课程设计---数字式红外测速仪

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1、 电电 子子 技技 术术 课课 程程 设设 计计 题目：数字式红外测速仪 系 别： 电气与电子工程系 专 业： 电子信息工程 姓 名： 学 号： 指导教师： 年 月 日 成绩评定 一、评语（根据学生答辩情况及其论文质量综合评定） 。 二、成绩 指导教师签字： 年 月 日 目目 录录 一 设计目的 1 二 技术要求与指标 1 三 设计原理及步骤 1 1、测速仪原理框图 1 2、数字式红外测速仪原理 1 3、各部分电路图6 四 电路原理图及模拟仿真结果7 1、电路原理图 7 2、仿真结果 8 五、所用器件9 六、设计总结 9 1、设计前的难点9 2、仿真实验遇到的问题9 3、不足之处 10 七、心

2、得体会 10 八、参考文献 11 数字式红外测速仪数字式红外测速仪 ( (一一 ) ) 设计目的设计目的 1、 在前导验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验，要求学生 在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。 2、利用模拟、数字电路知识，解决电子线路中常见实际问题的能力，逐步积累 掌握实际电子制作经验。 3、巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。 （二）技术要求与指标（二）技术要求与指标 1、用红外线发光二极管，光敏三极管作为速度转换装置 2、测速范围：10-990 转/分。 3、两位数字显示，显示不允许闪烁 （三）设计原理及步骤（三）设计原理及步骤

3、 1、测速仪原理框图 图一、原理总框图 2、数字式红外线测速仪的原理 本设计要求使用红外发光二极管和光敏三极管作为速度转换装置，可以测定 10 到 990 转每分钟的转速，并在无闪烁的情况下数字显示。 在经过商讨之后，我们可以将其划分为光电转化部分，控制电路部分，计数部分， 显示部分。 其中光电转化部分是将红外发光二极管和光敏三极管所产生的物理信号将其 转化为整个系统可以处理的电脉冲信号。 控制电路则是将光电转化部分的得到的电信号 被测量 光电转换 装置 计数器 锁存译码 显示 60s 时钟控 制电路 计数器 在有效时间内控制性的输入到计数部分。 计数部分将在有效时间段内接收到的有效信号 进行

4、累加计数，并且在每次计数结束时自动完成清零。显示部分则是将一个计数周期内 得到的转速进行锁存，并且显示输出。 3、各部分电路图 （1）红外线传感器感受被测量 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，这种探头经常用做光电计数。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。 测量转速的探头根据测量距离可以采用透镜系统，也可以不采用透镜系统。当被测 物离开探头距离在 15cm 以内时，无需采用透镜。探头设

5、计时可采用小功率发光管 5GL 和光敏受光管 3DU5C。组装电路如图一所示，两管并排放置，两个管子的中心线夹角很 小，使他们在 10cm-15cm 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，接收灵敏度很低，对白色物体和镜面反射体接收最灵敏，也能接收到其他 物体的反射光，但相应的探测距离要近些。 图二、红外反射 为了提高反射红外线的能力，通常在转动物体上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 到光信号的次数便测出转速。 测量远距离转动物体时，可用中功率和大功率发光二极管（HL 系列发光二极管） ， 还可采用砷化镓单异质结激光发光二极管（如 2EJD 系列） ，这种管子的峰值波长为 0.90m，输出功率为 2-10W，额定工作电流为 15A-45A，发射距离超过几十米。相应的 接收管仍可采用硅光电三极