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电子电路设计题目：红外计件器设计学院：信息科学与技术学院专业：电子信息工程班级：2010级（2）班姓名2012年7月26日红外计件器设计一、设计内容与要求：设计一个简易的红外计件器。基本要求：（1）当“货物”从收发模块经过后，数码管显示值加1。（2）当有“货物”通过红外检测电路时，红外检测电路输出检测脉冲，若2秒内没有“货物”通过红外收发模块，即红外检测电路输出的脉冲失落时，蜂鸣器报警。（3）显示总件数十，用二位LED显示器，最高可现实99。（4）计件过程中，可通过按键随时清除计数数据。二、设计方案电路要具有计数、清零及显示的功能。当有“货物”通过时，用加法计分器通过控制电路加1。用二片计数器和二个数码管进行对件数的统计和显示。系统框图如图1所示：图1系统框图三、电路的设计1、计数部分设计要求记件数部分可以加1，考虑双时钟输入的十进制计数器74LS192。74LS192是同步十进制可逆计数器，为双时钟输入，具有同步清零和同步置数等功能，具体功能表如下：故计件数部分电路设计如下：红外检测模块计数器模块数码管显示模块失落脉冲检测模块蜂鸣器模块2、显示部分数码管按照其发光二极管的连接方式不同，可分为共阳极和共阴极两种。共阴极是指数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平，而阳极分别由a、b、c、d、e、f、g输入信号驱动，当某个输入为高电平时，相应的发光二极管点亮；共阳极数码管则相反，它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平，而阴极分别由a、b、c、d、e、f、g输入信号驱动，当某个输入为低电平时，相应的发光二极管点亮。由于计数器输出的是8421BCD码，数码管不能直接显示成数字，为了让数码管显示人们看懂的数字，就需要把计数器输出的8421BCD码转换成数码管显示的阿拉伯数字，这就需要译码器的翻译。3、失落脉冲检测部分设计要求若2秒内没有“货物”通过红外收发模块，即红外检测电路输出的脉冲失落时，蜂鸣器报警。因此采用NE555定时器。因为要求在2秒内没有“货物”通过时蜂鸣器报警，所以应将555定时为2秒，本设计采用555定时器接成单稳态触发器。由此可以得到T=1.1RC根据此公式可以得到电阻与电容的值。其电路图如下：4、蜂鸣器部分由于只要给蜂鸣器接一个高电位就会发声，故将555定时器的输出端与蜂鸣器连接。电路图如下：5、分数清零部分该部分可运用74LS192高电平清零的功能来实现。因只在需要时进行清零，故可安置一开关。这里可选择跳变开关，可省去清零后让其重新归位的操作，电路图如下：四、仿真调试与分析打开Multisim10软件，将电路进行仿真调试。进行仿真时进行置零、加数操作，以确定电路既能能正常运行，又能满足题目的设计要求。仿真电路如下：按下调试开关，数码管显示99，再按1，将显示清零。按2，开关闭合，将开关断开则计数器加1。如果在开关断开2秒后开关不闭合则蜂鸣器开始发出报警声。五、结论与心得在这次课程设计中，使我对数字电子的一般设计和功能有了较为宏观的了解，也提高了我的逻辑思维能力，使我在逻辑电路的分析与设计上有了很大的进步，进一步增进了对一些常见逻辑器件的了解。开始电路设计只知道需要计数器，但究竟是哪一种或哪几种并不清楚，于是就在网上查找，看了一些相关的设计才知道要用74LS192双时钟十进制加法器，但对它们的功能不清楚，于是又查看与计数器相关的知识，才对以上那两个计数器功能有所了解，从而才开始下面的设计。最终完成了该设计，满足了题目中的设计要求，但还有些不尽人意的地方。在进行仿真时，要想改变定时器的定时时间就需要改变外加电阻或电容的大小，但由于接入的是定值电阻，所以每次只能用重新换电阻的办法改变其阻值，操作时比较麻烦。在清零的时候每次都要按二次开关才能使用，因此我将其换为复位开关，那么只要按一次就可以将它清零了。这样就能对上面提到的不足进行有效的改进。完成了这项课程设计，更加地清楚自己该如何的学习，如何的去掌握知识的应用，为以后的专业发展和工作奠定基础。六、附录（元件清单表）1、计数器74LS192（2片）2、译码器CD4511（2片）3、显示器（2片）4、跳变开关（1个）普通开关（1个）5、电阻（3个）R32.2¦¸6、电容（2个）7、三极管（PNP1个）8、5V直流电源9、蜂鸣器（1个）