电路设计（13）——生产线易拉罐自动计数装置的proteus仿真

1.设计要求

        使用指定元件，用模电、数电等有关知识，设计并制作一个易拉罐饮料计数自动化的模拟装置。生产单位常采用红外自动计数装置，将装有饮料的易拉罐放在马达带动的传动带上，在传动带运动的过程中让每个易拉罐依次同一方向地穿过红外发射、接收系统，形成计数脉冲，然后计数脉冲经电路加工、计数，再数显易拉罐计数结果，就知道其生产量。限于条件限制，不可能提供马达传动的易拉罐，只能模拟。故要求将红外发射、接收系统安置在作品的万能板上，二者保持1cm 以上距离即可，用VIP 卡片先插入随即抽出红外发射、接收系统中，卡片的一进一出表示有易接罐一个一个地穿过红外线，于是在电路上同样可形成计数脉冲。

        要求是，作品完工后，能按如下流程演示功能：

        1. 作品接入电源，电源指示灯（绿灯）亮。
        2. 手动清零，显示“0 0”。
        3. 模拟易接罐传动形成计数脉冲，计数脉冲指示灯（黄灯）闪亮。
        4. 随着模拟易接罐穿过红外收、发系统的次数渐增，计数器计数渐增，显示器
依次显示01、02、03.……20.一旦计数达到20，计数脉冲形成电路便停止
工作。此后没有计数脉冲输出，计数脉冲指示灯不再闪亮，显示器也停止在
“20”，无论红外系统内有否物件穿插始终显示“20”不变，表示此时计满一
箱。
        5. 要继续计数，必须先清零，显示“0 0”，方可开始新一轮计数，直至显示“20”，
表明又计满一箱。
        主要元器件：红外发射接收对管，NPN 三极管9013，NE555，CD40110，IN4148，
共阴数码管，光耦4N25（可不用），电阻，电容。

2.电路展示

3.元件介绍 

NE555是一种经典的集成电路芯片，也称为555定时器或555计时器。它是由三节低功耗可控制放电器（compator）、RS触发器、开关电源和输出级构成的。555定时器具有广泛的应用领域，并且被广泛用于模拟和数字电路中。

NE555芯片可以实现多种功能，包括定时器、脉冲生成器、频率分割器、多谐振荡器和与RC元件等配合使用的模拟运算放大器等。它具有时基可调、重复性好、稳定性高、供电电压范围广等特点。

NE555的引脚功能包括：1号为地（GND），2号为触发输入（TRIG），3号为输出（OUT），4号为重置输入（RESET），5号为控制电压输入（CTRL Vcc），6号为阈值输入（TH)，7号为放电输出（DIS），8号为正电源（Vcc）。

NE555广泛用于各种电子电路设计中，例如交流/直流变换器、时钟电路、脉冲调制和解调、电源管理等。在电子爱好者和工程师中非常受欢迎。

        CD40110芯片是由德州仪器（Texas Instruments）公司推出的，并且被广泛应用于数字电路中。它具有多个引脚，包括时钟输入（CLK），RBI（器件保留位输入），RB0-RB3（船对端口输入）、CO（进位输出）等。

        CD40110的主要功能是实现四位二进制计数和表示。它可以通过时钟输入的脉冲来进行计数，每个脉冲都会使得计数值递增一位。当计数值达到9时，进位输出（CO）会产生高电平信号，表示进位到更高位。

        此外，CD40110还具有复位功能，当复位引脚（RBI）接收到高电平信号时，计数器将复位为0，重新开始计数。

 

 

NPN三极管是一种常用的双极型晶体管，它由一对P型掺杂的半导体材料夹着一块N型半导体材料构成。NPN三极管具有三个区域，分别是发射区（Emitter）、基区（Base）和集电区（Collector）。

NPN三极管在电子电路中有广泛的应用，它是一种放大器和开关元件。以下是NPN三极管的工作原理和特点：

1. 工作原理：当基极提供足够的正向偏置电压时，使得基区的电流流入，发射结极性变为正向偏置。这导致发射区的电子大量注入基区，并由于基区的较薄厚度，经过扩散到集电区。于是，在集电区形成了电子多数载流子流，即集电电流。这样便实现了电流的放大。

2. 放大作用：NPN三极管的主要功能之一是放大电流和电压信号。当小电流注入到基极时，通过放大作用，可以获得更大的集电电流。这使得NPN三极管被广泛应用于放大和信号处理电路中。

3. 开关作用：NPN三极管还可以用作开关。当正向偏置电压施加在基极上时，三极管进入饱和区，导通集电极和发射极之间的电流。当基极处于截止区时，三极管截断集电区和发射区之间的电流。这使得NPN三极管可以用于控制电流的流动，实现开关操作。

4. 参数特点：NPN三极管的参数特点包括最大集电极电流（IC max）、最大集电极-发射极电压（VCE max）、最大功率耗散（P max）等。这些参数决定了三极管在工作时的最大电流和电压范围。

 

4.源文件 

生产线易拉罐自动计数装置的proteus仿真资源-CSDN文库https://download.csdn.net/download/guangali/88814017?spm=1001.2014.3001.5501