紅外線電子進(jìn)出門計(jì)數(shù)器-在線瀏覽
2024-08-08 01:12本頁面
【正文】 ...........................................17 1米外發(fā)射接收測(cè)試.................................................................................. 17 結(jié) 論 18參考文獻(xiàn) 19致謝............................................................................................. . ............................. 20附錄................................................................................................................ ............ 21紅外發(fā)射、計(jì)數(shù)檢測(cè)、刷卡電路總原理圖..............................................................211 引言傳統(tǒng)的計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)是人工的、機(jī)械的、離散的。電子自動(dòng)計(jì)數(shù)還具 有抗干擾能力強(qiáng)，誤差小、可持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)、便于加密處理而且保密強(qiáng)度高等 優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)公交的進(jìn)出門人數(shù)，買票、刷卡人數(shù)的電子計(jì)數(shù)器研制及遇到的問題作一討論。在實(shí)施過程中，涉及到紅外傳感器，放大器，比較器，計(jì)數(shù)器，顯示器 等多種元器件，綜 應(yīng)用了“電路”“模擬電子學(xué)”“數(shù)字電子學(xué)”“Protel99se 印制板設(shè)計(jì)” “電子測(cè)量技術(shù)”等知識(shí)，通過做這項(xiàng)電子制作，完成設(shè)計(jì)制作的全過程。在這個(gè)過程中，碰到了許多以前書本上沒有學(xué) 的問題，在解決問題的過程中提高了認(rèn)識(shí)，補(bǔ)充了課本知識(shí)。本課題的意義在于紅外線計(jì)數(shù)技術(shù)不僅適用于人員流動(dòng)檢測(cè)和計(jì)數(shù)，還可以應(yīng)用于生產(chǎn)線料瓶的計(jì)數(shù)，應(yīng)用面廣。本設(shè)計(jì)經(jīng)過實(shí)踐考驗(yàn)后，可以實(shí)現(xiàn)模塊化，小型化，或做成專用電路。經(jīng)過我們實(shí)地觀測(cè)，乘客漏刷卡，故意不刷卡大有人在,就是有了售票員也照顧不到監(jiān)視前后兩個(gè)刷卡器。國(guó)外乘車人不太擁擠，上車比較有秩序，更適合推廣電子售票員。8051單片機(jī)可以軟件實(shí)現(xiàn)相位比較、+1，1計(jì)數(shù)器、譯碼器功能。結(jié)論：用單片機(jī)系對(duì)簡(jiǎn)化電路作用不明顯。情況與單片機(jī)系 相似，只能集成數(shù)字部分。方案三：用現(xiàn)成的計(jì)數(shù)譯碼顯示模組，現(xiàn)成的紅外接收放大頭。這種方案是可行的，但是對(duì)學(xué)習(xí)電子制作來說，練習(xí)的機(jī)會(huì)少。在設(shè)計(jì)好電路后先用Multisim8仿真，選擇最好的元器件組 ，再用Protel99se設(shè)計(jì)PCB，再安裝調(diào)試。決定用方案四。，設(shè)計(jì)每一部分的電路草圖SCH文件。通過Multisimm8 仿真，糾正設(shè)計(jì)中不合理的元件參數(shù)，選用最佳的元件配 。最后產(chǎn)生元件表。調(diào)用封裝庫里的各類元件，核對(duì)元件的封裝是否匹配。建立自己的 PCBLIB。仔細(xì)布局，把相關(guān)元件靠近在一起，電腦自動(dòng)布線，檢查布線出PCB 電路板文件交付廠家進(jìn)行制。為了便于試驗(yàn)，集成電路，LED 數(shù)碼管都使用管座。第二、每個(gè)單元電路單獨(dú)用信號(hào)發(fā)生器和示波器檢測(cè)功能是否正常。第三、整體配合調(diào)節(jié)。對(duì)溫度，外光照等因數(shù)影響整體機(jī)性能作出評(píng)估。步驟如圖1示:圖1 總體設(shè)計(jì)要求：總體功能要求： 計(jì):上車人數(shù)，刷卡人數(shù)、投幣買票人數(shù)，用四個(gè)七段LED 數(shù)碼字顯示進(jìn)門人數(shù)0～99。有總清零功能。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。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。這樣凡是只有半影沒有全影的情況就不被計(jì)數(shù)。如何區(qū)分進(jìn)門、出門呢？圖4 是一個(gè)相位檢測(cè)器。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。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。5。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)。波形見③。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。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。反過來，信號(hào)產(chǎn)生器輸出VS2，延遲產(chǎn)生出VS1，模擬出門狀態(tài)。 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)。反之，出門狀態(tài)，此時(shí)VS1 超前VS2。,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)。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 。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。(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 W1 放電,6 腳=1/3 Vcc 為止周而復(fù)始。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。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。說明發(fā)射很強(qiáng)。晶體管偏置電路復(fù)雜
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