实训二：红外光电计数器的设计与制作

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1、一、目的要求1、通过实训掌握红外线收发对管的特点以及选型;2、掌握555单稳态电路的工作原理；3、学会红外线的发射与接收电路制作；4、学会BCD码显示驱动电路设计；5、熟悉电路装配和调试.实训项目：红外光电计数器的制作发射管:由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓)制成PN结,外加正向偏置电压时,向PN结注入电流激发红外光.红外发射管红外接收管红外发光二极管发出红外光（近红外线约0.93μm）。管压降约1.4V，正向工作电流一般小于20mA。注:可见光的波长范围在770～390纳米之间接收管:光敏二极管或光敏三极管,PN结受照射后产生光电流.工作方式红外线发射与接收的方式有两种，其一

2、是直射式，其二是反射式。直射式指发光管和接收管相对安放在发射与受控物的两端，中间相距一定距离；反射式指发光管与接收管并列一起，平时接收管始终无光照，只在发光管发出的红外光线遇到反射物时，接收管收到反射回来的红外光线才工作。应用领域遥控器触摸屏智能玩具光电计数无线通讯红外发射管的驱动有直流驱动和脉冲驱动两种。红外发射管在直流驱动方式下，只适合近距离传输。当红外发射管在脉冲驱动方式下，最远传输距离可达20米。图1.红外发射管驱动电路图2.红外管接收电路1图2.红外管接收电路2图2.红外管接收电路3方案一：红外光电计数器的设计（1）红外检测电路。由红外发射二极管VDl和红外接收二极管V

3、D2等组成。（2）555单稳态触发电路。（3）cd4518,cd4511,共阴数码管显示电路1：单元电路设计：2、元器件说明(1)、红外线发射和接收对管常用的红外发光二极管（如SE303（TLN104白色与PH303（TLP104），其外形和发光二极管LED相似，发出红外光（近红外线约0.93μm）。管压降约1.4V，工作电流一般小于20mA。为了适应不同的工作电压，回路中常串有限流电阻。发射红外线去控制相应的受控装置时，其控制的距离与发射功率成正比。(2)、NE555管脚排列如下图，底座用14脚代替。(3)、4518芯片管脚图及内部结构图CD4518是一个同步加计数器，在一个封

4、装中含有两个可互换二/十进制计数器，其功能引脚分别为1～7和9～{15}.该CD4518计数器是单路系列脉冲输入（1脚或2脚；9脚或10脚），4路BCD码信号输出（3脚～6脚；{11}脚～{14}脚）。CD4518控制功能：CD4518有两个时钟输入端CP和EN,若用时钟上升沿触发,信号由CP输入,此时EN端为高电平（1）,若用时钟下降沿触发,信号由EN输入,此时CP端为低电平（0）,同时复位端Reset也保持低电平（0）,只有满足了这些条件时,电路才会处于计数状态.否则没办法工作。将数片CD4518串行级联时，尽管每片CD4518属并行计数，但就整体而言已变成串行计数了。需要指

5、出，CD4518未设置进位端，可利用Q4做输出端。正确接法应是将低位的Q4端接高位的EN端，高位计数器的CP端接USS。4、4511芯片管脚图及内部结构图CD4511是一片CMOSBCD—锁存/7段译码/驱动器。其中abcd为BCD码输入，a为最低位。LT为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。BI为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时，B1端应加高电平。LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。a～g是7段输出，可驱动共阴LED数码管。方案二：红外光电计数器的设计四、元件的安装注意

6、布置要合理，锡焊要焊实，焊点要小，要均匀。线外线发射与接收对管要隔开。五、思考题1.红外线计数器有何特点？2.为何要在控制电路中高置遮光板？