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1、电子课程设计报告电子技术基础课程设计题目名称:姓名：学号：班级：指导教师:重庆大学电气工程学院6月一、内容摘要设计内容及要求红外线转速表的工作原理四、单元电路设计五、总体设计目录六、组装调试七、心得体会八、电路用到的器件九、总结十、参考文献红外线转速表一、内容摘要：我们设计的是四位数数字显示红外线转速表。转速表用红外线发光管，经 过光学原理实现对转速的测量,经过计数锁存电路、延时电路、脉冲电路的 相互有机组合能够使测速范围达到了从0转/s到9999转/s,实现近距离测量；二、设计内容及要求:(1) 设计四位数数字显示红外线转速表。转速表用红外线发光管。测速范围为00009999转/分,实现近距
2、离测量；(2) 发射的红外线用一定的频率脉冲调制,接收的调制脉冲经过解调电路得到 被测转动体的转速脉冲；(3) 组装、调试红外线转速表；(4) 画出完整的电路图,写出设计、调试报告；三、红外线转速表的工作原理3.1红外线转速表采用的红外线探头有直接试和反射式两种。直接式探 头、发光管和受光管在被测物体的两边，发光管射出的光线直接照射到受光 管上，被测物体运动时阻挡光线，产生计数信号，这种探头经常见做光电计 数。反射式探头、发光管和受光管在被测物体的同测，当探头接近物体是， 接收到脉冲的红外线信号，用于测量转速比较方便。资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。3.2测量转速的
3、探头根据测量距离能够采用透镜系统，也可不采用透镜系 统。当被测物离开探头距离在15cm以内时,无需采用透镜。探头设计是可采 用小功率发光管5GL和光敏受光管3DU5C。组装电路如图2-1所示,两管并 排放置，两个管子的中心线夹角很小，使它们在10cm15cm远处相交。这种探头靠接近物体上漫反射回来的光线工作,对全黑色物体，接收灵敏度很底, 对白色物体和镜面反射体接收最灵敏，也能接收到其它颜色物体的反射光， 但相应的探头距离要近些。图2-1不加透镜，接收漫反射光的探头测量转速的探头经常见透镜系统，根据光学的折射反射原理，发射管和接 收管都固定在探测架上,经过透镜聚焦。在探测架中间用半透膜使发射的
4、红 外线折射向转动体，又能使从转动的物体反射回来的红外线经过半透膜射向 接收管。半透膜上最好涂一层只能透过某个单色波长的物质,或用单色性很 好的滤色玻璃制作，使它只能透过固定波长的红外线（例如0.93m）这样对于 对抗杂散光的干扰更有利。3.3为了提高反射红外线的能力，一般在转动物体贴上一小片红外线反射纸,反射效果极好。有时用镜面、铝箔、洁白平滑的纸、白油漆等也能提 供反射性能。当转动物体转到反射纸恰好对着从发光管发出的红外线时，接 收管接收到光信号，从单位时间内收到光信号的次数便可测出转速。3.4红外线转速表电路原理框图如图2-2所示。为了使红外线转速表不怕可见光干扰，系统能够设置振荡器和波
5、形变换电路，使发射的红外线经过脉冲 功率放大和调制，当受光管收到脉冲信号后，电路把调制发光管的脉冲信号和 受光管接收到的脉冲信号选通出来，对收到的光电信号，必须”卸调”调制脉冲, 即实行解调，从中取得真正需要的转速脉冲输出信号，解调后输出信号送入计数控制门计数。图2-2红外线转速表电路原理框图BS201AGC4011CC4011DCC4098 f5C702CC4013CC4D98红外线探头及|卜 光电转换电路i计数、锁存和译码Is脉宽电路秒脉冲电路计数控制门延时2延时1秒脉冲电路能够得到1kHz的秒脉冲信号，经过1秒脉冲电路得到闸门时 间（脉宽）为1秒的闸门信号，该1秒的脉宽就是转速表的取样时
6、间，是计数控 制门的输入信号。为了在测量过程中，只让显示数字在每次测量结束后自动改变一次数据，要对 计数显示”锁存”，因此电路需要一个延时1锁存信号。在计算器每测量依次 转速后，使计算器自动清零，故设置延时2电路,以提供延时清零脉冲。计 数、锁存、译码显示电路完成光电转速表的转速数据显示。四、单元电路设计资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。1、红外发射及接收电路5GL的最大正向电流为:10ma; 3DU5C的最大正向电流为：1ma 我组选择 R1=500Q, R2=5KQ;能够保证 I110ma;I11ma5V3DU5C% L2、秒脉冲电路系统所需要的秒脉冲由定时器555定时器所构成的多谐振荡器提供。其中1 脚是电路地GND; 8脚是正电源Vcc,工作电压范围为318V; 2脚是低触发端 TR; 3脚是输出端OUT; 4脚是主复位端R; 5脚是控制电压端Uc; 6脚是高触 发端TH; 7脚放电端DISC。R1、R2和C为定时电阻和电容,C1为电压控制 端稳定电容。输出矩形脉冲的周期等于电容的充放电时间之和。用一阶RC电路的三要素 法可求出电容的充放电时间。充电时间即高电平脉冲宽度T1=0.7(R1+R2)Co放电时间即低电平脉冲宽度t2=r2c。R1=72.14K R2=30.43K. C=10uF C1=10nF
