CD192考勤計數(shù)器的設(shè)計

集成同步計數(shù)器的應(yīng)用桂林電子科技大學(xué)教學(xué)實踐部一、實驗?zāi)康恼莆展怆妭鞲衅鞯氖褂眉肮δ軠y試方法；計數(shù)器可以記錄某一時間段內(nèi)房間內(nèi)所有來訪者的人數(shù)。該裝置可安裝在電影放映廳、大樓和辦公室等入口處。學(xué)習(xí)用集成計數(shù)器構(gòu)成模N的方法。二、電路工作原理

電路由5V電源供電，接通后，當(dāng)有物體從光電開關(guān)開關(guān)通過時，遮斷紅外光線，此時光電開關(guān)輸出管腳端電壓有跳變，通過上拉電阻放大跟非門整形后作為脈沖輸入給兩個計數(shù)器，兩個計數(shù)器進(jìn)行級聯(lián)計數(shù)，結(jié)果通過譯碼器譯碼后，由數(shù)碼管顯示結(jié)果。最后通過一個開關(guān)接入計數(shù)器清零端進(jìn)行結(jié)果清零。

三、電路工作框架圖四、電路主要元件芯片功能介紹

(1)七段發(fā)光二極管(LED)數(shù)碼管(a)共陰連接（“1”電平驅(qū)動）(b)共陽連接（“0”電平驅(qū)動）（2）BCD碼七段譯碼驅(qū)動器CD4511接線圖五、CD40192管腳說明××××abcd××××××××D0D1D2D3Q0Q1Q2Q3CRLDCPUCPD

0000abcd

加計數(shù)減計數(shù)1×××00××011011

輸出

輸入異步清零異步置數(shù)輸入脈沖數(shù)0123456789輸出Q30000000011Q20000111100Q10011001100Q00101010101

加法計數(shù)

減法計數(shù)

任意進(jìn)制計數(shù)的實現(xiàn)（模六復(fù)位法）

0000000100100011010001010110任意進(jìn)制計數(shù)的實現(xiàn)（模六置數(shù)法）由于CD40192為異步預(yù)置，最大計數(shù)值N=10，因此，加計數(shù)時預(yù)置值=N-M-1=10-6-1=3，減計數(shù)時，預(yù)置值=M=6。加法減法方法總結(jié)采用復(fù)位法或置數(shù)法設(shè)計任意模值計數(shù)器都需要經(jīng)過以下三個步驟：選擇模N計數(shù)器的計數(shù)范圍，確定初態(tài)和末態(tài)；確定產(chǎn)生復(fù)位或置數(shù)信號的譯碼狀態(tài)，然后根據(jù)譯碼狀態(tài)設(shè)計譯碼反饋電路；畫出模M計數(shù)器的邏輯電路，并接線。

實驗內(nèi)容

測試CD40192同步十進(jìn)制可逆計數(shù)器的邏輯功能計數(shù)脈沖由單次脈沖源提供，清除端CR、置數(shù)端、數(shù)據(jù)輸入端D0

、D1

、D2

、D3分別接邏輯開關(guān)，輸出端Q0

、Q1

、Q2、Q3接譯碼顯示輸入相應(yīng)插口A、B、C、D。逐項測試并判斷該集成塊的功能是否正常。采用CD40192,設(shè)計1種設(shè)計方法來實現(xiàn)模N（N=2~8）計數(shù)器，然后互換CPU和CPD的接線，觀察試驗現(xiàn)象。實驗中易出現(xiàn)的問題

容易混淆計數(shù)器的幾種工作狀態(tài)，它們有：復(fù)位狀態(tài)、預(yù)置狀態(tài)、計數(shù)狀態(tài)。其中各種狀態(tài)對其相應(yīng)的功能引腳的設(shè)置也不同。在用預(yù)置法做任意模值計數(shù)器時，要在反饋端加入一定的延時電路，如取兩次反。六、六反相器CC4069CC4069內(nèi)集成6個非門，在此電路中主要起波形整形作用，使計數(shù)器工作更加可靠。七、光電開關(guān)EE-SX673A

該光電開關(guān)產(chǎn)商為OMRON，是光遮斷器。工作電壓為5~24V(DC)，當(dāng)工作電壓為5V時，平時輸出管腳電壓為0V，有物體遮擋時，輸出腳輸出0.3V電壓。181、光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分類

光電傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的，其結(jié)構(gòu)如下19

根據(jù)傳感器元件分為脈沖（開關(guān)）式和模擬式的兩大類模擬式光電傳感器按被測量方法又可分為遮光式（對射型）、投射式、漫反射三大類2、分類1）遮斷型（對射型）光電傳感器透光器受光器被測物體優(yōu)點(diǎn)：檢測距離較長。投光器/受光器兩者都需要光電傳感器始于對射型。投光元件從燈泡開始發(fā)展到LED，受光元件從光電阻元件發(fā)展到PD。檢測距離21

光電開關(guān)外形22遮斷型光電開關(guān)示意圖遮斷報警23遮斷式光電開關(guān)原理ObjectReceiver

遮斷式光電開關(guān)由相互分離且相對安裝的光發(fā)射器和光接受器組成。當(dāng)被檢測物體位于發(fā)射器和接受器之間時，光線被阻斷，接受器接受不到紅外線而產(chǎn)生開關(guān)信號。被檢測物體光發(fā)射器光接收器24光電開關(guān)在流水線上的應(yīng)用送料器定區(qū)域式光電開關(guān)咖啡罐流水線運(yùn)行方向罐裝高度檢測儲料倉落料口遮斷式光電開關(guān)（計數(shù)）25光幕

兩個柱形結(jié)構(gòu)相對而立，每隔數(shù)十毫米安裝一對發(fā)光二極管和光敏接收管，形成光幕，當(dāng)有物體遮擋住光線時，傳感器發(fā)出報警信號。接收器26

光幕應(yīng)用

當(dāng)有物體遮擋住光線時，傳感器發(fā)出報警信號，起保護(hù)、預(yù)警等作用。光線被遮斷（報警）27

光幕應(yīng)用（續(xù)）產(chǎn)品高度測量28

光幕應(yīng)用（續(xù)）

三維尺寸檢測寬度測量長度測量高度測量29

光幕應(yīng)用（續(xù)）木材外形截面積檢測30光幕應(yīng)用（續(xù)）糾偏

光幕可檢測出帶材在卷曲過程中的偏移，經(jīng)控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)使帶材向正確的方向運(yùn)動（糾偏）。2023/2/631圖5-44帶材跑偏檢測裝置

～組成一個電橋電路，當(dāng)帶材處于正確位置（中間位置）時，通過預(yù)調(diào)電橋平衡，使放大器輸出電壓為零。如果帶材在移動過程中左偏時，遮光面積減小，光敏電阻的光照增加，阻值變小，電橋失衡，放大器輸出負(fù)壓；若帶材右偏，則遮光面積增大，光敏電阻的光照減弱，阻值變大，電橋失衡，放大器輸出正壓。輸出電壓的正負(fù)及大小，反映了帶材走偏的方向及大小。32

光幕應(yīng)用（續(xù)）光幕用于

自動收費(fèi)系統(tǒng)的車輛檢測33

光幕應(yīng)用（續(xù)）鍛壓機(jī)床的安全區(qū)域設(shè)置及入侵報警34

光幕應(yīng)用（續(xù)）安全區(qū)示警352）反射型光電開關(guān)

反射型光電開關(guān)分為兩種情況：反射鏡反射型及被測物漫反射型（簡稱散射型）。

反射鏡反射型光電開關(guān)采用較為方便的單側(cè)安裝方式，但需要調(diào)整反射鏡的角度以取得最佳的反射效果。反射鏡通常使用三角棱鏡，它對安裝角度的變化不太敏感，有的還采用偏光鏡，它能將光源發(fā)出的光轉(zhuǎn)變成偏振光（波動方向嚴(yán)格一致的光）反射回去，提高抗干擾能力。36定區(qū)域反射式光電開關(guān)原理

定區(qū)域式光電開關(guān)有一個非常確定的檢測區(qū)域，不經(jīng)過該區(qū)域的被測物體不會引起光電開關(guān)產(chǎn)生開關(guān)信號。檢測距離檢測距離37反射型光電開關(guān)及反射鏡外形三角反射鏡集發(fā)射、接收器于一身38反射鏡反射型光電開關(guān)工作原理

反射鏡反射型光電開關(guān)集光發(fā)射器和光接受器于一體，與反射鏡相對安裝配合使用。反射鏡使用偏光三角棱鏡，能將發(fā)射器發(fā)出的光轉(zhuǎn)變成偏振光反射回去，光接收器表面覆蓋一層偏光透鏡，只能接受反射鏡反射回來的偏振光。反射板反射鏡被測物體偏振光發(fā)射光39反射型光電開關(guān)外形電源指示信號指示40反射型光電開關(guān)外形（續(xù)）靈敏度調(diào)節(jié)電位器調(diào)制型光電開關(guān)原理

光電開關(guān)的LED多采用中頻（40kHz左右）窄脈沖電流驅(qū)動，從而發(fā)射40kHz調(diào)制光脈沖。相應(yīng)地，接收光電元件的輸出信號經(jīng)40kHz選頻交流放大器及專用的解調(diào)芯片處理，可以有效地防止太陽光、日光燈的干擾，又可減小發(fā)射LED的功耗。

42被測物漫反射型光電開關(guān)原理漫反射光線反射光線被檢測物體光發(fā)射器和光接受器發(fā)射光線

漫反射型光電開關(guān)集光發(fā)射器和光接受器于