該計數(shù)器可將機械或人工計數(shù)方式變?yōu)殡娮佑嫈?shù),并且采用LED數(shù)碼顯示,,簡單直觀,,可適用于諸多行業(yè),以滿足現(xiàn)代生產,、生活方式的需求,。
工作原理電路如圖所示,包括電源,、光電計數(shù)和計數(shù)顯示三大部分,。
光電計數(shù)部分:當光敏三極管VT1接收到紅外發(fā)光二極管VD1射來的紅外光線時,其亮電流增大,,內阻減小,,集電極輸出低電平,。此低電平加到電壓比較器IC2-B的反相輸入端6腳,同時因IC2-B的同相輸入端5腳經R3,、R4電阻分壓后,,電壓為4.5V,因此6腳電壓小于5腳電壓,。IC2-B的7腳輸出高電平,。此高電平又加到比較器IC2-A的反相輸入端2腳,使2腳電壓高于同相輸入端3腳電壓,,比較器IC2-A的1腳輸出為低電平,,該低電平使光電耦合器內藏發(fā)光管點亮,對應的光敏管導通,,三極管VT2也導通,,VT2集電極輸出低電平。當有物體通過紅外發(fā)光二極管VD1和接收管VT1之間時,,紅外線被擋住,,VT1因無光照,其暗電流小于0.3μA,,集電極輸出高電平,。因比較器IC2-B的6腳電壓大于5腳電壓,比較器的7腳輸出低電平,,同樣比較器IC2-A的2腳電壓小于3腳電壓,使1腳輸出為高電平,,光電耦合器截止,,三極管VT2也截止,VT2集電極輸出高電平,。從上述可見,,當有物體通過VT1時,便在VT2集電極上輸出計數(shù)脈沖信號,。
計數(shù)顯示部分:采用CD4518組成8421碼同步十進制計數(shù)器,,對VT2集電極輸出的脈沖信號下降沿進行計數(shù)。為滿足下降沿計數(shù)的要求,,需將CD4518的cp端接地,,計數(shù)脈沖信號接EN輸入端。因CD4518內含兩個相同的計數(shù)器,,可將第一級的Q4輸出接第二級的EN端,,構成兩級串行計數(shù),實現(xiàn)0~99的計數(shù)顯示,。CD4518的第7,、15腳為清零端Cr,,通過電阻R12接地為零電平,與電容C4一起實現(xiàn)開機清零作用,。譯碼電路采用兩塊CD4543分別組成BCD7段譯碼器,,驅動LED數(shù)碼顯示器。電阻R13~R26為限流電阻,。
元器件選擇:電壓比較器為低功耗,、低失調的LM393;光電耦合器采用4N35或TIL117,;三極管VT2為2SC218,;IC3為CD4518;IC4,、IC5為CIM543,。數(shù)碼顯示器采用共陰極WD506C。VD1為紅外發(fā)光二極管SE303,;VT1為3DU12光敏三極管,。電阻全部采用(1/8)W金屬膜電阻。
制作與調試制作時要求發(fā)光管與接收管正對,,同時為避免自然光線干擾引起的誤計數(shù),,應在接收管上套一段黑色圓筒作遮光筒。該計數(shù)器可實現(xiàn)0~99的計數(shù)顯示,,若要增加計數(shù)位數(shù),,可直接對計數(shù)顯示部分進行擴展。