数电课程设计任务书.docx

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级： 电信1203班

指导教师： 杨媛媛 工作单位： 信息工程学院题 目: 光控计数器的设计仿真与制作

初始条件：

集成显示译码器、计数器、555定时器、数码管、和必要的门电路或其他器件。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

1、课程设计工作量：1周内完成对光控计数器电路的设计、仿真、装配与调试。

2、技术要求：

设计一个利用光线的通断来统计进入房间人数的电路，用2个数码管显示计数值。

①设计两路光控电路，一路放置在门外，一路放置在门里。当有人进入或走出房间时，将先后触发两路光控电路产生脉冲信号。（仿真时可用2个开关模拟光控开关）

②设计一个加减控制电路，根据光控电路产生脉冲的先后顺序，判断人员是进入房间还是离开房间，从而控制可逆计数器实现加法或减法的操作。要求有人进入时，加法计数；有人离开时，减法计数。

③确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，分析工作原理。

3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。

时间安排：

第1-2天，查阅相关资料，学习设计原理。

第3-4天，方案选择和电路设计仿真。

第4-5天，电路调试和设计说明书撰写。

第6天，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。

指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日

摘要

光电计数器主要分为光电检测转换部分和电子显示部分。光电传感器是一种将光信号转化为电信号的装置，它实现工作的理论基础是光电效应。光电效应大致可以分成三个类型：第一类就是外光电效应，在光的照射下使电子从物质的表面逸出；第二类是内光电效应，在光的照射下，物质的电阻率改变；第三类是光生伏特效应，在光的照射下，物质内产生电动势。实现转换的器件主要有光电二极管、光电三极管、光电倍增管、光电雪崩管等等。光电计数器的工作原理是，从光源发出一束集中的平行有效光，在流水线上，每出现一个物体，就会对光进行一次遮挡，光接收器无法接受到光源信息，电路的光电流就会产生改变，经过信号处理后计数器计数一次，即通过了一个器件。光电计数器常用来统计成品数量和参加展会人数。

数字式计数器因为其有使用方便，计数精确，显示直观等优点，被广泛应用于各行业生产线上的物件计数。本论文利用光敏电阻受光照强弱其值发生改变来接收光信号，并通过数字计数与显示电路设计了一种光电计数器。当物件从光敏电阻上通过时会对光束进行遮挡，光敏电阻阻值发生变化，从而使光电转换电路产生一个脉冲信号，经计数电路和LED数码管显示计数的数值。该光电计数器可以将机械或者人工的计数方式转变为电子自动计数，生活实用性很强。

关键词：光敏电阻；计数器；LED显示管

武汉理工大学《数字电子电路与逻辑设计》课程设计说明书

目录

设计任务和要求 1

设计分析和设计内容 1

设计框图 1

工作原理 2

各模块的设计 2

所用元器件 2

各模块电路介绍 5

电路原理图及元器件 7

电路完整原理图 7

元器件清单 7

仿真图及调试分析 8

电路仿真图 8

调试分析 8

设计心得体会 9

参考文献 10

武汉理工大学《数字电子电路与逻辑设计》课程设计说明书

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设计任务与要求

设计任务

本设计主要是利用光线的强弱来统计进入实验室人数。要求设计两路光控电路，一路放置在门外，另一路设置在门里，当有人通过门口时（无论是进入或走出房间），都会先触发一个光控电路，再触发另一个光控电路，要求根据光控电路产生触发脉冲的先后顺序，判断来人是进来还是离开实验室，当有人进入时实验室时令计数器进行加计数，当有人离开时实验室进行减计数。要求计数器的最大计数容量为99人，并用数码管显

示数字。

设计要求

用两个数码管显示计数值。

设计两路光控电路，其输出能令计数器实现加减计数。

设计分析和设计内容

设计框图

整个系统由5个部分组成：光控电路、触发脉冲、加减计数、显示译码、数码显示。

光控电路脉冲触发加减计数器

光控电路

脉

冲触发

加

减计数器

脉

冲触发

显示译码

数码显示

光控电路显示译码数码显示工作原理：

光控电路

显示译码

数码显示

首先由光控电路将接收的光信号转换为电信号，经555定时器构成的施密特触发器和555定时器构成的单稳态触发器触发脉冲，输出计数脉冲信号，再由加减计数器和显示译码器在显示管上显示数目的增加或减少，从而实现自动计数的功能。

各模块电路的设计

所用元器件的介绍：

555定时器

55