路工作過程分析：40192,74HC192,74LS192 是可預(yù)置的BCD 加減法同步計數(shù)器。內(nèi)部由4個時鐘同步操作的D 觸發(fā)器和控制門組成。4個觸發(fā)器狀態(tài)的變化是同步進行的，4個輸出端狀態(tài)跳變沒有時間差別，而異步計數(shù)器是上一級翻轉(zhuǎn)推動下一級，延遲逐級累加。Q10 要比Q0 晚10個延遲。應(yīng)用于譯碼器會有毛刺。同步計數(shù)器不會有此問題。4位二進制計數(shù)器的狀態(tài)是0000，0001….1111,0000共16個狀態(tài)，而BCD 計數(shù)器的狀態(tài)是0000，0001……0111,1000,1001,0000共10個狀態(tài)。內(nèi)部的控制門有兩大作用，1進位鏈控制， 1001后下面就進位，變成0000。2 同