单片机课程设计（论文）-产品计数器设计

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1、燕山大学课程设计说明书题目：产品计数器设计学院（系）：年级专业：学号：姓名：2010年6月26日星期六摘要计数器对某物件进行自动计数，在实际生产生活中具有广泛的应用，对通过的物体进行计数，实现统计数据的搜集，如在生产流水线包装数量控制等领域的应用，能节省劳动力有能高效地完成任务。光电计数器采用光电传感器构成的广电门实现对通过光电门的物体进行计数，是一种非接触式计数，在部分场合有着其无比的优越性，从而使其广泛应用于工业生产、实时监测、自动化控制等领域。本作品为实现光电计数器的功能，采用模数结合的电路，以红外对射光电传感器为传感器件。电路主要分为信号采集电路、两位十进制计数电路、数码显示电路、三个

2、模块，分别实现对通过光电门的物体感应，计数，显示。作品电路主要采用常用分立元件和小规模集成电路，结构简单可靠，能够提供准确的统计值，成本低廉，实用性强，二次开发性高。关键词：计数器光电传感器数码显示目录前言1第一章设计内容及要求2第二章设计方案3第三章系统组成43.1系统框图43.2单元电路介绍53.2.1信号采集电路53.2.2计数电路63.2.3数码显示电路83.3元器件焊接113.4调试与测试结果13第四章结论14第五章参考文献16产品计数器设计前言工业生产中常常需要自动统计产品的数量，计数器在这里有其用武之地。而数字式电子计数器有直观和计数精确的优点，目前已在各种行业中普遍使用。数字式

3、电子计数器有多种计数触发方式，它是由实际使用条件和环境决定的，通常分为接触式计数器和非接触式计数器两种。本次设计的光电计数器为非接触式计数器中的一种。光电计数器采用光电传感器利用光学原理实现对物件的数目统计。光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。它的理论基础是光电效应。这类效应大致可分为三类。第一类是外光电效应，即在光照射下，能使电子逸出物体表面。利用这种效应所做成的器件有真空光电管、光电倍增管等。第二类是内光电效应，即在光线照射下，能使物质的电阻率改变。这类器件包括各类半导体光敏电阻。第三类是光生伏特效应，即在光线作用下，物体内产生电动势的现象，此电动势称为光生电动势。这类器件包括

4、光电池、光电晶体管等。光电效应都是利用光电元件受光照后，电特性发生变化。敏感的光波长是在可见光附近，包括红外波长和紫外波长。市场上的光电计数器采用的光电传感器有摄像头、光电管等，采用的光的种类有普通光和激光，可见光和不可见光等。本文采用的传感器为红外光电传感器。18产品计数器设计第一章设计内容及要求1.1基本要求利用发光二极管和光敏三极管作为光电计数器的传感器进行计数，用数码管显示计数值，1.2提高要求1)发光器件和光接收器之间的距离大于10cm2)有抗干扰技术，防止背景光和瓶子抖动产生计数误差18产品计数器设计第二章设计方案该方案可以满足设计的基本要求，激光管采用直流供电，接收对管判断是否有

5、物体通过光电门，并且当物体通过光电门时输出一个低电平，触发后面的加法计数器，使其加一，为简单起见，计数器为一组BCD码输出，输出由BCD-七段数码管译码器译码，输入至数码管显示。该方案在基本方案的基础上，增加调频电路激光管调频，使其发射红外脉冲，从而可以提高瞬时功率而使平均功率满足正常工作要求，实现抗干扰能力，以减少其他光线的影响，也可以满足通过较大的物体。同时又增加一组BCD码，使计数范围加大，实现一百以内的计数。该方案较上一方案复杂，但完成的功能更多。满足提高要求。在该方案的具体器件选择上，又有许多方案，如红外检测有多种选择，可以采用元件构成，也可以采用集成电路构成，为简化电路，同时增强检

6、测距离本设计采用调频激光发射器，其结构简单，便于调试。在计数器方面也有多种选择，计数器种类繁杂，有同步的，有异步的；有十进制的，有十六进制的，在满足要求的基础上，为尽量简化电路，减小各模块之间的联系，本设计采用两块74LS160进行级联，实现模一百计数器本设计采用提高方案，满足提高要求。18产品计数器设计第三章系统组成3.1系统框图本设计采用提高方案，其系统结构如图3.1所示：光电转换计数器计数显示数值调制激光图3.1系统框图由图可见，系统可分为信号采集、计数、显示、定数报警、满百报警四个功能块。以下将分别介绍各功能块的详细构成。各模块重复部分只说明一次。18产品计数器设计3.2单元电路介绍3

7、.2.1信号采集电路光电转换电路采用激光管和专用光敏三极管作为光电转换传感器，采用典型电路，如图3.3。图3.3光电转换电路图中C11为胆电容，容值为1uf，jp11为调制管，jp12为接收管，他们长的差不多，都是三条腿，但是需要注意的是，在购买的时候调制管和激光管一定要买相配的，应为他们之间必须频率必须匹配才可以正常工作。L11就是激光发射管，用5mw就够了。图中的OUT1为控制信号，控制激光发