光控计数器电路

Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology课程设计说明书（论文）课程设计说明书（论文）课程名称： 数字电路设计 院 系： 电气学院自动化测试与控制系 班 级： 0801202 光电二班 设 计 者： 李金龙 学 号： 1080120258 指导老师： 齐明 设计时间： 2025 年 12 月 哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书室内人员统计数器设计设计简介 在如今，数字逻辑电路已广泛地应用于我们的日常生活中。建筑物上的彩灯装饰，银行、饭店等移动文字广告等。数字电路的进展特别是大规模以及超大规模集成电路的进展，推动了自动化的普及。本设计正是基于时序逻辑数字电路而产生的一种自动计数装置，这种装置避开了人员计数麻烦且浪费时间的缺点。在脉冲数字电路基础上，结合时序组合数字电路的知识，设计了光控式室内人员计数器。主要系统分为：光电装换模块、脉冲整形模块、时序控制模块、计数译码和显示模块。第一部分 设计要求 本设计依靠光线通断来推断室内人员进出并计数。要求设计两路光控电路，一路光线放在门外，一路放在门内。依据人员触及两路光控电路的时序不同计数，人员出去时，减计数，人员进来时，加计数。要求人数为 25 人，并用数码管显示数字。第二部分 系统组成及工作原理2.1 系统组成 该设计系统有六部分组成：光控电路、触发脉冲、加减计数、显示译码、数码显示、人工善后处理。原理框架图如下： 2.2 工作原理人员进出触发两路光控电路，光控电路将光信号转换成电信号，经施密特触发电路将信号整形为脉冲。逻辑转换部分将时差脉冲信号转换输出减计数或加计数时钟，计数器计数并将数值传给显示译码电路，数码显示部分将计数值显示。工作人员整理室内时通过开关控制清零部分将计数器和数码显示部分清零，不影响第二天使用。2.3 设计原理图 图 1 仿真电路图2．4 各模块介绍 2．4．1 光电转换模块 前面已经介绍过，用红外线发光二极管和接收二极管设成两路，将人员经过信息转换成光电脉冲信号。用 555 计时器完成脉冲整形，设计整形电路如下图： 图 2 555 脉冲整形电路2.4.2 D 触发器脉冲触发与逻辑转换模块 图 3 时钟控制模块 该部分电路将脉冲信号逻辑转换成后续模块加减计数器时钟脉冲。达到人进来时加时钟脉冲，减时钟没有脉冲；人出去时减时钟脉冲，减计数。而且无论是两路脉冲是否重叠都能分辨。仿真波形如下： 图 4 压檐脉冲波形 图 5 不压...