反射式红外光电传感器ST188应用电路的效果图演示_基础硬件电路图讲解

反射式红外光电传感器ST188应用电路：

电路功能：

利用比较器设计一个ST188检测障碍物的应用电路。

电路工作过程：

ST188是采用高发射功率的红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成，检测距离范围为4到13mm，采用反射式非接触检测。

电路中电阻R2为ST188红外光电二极管的限流电阻，电路一上电，就会有红外光发射出去。

电阻R3是ST188光电晶体管的限流电阻，也是光电晶体管的上拉电阻。电阻R5为比较器的反相端提供基准电压。

当ST188前方没有障碍物时，发射出去的红外光没有发射回来，所以光电晶体管不会有电流，处于截止状态。这样比较器的同相端电压比反相端电压要高，所以输出高电平，发光二极管处于熄灭状态。

当ST188前方有障碍物时，发射出去的红外光经障碍物反射回来，使光电晶体管导通，将比较器的同相端电压拉低使比较器输出低电平，此时，发光二极管被点亮，表示有障碍物经过。

利用ST188的这种特性，可用于检测被测物的运动方向，行程测量等。

注意：

在实际制作此电路时，ST188的应用场合不要放在有太阳光直射的地方，容易受到干扰。

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产品流水线自动计数器电路：

电路功能介绍：

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9999，当数量超过9999时，按下S3清零按键，使所有的输出都恢复成0000。

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？

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