红外线电子进出门计数器

河南科技学院2010届本科毕业论文（设计）论文题目：红外线电子进出门计数器的设计学生姓名：吕乐飞所在院系：机电学院所学专业：电子信息工程导师姓名：陈艳峰完成时间：2010年5月151摘要本文利用红外线发射、接受模块作计数传感器基于光电检测原理，设计了红外线电子计数器。对于乘客的进出门计数更方便快捷。由于该装置使用了模块化结构及加密、解码技术，解决了抗干扰问题。故工作稳定计数准确。可广泛用于汽车等记录进出门人数的设备。关键词：LED可逆计数器红外线传感器红外线发射驱动器2AbstractUsingtheinfraredemission,acceptmoduleforcountingsensorbasedonthephotoelectricdetectionprinciple,designofinfraredelectroniccounters.Forthepassengersintooutcountmoreconvenientandquick.Becausethedeviceusingmodularstructureandencryption,decoding,solvethetechnicalproblem.Anti-interferenceSostablecountaccurately.Canbewidelyusedinautomobilesrecordintothenumberofdevices.Keywords:LED，Reversiblecounter，Infraredsensors，Infraredemissiondrive1目录1引言..........................................................................................................................11.1课题的来源和意义..........................................................................................11.2国内外“电子售票员”现状..........................................................................11.3方案论证..........................................................................................................11.4设计制作工作步骤..........................................................................................22.计数器设计..............................................................................................................32.1总体设计要求...............................................................................................32.2乘客进出门统计..............................................................................................42.35KHZ红外发射驱动器..................................................................................62.45KHZ带通滤波器..........................................................................................72.5可逆计数器......................................................................................................92.6译码显示电路................................................................................................112.7读卡器电路.....................................................................................................132.8买票按钮........................................................................................................143设计与制作...........................................................................................................153.1原理图输入中的问题与解决........................................................................153.2没有封装的元件――自建封装库................................................................153.3单面布线中的飞线问题................................................................................163.4调试中的问题................................................................................................163.4.1LED缺段问题...........................................................................................163.4.2进出门计数变反问题...............................................................................173.4.3刷卡无动作问题......................................................................................173.4.41米外发射接收测试..................................................................................17结论............................................................................................................................18参考文献......................................................................................................................19致谢...........................................................................................................................20附录............................................................................................................................21红外发射、计数检测、刷卡电路总原理图..............................................................2111引言传统的计数统计是人工的、机械的、离散的。如果改造成电子自动计数方式则不仅节省了人力资源，而且能联网，实现远程控制和存储。电子自动计数还具有抗干扰能力强，误差小、可持续工作时间长、便于加密处理而且保密强度高等优点。利用电子自动计数采集大量的人流、物流信息，不仅对当前调度有用，也是长期规划的重要依据。本文对公交的进出门人数，买票、刷卡人数的电子计数器研制及遇到的问题作一讨论。1.1课题的来源和意义本课题是在电子竞赛培训中的预演练习题“电子售票员”的基础上作了更深入探讨。在实施过程中，涉及到红外传感器，放大器，比较器，计数器，显示器等多种元器件，综应用了“电路”“模拟电子学”“数字电子学”“Protel99se印制板设计”“电子测量技术”等知识，通过做这项电子制作，完成设计制作的全过程。方案论证、上网查阅有关应用电路和集成电路参数，对每一部分的电路精心设计、通过Multisim8仿真选用最佳的元件配。在这个过程中，碰到了许多以前书本上没有学的问题，在解决问题的过程中提高了认识，补充了课本知识。电子设计课题不一定很大，只要通过亲手做遍全过程，完成一个产品制作，收获是很大的。本课题的意义在于红外线计数技术不仅适用于人员流动检测和计数，还可以应用于生产线料瓶的计数，应用面广。通过增加接口可以联网做数据采集。本设计经过实践考验后，可以实现模块化，小型化，或做成专用电路。。1.2国内外“电子售票员”现状目前国内公交推广IC卡后大大减轻了售票员的劳动强度,但没有全部做到无人售票,这是人力资源的很大浪费。经过我们实地观测，乘客漏刷卡，故意不刷卡大有人在,就是有了售票员也照顾不到监视前后两个刷卡器。无人售票情况，司机监视投币、刷卡也有走眼的,所以国内需求电子售票员是必然的。国外乘车人不太拥挤，上车比较有秩序，更适合推广电子售票员。1.3方案论证方案一：用单片机系。8051单片机可以软件实现相位比较、+1，-1计数器、译码器功能。但是模拟部分的运算放大器，比较器，大电流的显示驱动器和显示器还是要外接，而8051单片机的许多其它功能没有发挥。结论：用单片机系对简化电路作用不明显。方案二：用FPGA。情况与单片机系相似，只能集成数字部分。成本比单片机更高,没有实用价值。2方案三：用现成的计数-译码-显示模组，现成的红外接收-放大头。需要做的仅相位比较这部分。这种方案是可行的，但是对学习电子制作来说，练习的机会少。方案四：用通用中小规模集成电路来实现。在设计好电路后先用Multisim8仿真，选择最好的元器件组，再用Protel99se设计PCB，再安装调试。这种方法虽然比较麻烦，实践机会多，有利于提高动手能力。决定用方案四。1.4设计制作工作步骤1.4.1.根据电路的功能要求设计总体结构框图1.4.2.总体结构框图把系分为红外高频调制发射、红外接收、高增益选频放大器，由比较器构成的检波器，进出门识别相位比较器，可逆计数器，译码器，显示器，控制界面(按键和开关)九部分组成。1.4.3.参考有关线路图，设计每一部分的电路草图SCH文件。查阅各种芯片的资料，选用合适的外围芯片。通过Multisimm8仿真，纠正设计中不合理的元件参数，选用最佳的元件配。1.