《商店迎宾机器人.docVIP

《电子技术》课程设计报告 课题：商店迎宾机器人电路 班级 电科1121 学号 1121207119 学生姓名 许文锦 专业 电子科学与技术 系别 电子信息工程系 指导老师 电子技术课程设计指导小组 淮阴工学院 电子与电气工程学院 2014年6月 一．设计目的： a）培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。 b）学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。 c）进行基本技术技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。 d）培养学生的创新能力。 二．设计要求： 1. 能判断顾客进门与出门，在有顾客进门时“欢迎光临”，出门时“谢谢光临”。 2. 能实时统计来访人数及当前店内人数，并用数码管显示出来。 3. 电路设计要求有抗干扰的措施。 4. 统计误差不超过一人。 5. 电路设计不能使用MCU，只能应用普通中小规模集成电路芯片。成本控制在20元内。 三．总体设计 设计要求该电路能感应到客人的进出，所以需要一个检测电路来判断，这个设计是采用红外线发光二极管和光敏三极管来实现的判断功能，并且通过CD4518组成8421码同步十进制计数器来实现技术功能。 1.原理框图 图1：原理框图 2.总电路图 图2机器人光电数字显示电路 四．单元电路设计 1.检测电路 检测电路部分主要由光敏三极、红外发光二极管、LM393、4N35、NPN三极管和电阻组成。 光敏三极管接收到红外发光二极管射来的红外光线，电流增大，内阻减少，集电极输出低电平。此外电平加到电压比较器的反向输入端6脚，同时因同向输入端5脚经电阻分压后，5脚电压大于6脚电压，7脚输出高电平，此高电平加到2脚，使2脚电压高于3脚电压，1脚输出低电平，是光电耦合器内藏发光管点亮，对应的光敏管导通，三极管导通，集电极输出低电平。当有物体通过红外发光二极管和接收管之间时，红外线被挡住，集电极输出高电平，6脚电压大于5脚电压，7脚输出低电平，2脚电压小于3脚电压，使1脚输出高电平，光电耦合器截止，三极管截止，集电极输出高电平。从上述可见，当有物体通过红外发光二极管和接收管之间时，便在集电极上输出计数脉冲信号。 2.计数显示部分 计数显示部分主要是由CD4511、CD4518、电阻及共阴极数码管组成。 CD4518组成8421码同步十进制计数器，对输入的脉冲信号下降沿进行计数。为满足下降沿计数的要求，将CD4518的cp端接地，计数脉冲信号接EN输入端。因CD4518内含两个相同的计数器，可降低一级的Q4输出接第二级的EN端，构成两级串行计数，实现0—99的计数显示。CD4518的第7、15脚为清零端Cr，通过电阻接地为零电平，与电容一起实现开机清零的作用。译码电路采用两块CD4511分别组成BCD7段译码器，驱动LED数码显示器。 3.电路工作原理 该电路有光电输入电路(VD,3DU12),脉冲形成电路(IC1A,IC1B组成电压比较器；光电耦合器；晶体管开关电路)和记数与显示电路等组成. 当光敏三极管VD接收到红外发光二极管射来的红外光线时，3DU12中VT1导通，比较器IC1-A的反相输入端为低电平，输出高电平，加到比较器IC1-B的反相输入端，使输出低电平，则光电耦合器4N35内的发光管点亮，对应的光敏管导通，三极管也导通，集电极输出低电平。当有物体通过红外发光二极管VD和接收管VT之间，红外线被挡住，VT截止，IC1-B的1脚输出高电平，4N35截止，VT截止，VT集电极输出高电平，故当有物体通过VT时，便在VT集电极上输出计数脉冲信号，该信号送到十进制计数器，再送到译码显示电路，显示出相应的数据。 缺点：电路的计数脉冲形成部分比较复杂，焊接起来连线比较复杂 4.各单元电路元器件介绍 （1）LM393集成块内部装有四个独立的电压比较器，该电压