光電計數(shù)器的設計(編輯修改稿)
2025-07-26 20:52 本頁面
【文章內容簡介】 件少一些，焊起電路來會更方便一些，分析實驗時也會更有效簡潔，更主要的是在學科設計中接觸74LS160芯片比較多，對其功能比較了解，所以最后決定用方案二來完成實際電路。第三章 單元電路的工作原理 光電轉換電路發(fā)光器件（例如LED）的輸出光強于與通過其工作電流成正比，發(fā)光側與接收側的距離越大時，要求輸出光強也越強，即要求工作電流越大。一般LED的工作電流約為10—50mA，因此為了提高傳送距離，必須提高LED的工作電流。無遮擋物擋光時，輸出一個高電平，產生一個上升沿；有遮擋物擋光時，輸出一個低電平，產生一個下降沿。根據(jù)此原理可向計數(shù)電路輸送其所需脈沖。 光電轉換電路，電流大約是20mA，從而可以估算出限流電阻大約是200Ω，光敏三極管在無光照射下，電阻可達數(shù)兆歐姆，有足夠的光照時，電阻降到幾千歐姆，因此其分壓電阻可以取幾十到幾百千歐，具體需根據(jù)實際情況調整，這里采用了典型值33kΩ。 計數(shù)電路計數(shù)電路主要采用計數(shù)器統(tǒng)計信號采集電路輸出的脈沖個數(shù)，實現(xiàn)對物件計數(shù)的功能。為了使電路簡單化，減少其它器件的使用，通過查看各種計數(shù)器芯片的技術手冊，選取74LS160為該電路計數(shù)元件。下圖所示為計數(shù)電路： 兩位十進制計數(shù)電路設計要求是兩位的十進制計數(shù)器，根據(jù)74ls160的功能圖可知，將芯片的進位端連接高位芯片的P、T端，使其只有在低位芯片計到9，Co端輸出高電平時才在下個脈沖來到時計一個在十位的數(shù)。當芯片的CR非端、LD非端，即引腳引腳9為高電平時，引腳10由高電平變?yōu)榈碗娖?，則電路將會處于保持狀態(tài)。根據(jù)電路知高低位芯片的QQQQ0分別為1001時，經(jīng)過與門與與非門的作用，此時引腳10的電位將會由高電平變?yōu)榈碗娖?，使電路處于保持狀態(tài)。而當CR非端低電平時，電路無論何種狀態(tài)，芯片產生的功能都為異步清零，將輸出直接清零。 數(shù)碼顯示電路該電路是實現(xiàn)將計數(shù)電路的計數(shù)值以直觀的數(shù)字方式顯現(xiàn)出來，只需實現(xiàn)基本要求即可，無特殊要求。計數(shù)電路輸出兩組BCD碼，為了使電路簡單，應選用BCD碼—七段數(shù)碼管譯碼驅動器，而七段數(shù)碼管的選擇與之配套。譯碼器無特殊功能要求。這里選用了常用的74LS47共陽數(shù)碼管驅動器，配套選取共陽八段數(shù)碼管，但小數(shù)點位不用。74LS47為內部有上拉電阻的BCD—七段數(shù)碼管譯碼器/驅動器，輸出端為低電平有效，可用于驅動緩沖器或共陽數(shù)碼管。 根據(jù)功能表，將即引腳5接高電平，接計數(shù)電路的，該部分電路簡單，只要根據(jù)功能表將相應端口連接起來即可完成功能，其中公共端要接電阻，起限流作用，保護共陽數(shù)碼管不被燒壞。由于數(shù)碼管相當于并聯(lián)LED，因此前面計算的限流電阻計算值仍然適用，但又由于是LED并聯(lián)情況，在正常工作時，存在同時數(shù)個LED共同發(fā)光的情況，總線中的電流加大，因此應適當減小限流
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