自动计数器电路图及工作过程

在产品流水线上,本例电路可实现对经过流水线的产品自动计数,计数值用数码管显示出来。
电路分解:
本例电路是一个纯数字式的电路,可分为三个部分:
一是由两个红外反射式光电传感器组成,检测物体的移动方向;
二是由d触发器cd4013组成,对光电传感器检测到的物体,发送一个脉冲出来;
三是由四块cd40110组成的计数,译码,锁存以及驱动显示电路。
整个电路工作过程:
电路中u2,u6为两个红外发射式光电传感器,类似前面的实例电路中st188,红外发光二极管和光敏晶体管成35度的夹角封装在一起,交点在距传感器5到8mm处。
工作时,光电传感器的红外发光二极管发射红外光,检测前方是否有物体。若前方没有物体,发射出去的红外光没有发射回来,则光敏晶体管处于截止状态。若前方有物体,发射出去的红外光被物体发射回来并被光敏三极管所接收使其导通。
cd4013的各点工作电位变化如下:
1.在静止状态下,流水线上没有物品时,光电传感器u2,u6都输出低电平,则cd4013的d=0,rd=1,cp=0,那么cd4013的输出q=0;这是整个电路的初始状态,为产品自动计数做准备。
2.当有产品经过光电传感器时,且方向是下图所示,从左至右运动时,那么u2会先检测到物体,使光电晶体管导通,输出高电平,经两级反相器后,输出至cd4013,则cd4013各点电位变化如下:d=1,rd=0,cp=0(此时u6还没有检测到物体)。当物体继续向右运动经过u6时(同时也在u2的范围内),u6同样被触发输出高电平,使cd4013的cp端输入一个上升沿的脉冲,这样cd4013的输出q=d=1。
cd4013输出计数脉冲至cd40110,其中按键s2为加1按键,s1为减1按键。其按键功能受cd40110引脚功能控制,其引脚功能如下:
cpu为加计数时钟输入端,输入正脉冲时做加1计数;cpd为减计数脉冲端,输入正脉冲时做减1计数。芯片电路内部有一个时钟信号预处理逻辑,因此当一个时钟输入端计数工作时,另一个时钟输入端可以是任意状态。
c0为进位输出端,在做加法计算时,每计满10个数之后,从c0端输出一个进位正脉冲。一般级联时,连接到下一个芯片的cpu端。
bo为借位输出端,在做减法计算时,每计满10个数之后,从b0端输出一个借位正脉冲。一般级联时,连接到下一个芯片的cpd端。
le为锁存控制端,ct为触发器控制端,当ct=1时,计数处于禁止状态,r为清零复位端。
下图为cd40110的功能表:
结合我们的原理图可以看出,le,ct都为低电平,r初始状态也为低电平,做好了开始计数的准备。
当按下加一按钮s2时,cd4013输出的高电平连接到u1的cpu端,做加1计数。当物体从u2至u6向右移动时,计数器就会加1(上面的分析过程),当物体慢慢退出u2的检测区时,cd4013的各点电位又恢复成d=0,r=1,则q=0。恢复成初始状态,为下一次的触发做准备。
但是,假如当第一个物品还没有退出u6的检测区时,第二个物品就已经到了u2的检测区范围内时,计数器也不会做加1计数,因为此时cd4013没有能够触发的上升沿过来,所以cd4013的q不会输出正脉冲出来。
本例电路可计数至999,当数量超过999时,按下s3清零按键,使所有的输出都恢复成000。
从上面的分析可知,只有在这两个光电传感器都输出高电平时,才会做加1计数,这样可以有效的防止计数器误动作。
注意:
在实际制作时,要注意调整两个光电传感器的距离,使该距离略小于一个产品的长度即可,即要保证能同时触发两个光电传感器。
假如,物品不按照从左至右的顺序移动,反过来从右至左移动时,计数器会不会计数?

拓维信息旗下湘江鲲鹏开创智能计算新局面
现在购买世界上最小的无人机SKEYE Pico可享77折优惠
STM32 I2C写入驱动数码管显示实验
功率电感器之SimSurfing功能
618首日战报:德施曼预售全网第一!智能锁Q5P全网单品冠军
自动计数器电路图及工作过程
瀚高发布“护航计划”,携手渠道伙伴共赢数字化转型
神了!无线路由器知道你晚上在做梦 更能帮你入眠
发热芯的日常保养_发热芯使用注意事项
无人机产业链逐步完善,无人机市场规模不断扩大
英飞凌推出新一代车用安全控制器SLI37
物联网的脆弱性:我们没有跟上
eSMP创新封装技术加持,TVS性能可以有多强?
贸泽电子第十一度获得“2018年度全球分销商卓越表现奖
了解一下每种开关中存在的不同电路
盛群推出短距离无线解决方案
台积电以56%的份额占据晶圆代工厂商营收排名第一
中芯国际回复:公司14nm先进工艺和成熟工艺均达到国际领先水平
iPhone8即将到来,在卖肾前你们应该会想要知道这些
突发!出口许可证吊销!ASML部分设备不再出货大陆