1.设计要求
使用指定元件,用模电、数电等有关知识,设计并制作一个易拉罐饮料计数自动化的模拟装置。生产单位常采用红外自动计数装置,将装有饮料的易拉罐放在马达带动的传动带上,在传动带运动的过程中让每个易拉罐依次同一方向地穿过红外发射、接收系统,形成计数脉冲,然后计数脉冲经电路加工、计数,再数显易拉罐计数结果,就知道其生产量。限于条件限制,不可能提供马达传动的易拉罐,只能模拟。故要求将红外发射、接收系统安置在作品的万能板上,二者保持1cm 以上距离即可,用VIP 卡片先插入随即抽出红外发射、接收系统中,卡片的一进一出表示有易接罐一个一个地穿过红外线,于是在电路上同样可形成计数脉冲。
要求是,作品完工后,能按如下流程演示功能:
1. 作品接入电源,电源指示灯(绿灯)亮。
2. 手动清零,显示“0 0”。
3. 模拟易接罐传动形成计数脉冲,计数脉冲指示灯(黄灯)闪亮。
4. 随着模拟易接罐穿过红外收、发系统的次数渐增,计数器计数渐增,显示器
依次显示01、02、03.……20.一旦计数达到20,计数脉冲形成电路便停止
工作。此后没有计数脉冲输出,计数脉冲指示灯不再闪亮,显示器也停止在
“20”,无论红外系统内有否物件穿插始终显示“20”不变,表示此时计满一
箱。
5. 要继续计数,必须先清零,显示“0 0”,方可开始新一轮计数,直至显示“20”,
表明又计满一箱。
主要元器件:红外发射接收对管,NPN 三极管9013,NE555,CD40110,IN4148,
共阴数码管,光耦4N25(可不用),电阻,电容。
2.电路展示
3.元件介绍
NE555是一种经典的集成电路芯片,也称为555定时器或555计时器。它是由三节低功耗可控制放电器(compator)、RS触发器、开关电源和输出级构成的。555定时器具有广泛的应用领域,并且被广泛用于模拟和数字电路中。
NE555芯片可以实现多种功能,包括定时器、脉冲生成器、频率分割器、多谐振荡器和与RC元件等配合使用的模拟运算放大器等。它具有时基可调、重复性好、稳定性高、供电电压范围广等特点。
NE555的引脚功能包括:1号为地(GND),2号为触发输入(TRIG),3号为输出(OUT),4号为重置输入(RESET),5号为控制电压输入(CTRL Vcc),6号为阈值输入(TH),7号为放电输出(DIS),8号为正电源(Vcc)。
NE555广泛用于各种电子电路设计中,例如交流/直流变换器、时钟电路、脉冲调制和解调、电源管理等。在电子爱好者和工程师中非常受欢迎。
CD40110芯片是由德州仪器(Texas Instruments)公司推出的,并且被广泛应用于数字电路中。它具有多个引脚,包括时钟输入(CLK),RBI(器件保留位输入),RB0-RB3(船对端口输入)、CO(进位输出)等。
CD40110的主要功能是实现四位二进制计数和表示。它可以通过时钟输入的脉冲来进行计数,每个脉冲都会使得计数值递增一位。当计数值达到9时,进位输出(CO)会产生高电平信号,表示进位到更高位。
此外,CD40110还具有复位功能,当复位引脚(RBI)接收到高电平信号时,计数器将复位为0,重新开始计数。
NPN三极管是一种常用的双极型晶体管,它由一对P型掺杂的半导体材料夹着一块N型半导体材料构成。NPN三极管具有三个区域,分别是发射区(Emitter)、基区(Base)和集电区(Collector)。
NPN三极管在电子电路中有广泛的应用,它是一种放大器和开关元件。以下是NPN三极管的工作原理和特点:
1. 工作原理:当基极提供足够的正向偏置电压时,使得基区的电流流入,发射结极性变为正向偏置。这导致发射区的电子大量注入基区,并由于基区的较薄厚度,经过扩散到集电区。于是,在集电区形成了电子多数载流子流,即集电电流。这样便实现了电流的放大。
2. 放大作用:NPN三极管的主要功能之一是放大电流和电压信号。当小电流注入到基极时,通过放大作用,可以获得更大的集电电流。这使得NPN三极管被广泛应用于放大和信号处理电路中。
3. 开关作用:NPN三极管还可以用作开关。当正向偏置电压施加在基极上时,三极管进入饱和区,导通集电极和发射极之间的电流。当基极处于截止区时,三极管截断集电区和发射区之间的电流。这使得NPN三极管可以用于控制电流的流动,实现开关操作。
4. 参数特点:NPN三极管的参数特点包括最大集电极电流(IC max)、最大集电极-发射极电压(VCE max)、最大功率耗散(P max)等。这些参数决定了三极管在工作时的最大电流和电压范围。
4.源文件
生产线易拉罐自动计数装置的proteus仿真资源-CSDN文库https://download.csdn.net/download/guangali/88814017?spm=1001.2014.3001.5501