药片计数器的设计-电子课程设计.doc

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1、电子课程设计——药片计数器的设计学院：电子信息工程学院专业班级：电气班姓名：龙福李学号：5指导老师：黄庆彩2009年12月药片计数器的设计一、设计任务与要求数字式电子自动计数有直观和计数精确的优点，目前已在各种行业中普遍使用。数字式电子自动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。有采用机械方式的接触式触发的，有采用电子传感器的非接触式触发的，光电式传感器是其中之一，它是一种非接触式电子传感器。（1）设计一个药片装瓶自动计数的控制电路，使药片在装瓶时能够自动计数达到设定量后自动停止，并

2、开始第二瓶装片。（2）当药片装瓶时，挡住了光线的照射，是计数器获得一个计数脉冲，计数器计数加1。第二片药片到来时，计数器再加1，这样，随着药片数量的增加，获得数字A，用数字A和标准量B（一瓶内装满时的数量）进行比较。当A=B时，计数器停止计数。同时控制传动皮带使第二瓶进行装片（计数）。二、总体框图脉宽变电平方波发生器放大光电转换整形计数译码显示标准量控制显示数值比较图1总电路框图上图为药片计数器的电路框图1。主电路部分由计数器电路和数值比较器电路组成。计数原理在光电转化电路中，放光器件的输出光强与其工

3、作电流成正比，发光侧与接收光侧的距离越大时，要求输出光强也越强，即要求工作电流越大，同时增强光线强度可以减小技术误差和接收光器件的技术要求。在无药片挡光时，整形后输出和调制光是同频率的脉冲信号，挡光时输出一个高电平，即有没有瓶子挡光，整形输出信号的脉冲是不一样的。把不同的脉宽变换为不同的电平，形成触发沿，作为计数脉冲，可实现对药片的自动计数。经脉宽变电平电路，把脉宽变为电容上电压，并以此作为控制信号。药片不挡光时，信号脉冲窄，电容上电压小，使脉宽变电平电路输出为1，档光后脉冲变宽，电容上电压能达到某阀

4、值电压使脉宽变电平输出为0.从而药片挡光一次，能形成一个计数脉冲沿，而使计数器计数加1，当计数器计数A与标准量B比较，当A小于B时，计数器继续计数；当计数值A等于B时：启动电机带动皮带使下一药瓶准备，计数器自动清零并开始下一次计数。在标准量控制电路部分，可以直接用二进制置数，但考虑到实际生产中用二进制置数不方便，容易造成错误而造成重大损失。因此在这部分用按键锁存显示电路来实现试设计更为直观化，也更容易被厂家采用。三、选择器件3.174LS160同步可预置数4位十进制加法计数器2片74LS160为可预置

5、的十进制同步计数器，逻辑符号如左图2，表1为管角功能，表2为真值表。清零端是异步的，当清零端/MR为低电平时，不管时钟端CP状态如何，即可完成清除功能。74LS160的预置是同步的。当置入控制器/PE为低电平时，在CP上升沿作用下，输出端Q0－Q3与数据输入端P0－P3一致。其计数是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现的。当CEP、CET均为高电平时，在CP上升沿作用下Q0－Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。当CEP、CET跳变与CP无关。并具有超前进位功能。当计数溢出时，进位输

6、出端（TC）输出一个高电平脉冲，其宽度为Q0的高电平部分。在不外加门电路的情况下，可级联成N位同步计数器。图2表1：管角功能~PEParallelEnable(ActiveLOW)Input并行启用（低电平）输入P0~P3ParallelInputs并行输入CEPCountEnableParallelInput计数启用并行输入CETCountEnableTrickleInput计数启用涓流输入CPClock（ActiveHIGHGoingEdge）Input时钟输入~MRMasterReset（Act

7、iveLOW）Input主复位（低电平）输入~SRSynchronousReset（ActiveLOW）Input同步复位（低电平）输入Q0~Q3ParallelOutputs并行输出TCTerminalCountOutput终端计数输出表2：选择4开关方式真值表*SRPECETCEP工作模式LXXXRESET（Clear）清零HLXXLOAD（PnQn）置数HHHHCOUNT（Increment）计数HHLXNOCHANGE（Hold）保持（不变）HHXLNOCHANGE（Hold）保持（不变）3.

8、274LS147十进制数—BCD优先编码器2片74LS147的逻辑符号如左图3所示，真值表如下表3。当输入的十进制数中只有一个数字具有高电平时，则输出对应数字的BCD编码。若是同时输入两个或两个以上的十进制数字，则输出最大数字进行BCD编码，编码器具有9个低电平有效输入端，没有0输入端，这说明当所有9个输入都无效时即是对0进行编码；具有4个低电平有效的输出端。图3表3：十进制数—BCD优先编码器74LS147的真值表InputsOutputs123456