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1、毕业设计说明书某生产线饮料瓶计数设备设计信息商务学院11050543X11李婷学生姓名： 学号： 自动控制系学 院： 自动化系 名： 刘长明专 业： 指导教师： 2015年6月某生产线饮料瓶计数设备设计摘要瓶装及灌装饮料已经成为人们补充维生素和调味的重要一类饮品，它以自己快捷饮用方便储藏等诸多优点受到大众的一致喜欢。根据设计要求本设计全部由硬件实现，系统涉及光电传感器，运算累加器，计数器等部件，具备自检复位等环节。设计由自检装置、光电计数器、整形部分、加法器、数码管及其驱动装置、加法器进位及复位装置、正相缓冲器、并入串出移位寄存器、收发器组成。设计中用到了多种芯片，通过每种芯片不同的功能，进行
2、逻辑上的合理组合来达到设计的初衷，本篇就以计数设备的硬件加以设计改进，达到加快生产，提高生产率，降低成本的目的。关键词：光电计数器，硬件设置，单片机设计，芯片逻辑组合Beverage bottle count device setting AbstractBottled and filling drinks have become an important category of vitamin and flavor drinks, it is easy to drink for their own convenience store and many other advantages by
3、the public unanimously like. According to the design requirements of the design are realized by hardware, the system involves photoelectric sensor and operation accumulator, counter parts, with self reset link. Designed by self checking device, photoelectric counter, plastic parts, adder, digital tu
4、be and its driving device, adder and a resetting device, a positive phase buffer, incorporated into the serial shift register, transceivers. Design uses a variety of chips, by every kind of chips with different functions, reasonable combination of logic to achieve the design intention, this is with
5、a counting device hardware design improvement, to speed up production, improve productivity, reduce the cost of.Keywords: photoelectric counter, hardware setting, chip design, chip logic combination中北大学信息商务学院2015届毕业设计说明书目 录1 设计的目的与意义11.1 本课题的研究背景及意义11.2 本课题国内外研究现状现状21.3 本设计基于的理念32 控制系统工艺流程及控制要求52.1
6、设计方案53 硬件部分设计73.1 光电计数器73.1.1 红外发接收电路83.1.2 自检装置NE55593.2 整形部分113.2.1 芯片74HC14N123.3 加法器143.3.1 CD4518芯片进位设置153.3.2 复位按钮设置163.3.3 CD4518介绍173.4 数码管及其驱动装置193.4.1 CD4511芯片203.4.2 八位数码管223.5 系统输出设置243.5.1 单片机AT89C51253.5.2 芯片MAX232293.5.3 C51单片机和电脑串口通信电314 模拟仿真部分34参考文献36致谢39第 II页 共 II页中北大学信息商务学院2015届毕业
7、设计说明书1 设计的目的与意义在电子技术飞速发展的今天，电子产品的人性化、智能化和自动化的发展已经非常成熟了，其发展前景仍然不可估量而且非常可观。随着人们生活水平的日益提高，人们越来越追求人性化、智能化和自动化的事物，人们需求的是一种能给生产和生活带来非常方便和便利的电子产品1。1666年，在英国SamuelMorland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机，随之以后的技术发展到现在计数器已经非常成熟了，计数器是一款应用广泛的技术产品，随着技术的发展，这就催生出了新一代的计数器叫光控电计数器。电子计数器有多种计数触发方式，它是由实际使用件和环境决定的。有采用机械 方式的接触式触发的，有采用
8、光控的光电转换的非接触式触发的，它是一种非接触式电子转换器。采用光电转换器制作的光电式电子计数器。数字式电子计数器有直观和技术精确的优点，其利用光束遮断时红外控制理，通过红外发射器与收器实现计数，在实际的啤酒等灌装生产线上当瓶子从光源和光接收器之间通过时，通过光电转换将光的变化转换成输出电压的变化，经可编程逻辑器实现自动计数，给人们进行的自动计数带来了方便。随着科学技术的发展，电子计数器的辅助功能也逐渐增加，现在已经出现了多功能计数器，多功能计数器产品的响应度较高，交直、流电两用、耗能低、价格低、无机械碰撞、无磨损、使用寿命长，既可计数，又可计算。例如在毛衣编织机上运用，除可计数和计算外，还可
9、实现断线报警。通用计数器不仅可测频率、周期还可以测多周期平均、时间间隔、频率比和累计等。频率计数器专门用于测量高频和微波频率的计数器。微波计数器是以通用计数器和频率计数器为主配以测频扩展器而组成的微波频率计。它的测频上限已进入毫米波段，有手动、半自动、全自动3类。系列化微波计数器是电子计数器发展的一个重要方面2。而在科技经济高速发展的当代社会，瓶装及灌装饮料已经成为人们补充维生素和调味的重要一类饮品，它以自己快捷饮用方便储藏等诸多优点受到大众的一致喜欢。小型及中大型的饮料厂应运而生，随着大批的便捷饮料产出，为了方便统计生产量计数设备成为迫在眉睫的必须装置。我国的生产技术水平相对国际总体水平较低
10、，就单拿计数装置来看，可以发现存在计数缓慢，误差较大等相对国际水平有差距的部分 3。1.1 本课题的研究背景及意义在电子技术飞速发展的今天，电子产品的人性化、智能化和自动化的发展已经非常成熟了，其发展前景仍然不可估量而且非常可观。随着人们生活水平的日益提高，人们越来越追求人性化、智能化和自动化的事物，人们需求的是一种能给生产和生活带来非常方便和便利的电子产品。1666年，在英国SamuelMorland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机，随之以后的技术发展到现在计数器已经非常成熟了，计数器是一款应用广泛的技术产品，随着技术的发展，这就催生出了新一代的计数器叫光控电计数器。电子计数器有多种
11、计数触发方式，它是由实际使用件和环境决定的。有采用机械 方式的接触式触发的，有采用光控的光电转换的非接触式触发的，它是一种非接触式电子转换器。采用光电转换器制作的光电式电子计数器。数字式电子计数器有直观和技术精确的优点，其利用光束遮断时红外控制理，通过红外发射器与收器实现计数，在实际的啤酒等灌装生产线上当瓶子从光源和光接收器之间通过时，通过光电转换将光的变化转换成输出电压的变化，经可编程逻辑器实现自动计数，给人们进行的自动计数带来了方便。随着科学技术的发展，电子计数器的辅助功能也逐渐增加，现在已经出现了多功能计数器，多功能计数器产品的响应度较高，交直、流电两用、耗能低、价格低、无机械碰撞、无磨
12、损、使用寿命长，既可计数，又可计算。例如在毛衣编织机上运用，除可计数和计算外，还可实现断线报警。通用计数器不仅可测频率、周期还可以测多周期平均、时间间隔、频率比和累计等。频率计数器专门用于测量高频和微波频率的计数器。微波计数器是以通用计数器和频率计数器为主配以测频扩展器而组成的微波频率计。它的测频上限已进入毫米波段，有手动、半自动、全自动3类。系列化微波计数器是电子计数器发展的一个重要方面。1.2 本课题国内外研究现状现状自动计数器在日常生活中屡见不鲜，它是根据不同的情况设定的，能够通过技术功能实现一些相应的程序，如通过自动计数器来实现自动打开和关闭各种电器设备的电源。广泛用于路灯，广告灯，电
13、饭煲等领域。 自动计数器给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了自动计数器的功能。诸如自动定时报警器、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动启闭电路，定时开关烤箱、甚至各种定时电器的自动启用等，所有这些，都是以自动计数器为基础的。由于它的功能强劲，用途广泛，方便利用，所以在这个电子科技发展的时代，它是一个很好的电子产品。如在洗衣机的定时控制以及路灯等一些人们不能再现场控制的操控。都可以利用自动计数器来完成这样的功用。可见此系统所能带来的方便和经济效益是相当远大的。因此，研究自动计数器及扩大其应用，有着非常现实的意义。 高端传感器在我国的发展现状是怎样的？未来将怎样发展？国内市场
14、上的高端传感器很多都是从国外进口的。近年来，我国传感器的发展已经取得了很大的进步，在一些高端的产品领域，如光电传感器、红外传感器、速度传感器、加速传感器和GIS传感器等等，国内企业已经突破了相关技术门槛，处于推广前期，一旦成功突破市场，行业又将迎来一次高速增长。 传感器由于具有较高的专业性，除国际一线厂商具有较为全面的传感器品类，其余公司基本集中于某一细分领域，例如有的公司主要生产适用于电力行业的传感器，有的公司主要为汽车行业和电子消费领域生产传感器，而有的厂家只生产一种或几种传感器。这种现状使得一些需求客户在采购传感器的时候非常麻烦，如有些需要采购多种传感器就需要联系多个传感器厂家，不同厂家
15、产品型号的匹配上也会产生麻烦。 目前，我国高端传感器领域正处于技术攻关阶段，即市场门槛即将突破的时期。国内部分企业引进国外先进技术，在接近传感器、光电传感器、红外传感器、速度传感器和加速传感器等领域取得了一定的突破，但尚未形成规模，但相信在国家政策的支持和推动下，我国的传感器行业将获得高速成长。中国饮料市场已成为中国食品行业中发展最快的市场之一，我国饮料企业 成本、区位优势明显，同时也存在技术落后，创新力不足，企业产品单一，国际贸易能力差等问题。我国人民生活水平的快速发展给饮料企业带来了更加广阔的市场，饮料企业应该加快技术升级和规模扩展以应对来自外资企业的竞争。饮料瓶计数技术系统是一种较为先进的控制技术，能够解放劳动生产力，提高计数的准确度，加快生产，降低成本。1.3 本设计基于的理念 通过对光电计
