光电耦可逆计数器原理.docVIP

光电耦可逆计数器 光耦可逆计数器可以用来对不同运行方向的物件进行自动加减 计数，可用于在生产线上对生产物件进行自动计数。 光耦可逆计数器主要有四部分组成：采集信息部分——由光耦器件组成该部分；波形转换部分——由与非门和D触发器构成；计数部分——由74192、7448以及数码管组成该部分电路;报警电路部分——由74LS160和NE555组成该部分电路。其主要的工作原理为先用光耦器件负责采集信息，根据是否有物体通过，从而输出高低电平。再把输出的高低电平作为脉冲信号接入到波形转换电路中，最后将波形转换电路输出的相应的信号接入到计数部分。其中报警电路的大部分是独立于主电路的，具有独立的电路。 1、采集信息电路设计： 电路中的光耦器件为反射式光耦器件，红外发光二极管和光敏三极管里35o 夹角封装为一体，其交点在距光耦合器5mm处。工作时，红外发光二极管发出的红外光若被前方的物件遮挡，则红外光反射回来并被光敏三极管所接收使光敏三极管导通；若光耦器件前方没有物件，则光敏三极管处于截止状态。 NE555各个引脚介绍：１脚为地； 2 脚为触发输入端；3 脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器 6 脚和下比较器 2 脚的控制。当触发器接受上比较器 A1 从 R 脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3 脚输出低电平。2 脚和 6 脚是互补的，2 脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于 1Ucc/3，此时3 脚输出高电平。6 脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入电压大于 2 Ucc/3，称高触发端，3 脚输出低电平，但有一个先决条件，即 2 脚电位必须大于 1Ucc/3 时才有效。3 脚在高电位接近电源电压 Ucc，输出电流最大可打 200mＡ。4 脚是复位端，当 4 脚电位小于 0.4V 时，不管 2、6 脚状态如何，输出端 3 脚都输出低电平。5 脚是控制端。7 脚称放电端，与 3 脚输出同步，输出电平一致，但7 脚并不输出电流，所以 3 脚称为实高（或低） 、7 脚称为虚高。 555 的应用电路很多，大体上可分为 555 单稳、555 双稳及 555 无稳(即振荡器)三类。单稳电路有一个稳态和一个暂稳态， 是利用电容的充放电形成暂稳态的， 因此它的输入端都带有定时电阻和定时电容，常见的 555 单稳电路有两种：其中单稳态有两种电路，一种是人工启动型电路，另一种是脉冲启动型电路。双稳态电路也有两种，一种是RS触发电路，另一种是施密特触发电路。无稳态电路也就是多谐振荡器，常用来产生固定频率的脉冲。也可变成占空比和频率都可调的电路。 　　在本电路设计中用的是ＮＥ５５５的无稳态电路也就是多谐振荡器。在电路图中的Ｒ１６和Ｒ１７电阻和电容Ｃ２组成一个充放电电路。当电容充电到１ UＣＣ／3时，上比较器输出为高电平，下比较器输出为低电平，ＮＥ５５５输出为高电平，放电管截止，电容继续充电。当电容充电到２UＣＣ／3时，上比较器输出为低电平，下比较器输出为高电平，ＮＥ５５５输出为低电平，放电管导通，电容通过电阻Ｒ１７和放电管放电，当电容的电位低于１ UＣＣ／3时，放电管截止，电容重新充电，当当电容的电位高于２ UＣＣ／3时，放电管导通，电容放电。如此循环，从而输出一个周期性的脉冲信号。 报警电路 下图为整的原理图： 在用proteus画好原理图之后，飞线图 PCB图： 心得体会 在完成课程设计的过程中遇到了不少的困难，但主要是在画电路板的基础上，在原理图基本上没有什么大问题。但是在原理上有一个比较难把握的就是如何使得这两个光耦器件的导通时间有一半是重合的，或者确切的说是保证在进行运动物体加法计数器时，每次在时钟的上升沿时D输入端均为高电平以及在进行运动物体减法计数器时，只要保证每次在时钟的上升沿时D输入端均为低电平。在仿真是比较难保证这一点。 在用proteus做PCB图时，由于数码管和开关没有自带封装，所以还需要自己设计一个封装，而且还需根据实际器件的大小来设计尺寸。一开始在给数码管和开关添加好封装之后，转成PCB图却发现在图中并没有这两种器件，重现做了一下发现还是不对，如何上网查资料也没理出结果。后来在自己的摸索下找到了问题，是自己对器件的设置上有一点的小问题。 不过总的来说，在这个课程设计中，还是可以学到很多东西的，比如说一开始不会布线，布线的时候，总是会有交叉，后来先看着自动布线，然后慢慢摸索出一点点的规律和不断的总结经验。我认为，