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1、综 合 课 程 设 计设计题目 流水线产品统计电路的设计与实现指导教师 班级 08 电子信息工程 3 班 姓名学号 2011-11-15流水线产品统计电路的设计与实现摘 要计数器对某物件进行计数，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，实现统计数据的收集，如在生产流水线包装数量控制等领域的应用，能节省劳动力高效地完成任务。光电计数器采用红外对管实现对通过物体进行计数，是一种非接触式计数器，在部分场合有着无比的优越性，从而广泛应用在工业生产，实时监测，自动化领域。本设计采用 AT89S52 单片机设计实现流水线产品统计电路。电路由控制电路、产品统计电路、显示部分和提示音电路四个模块
2、构成，最终实现流水线产品的数量统计。每当产品通过一次，显示值加 1，产品统计值每达到 100 的整倍数时，能发出 1S 的提示音。另外电路具有清零功能，使得电路能够重复使用。电路经过大量实验提高了系统的稳定性和抗干扰能力。关键字：产品统计；提示音；检测电路；数码管目录一、引言 .1二、方案设计 .21设计思路 .22整体方案论证与选择 .23系统单元 电路论证与选择 .3（1） 产品统计电路模块 .3（2）提示音模块 .3（3）电源模块 .3三、设计实现 .31硬件电路设计 .3（1）单片机控制模块 .3（2）产品统计电路模块 .4（3）提示音模块 .5（4）电源模块 .52软件设计 .5四、
3、系统测试及数据分析 .61测试方法 .62测试结果 .7五、 结论 .7参考文献 .8附录 .8致 谢 .131一、引言工业生产中常常需要自动统计产品的数量，计数器在这里就有用武之地。而数字式电子计数器有直观和计算精确的优点，目前已在各种行业中普遍存在。数字式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两种。本设计的光电计数器为非接触式的一种。流水线产品统计电路在实际生产中有着重要的应用，它广泛应用于流水线上产品的统计。本设计并制作的流水线产品统计电路具有使用方便、价格便宜的特点，系统满足要求如下：用纸片模拟产品，每当纸片经过光电耦合器一次，观察
4、数码管的数值自动加1，产品统计值每达到100 的整数倍时，发出 1s 的提示音。用简易触摸开关清零，当手指触摸开关时，显示值为零，手指离开，显示回复正常。电路工作可靠，具有较强的抗干扰能力，在较强的阳光或灯光照射下，只要其变化的频率小于 200Hz，显示值不会变。光电输入部分采用 500Hz 以上的脉冲调制光源。系统原理框图如图 1 所示。图 1 产品统计电路系统原理框图二、方案设计1设计思路为达到设计要求，电路需实现将有物体通过和没有物体通过这两个状态转2换为数字信号，从而实现检测。本电路的关键就是如何判断有物体通过和没有物体通过这两个状态。2整体方案论证与选择方案一：采用 AT89S52
5、单片机作为控制器，红外对管与比较电路结合实现产品统计电路。图 2 方案一原理框图方案二：采用 ATMEGA128 单片机作为控制器，红外对管与其内部的模拟比较器结合实现产品统计电路。图 3 方案二原理框图3系统单元电路论证与选择（1） 产品统计电路模块此模块实现将有产品通过和没有产品通过这两个物理状态转换为电信号，3从而实现控制电路的检测。方案：采用红外对管实现。红外管通电后，红外发射管发生红外线，当红外接收管接收到红外线，则导通；当红外接收管没有接收到红外线，则不导通；利用这一特性实现产品统计电路。（2）提示音模块此模块实现产品统计值每达到100 的整数倍时，发出 1s 的提示音。方案一：采
6、用蜂鸣器实现。蜂鸣器与三极管相连，三极管相当于开关作用，用单片机的一个 I/O 口控制三极管，实现蜂鸣器提示。方案二：采用喇叭实现。喇叭与三极管相连，三极管相当于开关作用，用单片机的一个 I/O 口控制三极管，实现喇叭提示。综合比较：方案一中蜂鸣器具有体积小，供电电压较低（5V） ，价格便宜的特点，而方案二中喇叭需要 12V 供电，且昂贵，所以选择方案一。（3）电源模块此模块提供电路的各个模块所需的供电电源。方案一：采用线性稳压电源。使用变压器、整流电路、稳压电路、滤波电路实现输出 5V 的直流电源 【1】 。方案二：采用干电池。采用 4 节干电池串联，得到 6V 电源，经过二极管，可以得到
7、5.3V 电源，可以给单片机供电。此方案电路简单、价格便宜。综合比较，方案一成本高、电路复杂，电路损耗较大，而方案二则电路简单、价格便宜，所以选择方案二。三、设计实现1硬件电路设计（1）单片机控制模块使用 AT89S52 单片机控制整个电路的运行。单片机控制模块 AT89S52 单片机是 AT89S 系列中的增强型高档机产品，它片内存储器容量是 AT89S51 的一倍，即片内 8KB 的 Flash 程序存储器和 256B 的 RAM。另外，它还增加了一个功能极强的、具有独特应用的 16 位定时计数器 2 等多种功能 【4】 。接口说明：P0 为数码管段数据口，P27-P24 为数码管为选数据口，P32 为外部中断 0 接口，P20 为蜂鸣器接口，P23 为清零键。 4（2）产品统计电路模块使用红外对管作为此模块的核心器件。红外对管通电时，红外发射管发出红外线，当红外接收管接收到红外线时，红外接收管导通；当红外接收管接没有收到红外线时，红外接收管不导通。利用这一特性设计产品统计电路如图5 所示。图 5 产品统计模块电路0
