CD192考勤计数器的设计课件

集成同步计数器的应用桂林电子科技大学教学实践部集成同步计数器的应用桂林电子科技大学教学实践部一、实验目的掌握光电传感器的使用及功能测试方法；计数器可以记录某一时间段内房间内所有来访者的人数。该装置可安装在电影放映厅、大楼和办公室等入口处。学习用集成计数器构成模N的方法。一、实验目的掌握光电传感器的使用及功能测试方法；二、电路工作原理

电路由5V电源供电，接通后，当有物体从光电开关开关通过时，遮断红外光线，此时光电开关输出管脚端电压有跳变，通过上拉电阻放大跟非门整形后作为脉冲输入给两个计数器，两个计数器进行级联计数，结果通过译码器译码后，由数码管显示结果。最后通过一个开关接入计数器清零端进行结果清零。

二、电路工作原理

电路由5V电源供电，接通后，当有物体从光电三、电路工作框架图三、电路工作框架图四、电路主要元件芯片功能介绍

(1)七段发光二极管(LED)数码管(a)共阴连接（“1”电平驱动）(b)共阳连接（“0”电平驱动）四、电路主要元件芯片功能介绍

(1)七段发光二极管(LED)CD192考勤计数器的设计课件（2）BCD码七段译码驱动器CD4511（2）BCD码七段译码驱动器CD4511接线图接线图五、CD40192管脚说明××××abcd××××××××D0D1D2D3Q0Q1Q2Q3CRLDCPUCPD

0000abcd

加计数减计数1×××00××011011

输出

输入异步清零异步置数五、CD40192管脚说明××××D0输入脉冲数0123456789输出Q30000000011Q20000111100Q10011001100Q00101010101

加法计数

减法计数

输入脉冲数0123456789输Q30000000011Q2任意进制计数的实现（模六复位法）

0000000100100011010001010110任意进制计数的实现（模六复位法）0000000任意进制计数的实现（模六置数法）由于CD40192为异步预置，最大计数值N=10，因此，加计数时预置值=N-M-1=10-6-1=3，减计数时，预置值=M=6。加法减法任意进制计数的实现（模六置数法）由于CD40192为异步预置方法总结采用复位法或置数法设计任意模值计数器都需要经过以下三个步骤：选择模N计数器的计数范围，确定初态和末态；确定产生复位或置数信号的译码状态，然后根据译码状态设计译码反馈电路；画出模M计数器的逻辑电路，并接线。

方法总结采用复位法或置数法设计任意模值计数器都需要经过以下三实验内容

测试CD40192同步十进制可逆计数器的逻辑功能计数脉冲由单次脉冲源提供，清除端CR、置数端、数据输入端D0

、D1

、D2

、D3分别接逻辑开关，输出端Q0

、Q1

、Q2、Q3接译码显示输入相应插口A、B、C、D。逐项测试并判断该集成块的功能是否正常。采用CD40192,设计1种设计方法来实现模N（N=2~8）计数器，然后互换CPU和CPD的接线，观察试验现象。实验内容

实验中易出现的问题

容易混淆计数器的几种工作状态，它们有：复位状态、预置状态、计数状态。其中各种状态对其相应的功能引脚的设置也不同。在用预置法做任意模值计数器时，要在反馈端加入一定的延时电路，如取两次反。实验中易出现的问题

容易混淆计数器的几种工作状态，它们有：六、六反相器CC4069CC4069内集成6个非门，在此电路中主要起波形整形作用，使计数器工作更加可靠。六、六反相器CC4069CC4069内集成6个非门，在此电路七、光电开关EE-SX673A

该光电开关产商为OMRON，是光遮断器。工作电压为5~24V(DC)，当工作电压为5V时，平时输出管脚电压为0V，有物体遮挡时，输出脚输出0.3V电压。七、光电开关EE-SX673A

该光电开关产商为OMRON，181、光电开关的结构和分类

光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的，其结构如下181、光电开关的结构和分类光电传感器是通过把光强度的变化19

根据传感器元件分为脉冲（开关）式和模拟式的两大类模拟式光电传感器按被测量方法又可分为遮光式（对射型）、投射式、漫反射三大类2、分类192、分类1）遮断型（对射型）光电传感器透光器受光器被测物体优点：检测距离较长。投光器/受光器两者都需要光电传感器始于对射型。投光元件从灯泡开始发展到LED，受光元件从光电阻元件发展到PD。检测距离1）遮断型（对射型）光电传感器透光器受光器被测物体优点：检测21

光电开关外形21光电开关外形22遮断型光电开关示意图遮断报警22遮断型光电开关示意图遮断报警23遮断式光电开关原理ObjectReceiver

遮断式光电开关由相互分离且相对安装的光发射器和光接受器组成。当被检测物体位于发射器和接受器之间时，光线被阻断，接受器接受不到红外线而产生开关信号。被检测物体光发射器光接收器23遮断式光电开关原理ObjectReceiver24光电开关在流水线上的应用送料器定区域式光电开关咖啡罐流水线运行方向罐装高度检测储料仓落料口遮断式光电开关（计数）24光电开关在流水线上的应用送料器定区25光幕

两个柱形结构相对而立，每隔数十毫米安装一对发光二极管和光敏接收管，形成光幕，当有物体遮挡住光线时，传感器发出报警信号。接收器25光幕两个柱形结构相对而立，每隔数十26

光幕应用

当有物体遮挡住光线时，传感器发出报警信号，起保护、预警等作用。光线被遮断（报警）26光幕应用当有物体遮挡住光线时，传感27

光幕应用（续）产品高度测量27光幕应用（续）产品高度测量28

光幕应用（续）

三维尺寸检测宽度测量长度测量高度测量28光幕应用（续）

三维尺寸检测宽度测量长度测量高29

光幕应用（续）木材外形截面积检测29光幕应用（续）木材外形截面积检测30光幕应用（续）纠偏

光幕可检测出带材在卷曲过程中的偏移，经控制器和执行机构使带材向正确的方向运动（纠偏）。30光幕应用（续）纠偏光幕可检测出带材在2023/1/331图5-44带材跑偏检测装置

～组成一个电桥电路，当带材处于正确位置（中间位置）时，通过预调电桥平衡，使放大器输出电压为零。如果带材在移动过程中左偏时，遮光面积减小，光敏电阻的光照增加，阻值变小，电桥失衡，放大器输出负压；若带材右偏，则遮光面积增大，光敏电阻的光照减弱，阻值变大，电桥失衡，放大器输出正压。输出电压的正负及大小，反映了带材走偏的方向及大小。2022/12/2531图5-44带材跑偏检测装置～32

光幕应用（续）光幕用于

自动收费系统的车辆检测32光幕应用（续）光幕用于自动收费系统的车辆检33

光幕应用（续）锻压机床的安全区域设置及入侵报警33光幕应用（续）锻压机床的安全区域设置及入侵报34

光幕应用（续）安全区示警34光幕应用（续）安全区示警352）反射型光电开关

反射型光电开关分为两种情况：反射镜反射型及被测物漫反射型（简称散射型）。

反射镜反射型光电开关采用较为方便的单侧安装方式，但需要调整反射镜的角度以取得最佳的反射效果。反射镜通常使用三角棱镜，它对安装角度的变化不太敏感，有的还采用偏光镜，它能将光源发出的光转变成偏振光（波动方向严格一致的光）反射回去，提高抗干扰能力。352）反射型光电开关反射型光电开关分为两种情况36定区域反射式光电开关原理

定区域式光电开关有一个非常确定的检测区域，不经过该区域的被测物体不会引起光电开关产生开关信号。检测距离检测距离36定区域反射式光电开关原理定区域式光电开关有一37反射型光电开关及反射镜外形三角反射镜集发射、接收器于一身37反射型光电开关及反射镜外形三角反射镜集发射、接收器于一身38反射镜反射型光电开关工作原理

反射镜反射型光电开关集光发射器和光接受器于一体，与反射镜相对安装配合使用。反射镜使用偏光三角棱镜，能将发射器发出的光转变成偏振光反射回去，光接收器表面覆盖一层偏光透镜，只能接受反射镜反射回来的偏振光。反射板反射镜被测物体偏振光发射光38反射镜反射型光电开关工作原理反射镜反射型光电开关39反射型光电开关外形电源指示信号指示39反射型光电开关外形电源指示信号指示40反射型光电开关外形（续）灵敏度调节电位器40反射型光电开关外形（续）灵敏度调节电位器调制型光电开关原理

光电开关的LED多采用中频（40kHz左右）窄脉冲电流驱动，从而发射40kHz调制光脉冲。相应地，接收光电元件的输出信号经40kHz选频交流放大器及专用的解调芯片处理，可以有效地防止太阳光、日光灯的干扰，又可减小发射LED的功耗。

调制型光电开关原理光电开关的LED多采用中频（442被测物漫反射型光电开关原理漫反射光线反射光线被检测物体光发射器和光接受器发射光线

漫反射型光电开关集光发射器和光接受器于一体。当被测物体经过该光电开关时，发射器发出的光线经被测物体表面反射由接受器接受，于是产生开关信号。额定距离42被测物漫反射型光电开关原理漫反射光线反射光线被检测物体光43漫反射型光电开关的应用请思考如何卫生间的自动冲水设备应选择何种光电开关比较合适呢？43漫反射型光电开关的应用请思考如何卫生间的自动冲水设备应选仿真图仿真图原理图改接到高电平原理图改接到高电平实验报告绘出各项实验内容的详细电路图。记录实验所得的有关CP,Q点波形对实验结果进行分析。总结使用传感器的计数器的体会。实验报告绘出各项实验内容的详细电路图。演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！集成同步计数器的应用桂林电子科技大学教学实践部集成同步计数器的应用桂林电子科技大学教学实践部一、实验目的掌握光电传感器的使用及功能测试方法；计数器可以记录某一时间段内房间内所有来访者的人数。该装置可安装在电影放映厅、大楼和办公室等入口处。学习用集成计数器构成模N的方法。一、实验目的掌握光电传感器的使用及功能测试方法；二、电路工作原理

电路由5V电源供电，接通后，当有物体从光电开关开关通过时，遮断红外光线，此时光电开关输出管脚端电压有跳变，通过上拉电阻放大跟非门整形后作为脉冲输入给两个计数器，两个计数器进行级联计数，结果通过译码器译码后，由数码管显示结果。最后通过一个开关接入计数器清零端进行结果清零。

二、电路工作原理

电路由5V电源供电，接通后，当有物体从光电三、电路工作框架图三、电路工作框架图四、电路主要元件芯片功能介绍

(1)七段发光二极管(LED)数码管(a)共阴连接（“1”电平驱动）(b)共阳连接（“0”电平驱动）四、电路主要元件芯片功能介绍

(1)七段发光二极管(LED)CD192考勤计数器的设计课件（2）BCD码七段译码驱动器CD4511（2）BCD码七段译码驱动器CD4511接线图接线图五、CD40192管脚说明××××abcd××××××××D0D1D2D3Q0Q1Q2Q3CRLDCPUCPD

0000abcd

加计数减计数1×××00××011011

输出

输入异步清零异步置数五、CD40192管脚说明××××D0输入脉冲数0123456789输出Q30000000011Q20000111100Q10011001100Q00101010101

加法计数

减法计数

输入脉冲数0123456789输Q30000000011Q2任意进制计数的实现（模六复位法）

0000000100100011010001010110任意进制计数的实现（模六复位法）0000000任意进制计数的实现（模六置数法）由于CD40192为异步预置，最大计数值N=10，因此，加计数时预置值=N-M-1=10-6-1=3，减计数时，预置值=M=6。加法减法任意进制计数的实现（模六置数法）由于CD40192为异步预置方法总结采用复位法或置数法设计任意模值计数器都需要经过以下三个步骤：选择模N计数器的计数范围，确定初态和末态；确定产生复位或置数信号的译码状态，然后根据译码状态设计译码反馈电路；画出模M计数器的逻辑电路，并接线。

方法总结采用复位法或置数法设计任意模值计数器都需要经过以下三实验内容

测试CD40192同步十进制可逆计数器的逻辑功能计数脉冲由单次脉冲源提供，清除端CR、置数端、数据输入端D0

、D1

、D2

、D3分别接逻辑开关，输出端Q0

、Q1

、Q2、Q3接译码显示输入相应插口A、B、C、D。逐项测试并判断该集成块的功能是否正常。采用CD40192,设计1种设计方法来实现模N（N=2~8）计数器，然后互换CPU和CPD的接线，观察试验现象。实验内容

实验中易出现的问题

容易混淆计数器的几种工作状态，它们有：复位状态、预置状态、计数状态。其中各种状态对其相应的功能引脚的设置也不同。在用预置法做任意模值计数器时，要在反馈端加入一定的延时电路，如取两次反。实验中易出现的问题

容易混淆计数器的几种工作状态，它们有：六、六反相器CC4069CC4069内集成6个非门，在此电路中主要起波形整形作用，使计数器工作更加可靠。六、六反相器CC4069CC4069内集成6个非门，在此电路七、光电开关EE-SX673A

该光电开关产商为OMRON，是光遮断器。工作电压为5~24V(DC)，当工作电压为5V时，平时输出管脚电压为0V，有物体遮挡时，输出脚输出0.3V电压。七、光电开关EE-SX673A

该光电开关产商为OMRON，651、光电开关的结构和分类

光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的，其结构如下181、光电开关的结构和分类光电传感器是通过把光强度的变化66

根据传感器元件分为脉冲（开关）式和模拟式的两大类模拟式光电传感器按被测量方法又可分为遮光式（对射型）、投射式、漫反射三大类2、分类192、分类1）遮断型（对射型）光电传感器透光器受光器被测物体优点：检测距离较长。投光器/受光器两者都需要光电传感器始于对射型。投光元件从灯泡开始发展到LED，受光元件从光电阻元件发展到PD。检测距离1）遮断型（对射型）光电传感器透光器受光器被测物体优点：检测68

光电开关外形21光电开关外形69遮断型光电开关示意图遮断报警22遮断型光电开关示意图遮断报警70遮断式光电开关原理ObjectReceiver

遮断式光电开关由相互分离且相对安装的光发射器和光接受器组成。当被检测物体位于发射器和接受器之间时，光线被阻断，接受器接受不到红外线而产生开关信号。被检测物体光发射器光接收器23遮断式光电开关原理ObjectReceiver71光电开关在流水线上的应用送料器定区域式光电开关咖啡罐流水线运行方向罐装高度检测储料仓落料口遮断式光电开关（计数）24光电开关在流水线上的应用送料器定区72光幕

两个柱形结构相对而立，每隔数十毫米安装一对发光二极管和光敏接收管，形成光幕，当有物体遮挡住光线时，传感器发出报警信号。接收器25光幕两个柱形结构相对而立，每隔数十73

光幕应用

当有物体遮挡住光线时，传感器发出报警信号，起保护、预警等作用。光线被遮断（报警）26光幕应用当有物体遮挡住光线时，传感74

光幕应用（续）产品高度测量27光幕应用（续）产品高度测量75

光幕应用（续）

三维尺寸检测宽度测量长度测量高度测量28光幕应用（续）

三维尺寸检测宽度测量长度测量高76

光幕应用（续）木材外形截面积检测29光幕应用（续）木材外形截面积检测77光幕应用（续）纠偏

光幕可检测出带材在卷曲过程中的偏移，经控制器和执行机构使带材向正确的方向运动（纠偏）。30光幕应用（续）纠偏光幕可检测出带材在2023/1/378图5-44带材跑偏检测装置

～组成一个电桥电路，当带材处于正确位置（中间位置）时，通过预调电桥平衡，使放大器输出电压为零。如果带材在移动过程中左偏时，遮光面积减小，光敏电阻的光照增加，阻值变小，电桥失衡，放大器输出负压；若带材右偏，则遮光面积增大，光敏电阻的光照减弱，阻值变大，电桥失衡，放大器输出正压。输出电压的正负及大小，反映了带材走偏的方向及大小。2022/12/2531图5-44带材跑偏检测装置～79

光幕应用（续）光幕用于

自动收费系统的车辆检测32光幕应用（续）光幕用于自动收费系统的车辆检80

光幕应用（续）锻压机床的安全区域设置及入侵报警33光幕应用（续）锻压机床的安全区域设置及入侵报81

光幕应用（续）安全区示警34光幕应用（续）安全区示警822）反射型光电开关

反射型光电开关分为两种情况：反射镜反射型及被测物漫反射型（简称散射型）。

反射镜反射型光电开关采用较为方便的单侧安装方式，但需要调整反射镜的角度以取得最佳的反射效果。反射镜通常使用三角棱镜，它对安装角度的变化不太敏感，有的还采用偏光镜，它能将光源发出的光转变成偏振光（波动方向严格一致的光）反射回去，提高抗干扰能力。352）反射型光电开关反射型光电开关分为两种情况83定区域反射式光电开关原理

定区域式光电开关有一个