红外光电传感计数器报告

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1、传感器与检测技术课程论文课程：传感器与检测技术题目：红外光电传感计数器所属院(系)电气工程学院专业班级姓名学号：指导老师2015年12月07日15引言传感器作为现代科技的前沿技术，被认为是现代信息技术的三大支柱之一，也是国内外公认的最具有发展前途的高科技技术产业和朝阳产业。随着时代进步和发展，传感器与检测技术已经普及到我们的生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。红外光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。在本次设计中，通过红外光电传感器产生高低电平，触发计数器进行计数，可以应用于实际生活中进行计数功能，如产品生产线

2、对产品进行计数、对教室上课人数进行计数、统计人流量等，可根据具体情况对计数器进行级联，增加其计数范围，实用性高。15目录一、总体设计思路……………………………………………….3二、主要电路原理分析………………………………………….3（1）电源模块………………………………………………..3（2）光电输入电路的设计……………………………………………5（3）波形变换…………………………………………………5（4）计数器设计………………………………………………7（5）驱动显示电路设计………………………………………7（6）显示电路设计…………………………………………

3、…9三、结论……………………………………………………………..11附录一………………………………………………………………..12附录二………………………………………………………………..13附录三………………………………………………………………..1415一、总体设计思路红外计数器电路的工作原理是：该电路由光电输入电路，脉冲形成电路和计数与显示电路等组成，利用被检测物对光束反射，从而检测物体的有无。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。红外对射管将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。每当物

4、件通过红外对射管中间一次，红外光被遮挡一次，光电接收管的输出电压发生一次变化，这个变化的电压信号通过放大和处理后，形成计数脉冲，去触发一个十进制计数器，便可实现对物件的计数统计。根据题目的要求，结合考虑过确定了此系统的设计方案，下图即为此系统原理框图：稳压电源译码器LED光检测脉冲发生器计数器它包括脉冲发生器、计数器、、显示电路等几个模块组成。计数器完成99次计时功能，译码显示当前的计数值。2、主要电路原理分析（1）电源模块电源变压器：直流电压源的输入端接220V的交流电压，所需直流电压的数值和交流电压有效值相差较大，因而需要电源变压器进行降压。在对交流

5、电压进行降压处理时，电路采用变压器直接变压的方法，输出9V交流电压。整流电路一般分为半波整流和全波整流。桥式整流最为常用，单相桥式整流电路可将变压器副边电压从交流转变为直流电压。鉴于以上优点，本设计采用了桥式整流的方法。电容滤波电路是最常见并且最简单的滤波电路。一般在整流后，还需利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。其工作原理是在整流电路的输出端（即负载电阻两端）并联一个电容即构成电容滤波电路。滤波电容容量较大，利用其充放电作用，使输出电压趋于平滑。滤波电路需要1000uF、0.1uF、0.1uF电容各一个。15图2.1.1直流稳压电源的方框图

6、电路图如下；图2.1.2电源电路稳压电路的功能是使输出的直流电压趋于稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。稳压电路有稳压二极管型稳压电路、串联型稳压电路和集成稳压器电路等多种类型。为使电路简单化、高效化、稳定化，我们采用了集成7805稳压器型稳压电路进行稳压，为后面的一切电路提供了稳定的5V直流电压。综上所述，电源整体设计思路为：220V/50HZ交流电压9V电源变压器整流电路滤波电路稳压电路输出+5V直流电压。15（2）光电输入电路的设计1：红外对射管的工作原理利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、

7、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化，通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件，通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。2：光电输入电路红外对射管将输入电流在发

8、射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。