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电压电阻论文 篮球计分系统的设计实现

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(赤峰学院,内蒙古 赤峰 024000)

摘 要:文章分析了OP07等器件的基本工作原理,设计了红外发射、红外接收电路、比较电路.设计了的单片机计数和显示电路,设置了加1和减1按钮,解决了1分球和3分球的计数难题.

关键词:比较;计数;显示

中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2013)12-0011-02

1.引言

篮球记分的时候是用两叠带有数字的记分牌来记分的,这种记分方法费时、费力还容易出现失误.篮球比赛时,计分系统虽然用大屏幕或数码管显示,但都是由人工控制计数的,自动化程度不高,文章设计了一个篮球比赛用自动计分系统.

2.基本器件介绍

2..1 光电三极管

光电三极管传感器简称为光电三极管,也称为光敏三极管,是具有放大能力的光电转换器.广泛应用于各种自动光控电路中.光敏三极管与普通三极管相似,也分为PNP或NPN型两类.光敏三极管的引出脚有3个,也有2个的.在3个引出脚的结构中,基极是可以利用的,在2个引出脚的结构中,光窗口就是它的基极.光敏三极管在无光照射时和普通三极管一样,处于截止状态.当光信号照射其基极时,半导体受光激发产生很多载流子,形成光照电流,从基极输入三极管.这样,集电极流过的电流就是光照电流的β倍.可以把光敏三极管看作一个电阻元件,光敏三极管的电阻随它接收到光的强弱而变化,当光敏三极管接收到的光比较弱时,它的电阻变大,反之电阻变小.

2..2 OP07

电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器.电压比较器比较两个电压的大小,当”+”输入端电压高于”-”输入端时,电压比较器输出为高电平,当”+”输入端电压低于”-”输入端时,电压比较器输出为低电平;由于比较器的输出只有低电平和高电平两种状态,所以其中的集成运放常工作在非线性区.常见的有LM324、LM358、uA741、TL081\2\3\4、OP07、OP27,这些都可以做成电压比较器.图1是OP07芯片的引脚说明,1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚,6为输出,7接电源+.

对两个或多个数据进行比较,以确定它们是否相等,或确定它们之间的大小关系及排列顺序称为比较.能够实现这种比较功能的电路或装置称为比较器.比较器是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路.比较器的两路输入为模拟信号,输出则为二进制信号,当输入电压的差值增大或减小时,其输出保持恒定.

运算放大器在不加负反馈时,从原理上讲可以用作比较器,但由于运算放大器的开环增益非常高,它只能处理输入差分电压非常小的信号.而且,在这种情况下,运算放大器的响应时间比比较器慢许多,而且也缺少一些特殊功能,如:滞回、内部基准等.比较器通常不能用作运算放大器,比较器经过调节可以提供极小的时间延迟,但其频响特性受到一定限制,运算放大器正是利用了频响修正这一优势而成为灵活多用的器件.

3.篮球计分系统的基本原理

参见图2,篮球计分装置篮筐结构示意图,篮球计分装置由篮筐(1)、发射筒(2)、LED灯(3)、接收筒(4)、光敏三极管(5)组成,发射筒(2)、接收筒(4)分别固定在篮筐(1)的两个侧下方,发射筒(2)、接收筒(4)的中心轴在一条直线上,LED灯(3)放入发射筒(2)中,光敏三极管(5)放入接收筒(4)中.

参见图3,篮球计分装置电路结构示意图,篮球计分装置电路由LED灯D1、光敏三极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R3、集成运放、电阻R5、单片机、数码管组成.

电阻R1为LED灯D1的限流电阻,接通电源后,LED灯D1发光,在实际使用时可用红外线发射管,在制过程中为观察清楚起见使用了发射红光的LED灯D1.光敏三极管D2的电阻RD2随它接收到光的强弱而变化,当光敏三极管D2接收到的光比较弱时,它的电阻RD2变大,反之电阻RD2变小,光敏三极管D2、电阻R2构成了一个分压电路,加在R2上的电压大小为VCC*R2/(R2+RD2),其中VCC为电源电压,可见,光强时,RD2小,R2上的电压大,光弱时,RD2大,R2上的电压小.电阻R4、电阻R3构成了另一个分压电路,加在R3上的电压大小为VCC*R3/(R3+R4).集成运放OP07现在作为一个比较器使用,R2上的电压送入比较器的反向输入端2,R3上的电压送入比较器的正向输入端3,无篮球投入时,LED灯D1发出的光被光敏三极管D2接收,RD2小,R2上的电压大,输出为低电平,有篮球投入时,LED灯D1发出的光被阻断,不能被光敏三极管D2接收,RD2大,R2上的电压小,输出变为高电平,这样,每次投入篮球后,在比较器的输出端6都会产生一个正脉冲,其波形如图4所示.

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比较器的输出端6输出的脉冲信号送入单片机的时钟信号控制端,单片机对脉冲信号计数后送入数码管显示.使用时,对2分球数码管能自动计数,对1分球和3分球可通过设置加1和减1按钮控制单片机对数码管计数结果进行修正.

单片机电路原理如图5所示,通过P2口和P1口控制数码管显示,将显示函数写入中断中使显示稳定,然后通过光敏电阻判断篮球投入,通过运放转化为数字信号,数字信号通过P00采集,当P00有相应时单片机进入论文范文扫描等待判断结果(+1分或者+3分)等待3秒如果没有输入显示+2分.

4.结束语

文章分析了OP07等器件的基本工作原理,设计了红外发射、红外接收电路、比较电路,实际制作时为显示清楚,用LED灯和光敏三极管代替红外发射与红外接收管.设计了的单片机计数和显示电路,设置了加1和减1按钮,解决了1分球和3分球的计数难题.

参考文献:

〔1〕汤山俊夫.数字电路设计与制作[M].科学出版社,2009.7.

〔2〕黄智伟.电子电路计算机仿真设计与分析[M].电子工业出版社,2009.6.

〔3〕孙余凯.传感器应用电路300例[M].电子工业出版社,2008.3.

〔4〕Williams S. Ir D A: Past,Present and Future [J].IEEE PersonalCommunications ,2000 ,7(1):11~19.

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