教室人数检测器报告

教室人数检测器一、任务设计制作一个教室人数检测装置二、要求1、能够即时显示出当前教室的总人数,2、检测器具有自动识别教室人数的进出;进人进行计数累加,出人进行人数相减.3、要求以模拟数字电路知识为背景进行设计.三、扩展要求:能够保存当次教室最多人次数保存功能.设计思想：设计过程：1、人数检测模块红外对管是红外线发射管与光敏接收管，或者红外线接收管，或者红外线接收头配合在一起使用时候的总称。红外线在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度(-273.15°C)的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。

红外线发射管功能说明光敏接收管红外线发射管在LED封装行业中主要有三个常用的波段，如下850NM、875NM、940NM。根据波长的特性运用的产品也有很大的差异，850NM波长的主要用于红外线监控设备、875NM主要用于医疗设备、940NM波段的主要用于红外线控制设备。EG:红外线遥控器、光电开关、光电记数设备等。红外线发射管功能说明光敏接收管光敏接收管光敏接收管它是一个具有光敏特征的PN结，属于光敏三极管，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时，有很小的饱和反向漏电流（暗电流）。此时光敏管不导通。当光照时，饱和反向漏电流马上增加，形成光电流，在一定的范围内它随入射光强度的变化而增大。红外线接收管红外线接收管功能与光敏接收管相似只是不受可见光的干扰，属于光敏二极管，只对红外线有反应。设计电路：如图：R15为限流电阻，红外发射管时刻导通发出红外线。当红外接收管接收的红外线时候，4脚、5脚断开。5接地为高电平。当有人走过的时候，红外线被挡住，接收管接收不到红外线，相当于4、5导通。这时5脚为低电平。图中R17为短路保护电阻。

2、判断电路模块：要判断哪边先进为加，哪边先进为减，用 74LS74作为锁存判断。74LS74内含两个独立的D上升沿双d触发器，每个触发器有数据输入（D）、置位输入（）复位输入（）、时钟输入（CP）和数据输出（Q、）。、的低电平使输出预置或清除，而与其它输入端的电平无关。当、均无效（高电平式）时，符合建立时间要求的D数据在CP上升沿作用下传送到输出端。74IS74功能表:Q沪建左稳念输入条件Q沪建左稳念输入条件Z前的Q电平，Qk建权稳态输入条件Z前的Q电平*这■种情况是不稳定的，即为预宣刑淸除输入凹到高也平时，状态将不能保持。管脚图:1PR1Q11PR1Q1管脚设计电路:

--,-・「・・・.__UW-亠"—_ 亠:vc^：::::--,-・「・・・.__UW-亠"—_ 亠:vc^：::::"IdaAPtLCtK174LSQ0NVC€V-rL詡>-LOLK''U9EEZ^-174LSQ0N：::40如果人进入教室，首先经过红外1加计数传感器，这时红外1接收处于导通并输出低电平，将U8反相后加到IC1a的复位端R17上,解除了对IC1a的复位，但由于IC1a的时钟输入端CP1无上升沿输入，其输出端Q1仍为低电平。随着人的进入接下来将经过红外2减计数传感器，红外1、红外2均被遮挡，U9输出为高电平，使IC1a的CP端产生一个上升沿的脉冲，使Q1输出高电平，由于此时U7无脉冲输入，故Q2输出仍为低电平。Q1输出端由低变高产生一个上升沿，给前级74LS192的加计数脉冲输入端一个上升沿，级联计数器加1。然后，人继续向教室前进只有红外2受遮挡，红外1不再受遮挡，U8输出由高电平变为低电平，又将IC1a复位，使Q1变为低电平。最后U11也不被遮挡，U9输出电平由高变低，但IC1a和U7的输出状态仍然保持不变。同理，有人离开教室时，红外2先被遮挡，红外1后被遮挡，互锁电路的Q1输出为低电平，而Q2端输出一个上升沿。3、计数模块：使用74LS192进行计数74LS192引脚图管脚及功能表：74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：

|2|21Ml|訂|g|I亍ITTP]|2|21Ml|訂|g|I亍ITTP]l)iQqCP(jCPjOg Qj3NC15To~95辽14P0QOP1QiP2Q2P3Q3CPUTCuCPdTCdPLMR1213(b)(b)逻辑符号(a)引脚排列图5-474LS192(b)逻辑符号图中：为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出端，为非同步借位输出端，PO、Pl、P2、P3为计数器输入端，为清除端，QO、Q1、Q2、Q3为数据输出端。其功能表如下：输入输出MRPLF3'F1roQ3-ezQ1QO1K-冥XX00□00Jrab'輩a£b011加计数0.11X减计数4、显示模块:用7段数码管显示，用74LS48驱动。数码管资料：常见的数码管由七个条状和一个点状发光二极管管芯制成，叫七段数码管如下图所示，根据其结构的不同，可分为共阳极数码管和共阴极数码管两种。根据管脚资料，您可以判断使用的是何总接口类型

I?af>珂平珂珂珂(c>I?af>珂平珂珂珂(c>vLED数码管引脚图〉LED数码管中各段发光二极管的伏安特性和普通二极管类似，只是正向压降较大，正向电阻也较大。在一定范围内，其正向电流与发光亮度成正比。由于常规的数码管起辉电流只有 1〜2mA，最大极限电流也只有10〜30mA,所以它的输入端在5V电源或高于TTL高电平（3.5V）的电路信号相接时，一定要串加限流电阻，以免损坏器件。取电流为5mA，所以，计算限流电阻为：R=—1000Q,所以取8200.005欧。74LS48资料：74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器，常用在各种数字电路和单片机系统的显示系统中日】■1]VccCE215IfLT[3UigBI/RBO[413T448 RBI[512lb74LS48 D〔6111cAt710IdQNDL8g]eECD-七段译码器驰动貉741s48引脚图74ls48功能表七段译码驱动器功能表十进数输入BI/RBO输出备注

0HH0000H111111011Hx0001H01100002Hx0010H11011013Hx0011H11110014Hx0100H01100115Hx0101H10110116Hx0110H00111117Hx0111H11100008Hx1000H11111119Hx1001H111001110Hx1010H000110111Hx1011H001100112Hx1100H010001113Hx1101H100101114Hx1110H000111115Hx1111H0000000BIxxxxxxL00000002RBIHL0000L00000003LTLxxxxxH11111114总电路图:

&VVGCD- -1'j!>-vc?y：::::•0…t€1aA-iw■■ 1CLJ..741S4AM'74tSOON 苗ClkL: in-■"EH---UQJI....74LS4BN-HTEFMTwet--顼；；U374LS192h；；33■vcc&VVGCD- -1'j!>-vc?y：::::•0…t€1aA-iw■■ 1CLJ..741S4AM'74tSOON 苗ClkL: in-■"EH---UQJI....74LS4BN-HTEFMTwet--顼；；U374LS192h；；33■vcc按下J1键，级联计数器清零，重新统计进出人数。元件清单：红外线对管两对。（红外线发射管和红外线接收管）R1：150k°R2：：18k°R3：：150k°R4:18k°18 cR5——R :21x820°R：10k°两个非门u、U:74LS008 9两片74LS74两片74LS48两片74LS192开关一个两个共阴数码管万能板一块焊丝，导线总结通过对这次比赛的设计和学习，我们队的队员对电子设计有了很大的提高，主要在分析和选择元器件上。通过网上查询资料和图书馆的图书资料，最终选定了以红外对管作为传感器，74ls74为寄存器，74192作为加减法器，7448译码器，共阴数码管为主要元器件。红外传感器由于从没有接触过，所以在选择和使用时，麻烦最多，首先不知道应该选哪种，由于最终要通过进出两边控制所以要用两对红外对管，再就是对它的使用进行查询，最后终于把信号检测模块弄好了。然后是寄存器74ls74,查到其功能表基本上