【精选】产品计数器课设1

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1、产品计数器设计1燕 山 大 学课程设计说明书产品计数器产品计数器设计2光电计数器的设计摘 要本系统采用的是以单片机 STC89c52为核心的自动计数器。采用反射式光电传感器，将激光发射管与接收管相邻安放，每当物体通过一次，激光就被物体遮挡一次，光电接收管的输出电压就发生一次变化，这个变化的电压信号通过放大和处理后，形成计数脉冲，输入至 STC89c52单片机的 P1口，通过软件控制用 LED加以显示，便可实现对物体的计数统计。本计数器可将机械或人工计数方式变为电子计数，并且采用 LED数码管显示，可适用于诸多行业，以满足现代生产、生活方式的需求。所 谓 的 光电式传感器是将光信号转化为电信号的

2、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。光 电 传 感

3、器 一 般 由 光 源 、 光 学 通 路 和 光 电 元 件 三 部 分 组 成 。光 电 式 传 感 器 是 以 光 电 器 件 作 为 转 换 元 件 的 传 感 器 ， 光 电 检 测 方 法 具 有 精 度 高 、应 用 快 、 非 接 触 等 优 点 ， 而 可 测 参 数 多 ， 光 电 传 感 器 的 结 构 简 单 ， 形 式 灵 活 多变 因 此 ， 光 电 式 传 感 器 在 检 测 和 控 制 中 应 用 非 常 广 泛 。【关键词】计数器 光电传感器 单片机 数码管产品计数器设计3调研报告1.1 当今生活是信息时代,是获取信息和处理信息 ,以及信息应用的时代.传感信息

4、与检测技术的重要性在于它是获得信息并对信息进行一定处理的基础技术,是获取信息和信息加工处理的重要手段之一。传感与检测技术是一门知识面广、综合程度高、实用性很强的专业课程。它从传感器的基本理论入手，着重讲叙传感器的结构与感测原理，传感器是一个二端口的装置，不同的传感器输入-输出特性不同，同一传感器适应不同的被测信号呈现的特性也有所不同。尤其当被测信号为静态信号时两种状态下，传感器的输入- 输出特性完全不同。感测技术在许多新知识里都有应用，以信息的传感、转换、处理为核心，从基本物理概念入手，阐述热工量、机械量、几何量等参数的测量原理及方法。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

5、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。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。有采用

6、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。采用光电传感器制作的光电式电子计数器。这种计数器在工厂的生产流水线上作产品统计，有着其他计数器不可取代的优点。该例光电触发式电子计数器只有两位数，但通过级联可以扩展为四位，甚至多位。产品计数器设计41.2光电计数的现状及发展前景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，还可实现断线报警。通用计数

7、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。由于有光电计数的设计理念，因此有了光电计数的发展。在市场电子计数器行业需求增长有所减缓的现状下，产能扩张的势头并没有得到较好的控制。产能过剩、重复建设不仅导致生产与消费的失衡，而且还引发了电子计数器行业内的一系列恶性价格竞争，影响了电子计数器行业业的盈利能力。中国电子计数器行业市场现状，为外资企业入驻中

8、国创造了条件，国际许多电子计数器行业企业已经看中在中国低成本拓展市场的机会，随着外资投入逐步加大，中国国内企业改革重组迅速加快。同时新的行业制度等政策的颁布和实施将促使我国电子计数器行业洗牌，企业兼并重组将在政策的促使下大力发展。由于当前电子计数器行业效益下滑，所以对电子计数器行业企业授信更要慎重。必须关注电子计数器行业子行业，关注电子计数器行业上下游企业，优化客户结构，针对电子计数器行业行业需求进行新产品开发。国内的制造技术水平远不如国外，制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技

9、术的世界潮流,将其放在产品计数器设计5战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。产品计数器设计1目 录前言5第一章 方案设计6第一节 方案一6第二节 方案二7第三节 方案选定7第四节 方案系统结构图7第二章 硬件构成及功能8第一节 STC89c52系列单片产品计数器设计2机8第二节 光电传感的原理与特性10第三节 蜂鸣器原理12第四节 LED数码显示器简介13第三章 硬件电路设计14第一节 发射与接收电路14第二节 计数与显示电15第三节 报警电路16第四章 软件设计说明17第一节 总模块

10、流程图18第二节 各模块流程图19结论20产品计数器设计3参考文献21附录22前言1.1所谓的光电计数器是利用光电元件制成的自动计数装置。红外光电计数器分为二种，分别为红外遮光式计数器、红外反射式计数器。红外遮光式计数器，其工作原理是从红外发光管发射出的红外光线直射在光电元件（如光电管、光敏电阻等）上，每当这红外光线被遮挡一次时，光电元件的工作状态就改变一次，通过放大器可使计数记下被遮挡的次数。红外反射式计数器，其工作原理是由红外发光管发射出的红外光线通过反射在光电元件（如光电管、光敏电阻等）上，每当这红外光线被反射接收一次时，光电元件的工作状态就改变一次，通过放大器可使计产品计数器设计4数记

11、下被反射接收的次数。常用于记录成品数量或展览会参观者人数。光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源，光学通路和光电元件三部分组成。光自动化的计数提高了工业生产上的效率以及准确性，计数的自动化和智能化最终能加速实现现代化的工业。随着生产自动化、设备数字化和机电一体化的发展,对光电计数器的需求日益增多。光电计数器设计一方面是为了巩固课本所学知识，完成知识迁移，另一方面加强动手能力，识图能力及设计能力。进一步掌握数字电路和模拟电路课程所学的理论知识；掌握微弱信号的传送方式，以及接受信号的放大

12、、检波、反向处理、以及传感器知识；掌握数字电路计数、译码、显示系统的工作原理及设计方法；熟悉常用元器件知识，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计；了解电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题；学会对所设计电路的软件 Proteus仿真过程，了解Protel99 SE设计电路和了解绘制 PCB板过程；培养认真严谨的学习态度和实际动手能力以及工艺素质，市场素质，团队精神；培养遇到问题，分析原因，查找原因的能力，以及独立解决问题的能力；学会独立查阅资料，自主学习的能力，以及设计创新的能力。光电计数器在实际生产中已经得到了广泛的应用本计数器可将机械或人工计数方式变为电子计数，并且采用

13、 LED数码显示，简单直观，可适用于诸多行业，以满足现代生产、生活方式的需求。1.2单片机概述随着大规模集成电路技术的发展，中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、(I/O)接口、定时器/计数器和串行通信接口，以及其他一些计算机外围电路等均可集成在一块芯片上构成单片微型计算机，简称为单片机。单片机具有体积小、成本低，性能稳定、使产品计数器设计5用寿命长等特点。其最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中，这是其他计算机和网络都无法做到的。第一章 设计任务要求设计光电计数器，实现无接触计数，主要用于工厂生产线工件计数。可采用遮光式光电传感器或者反射式光电传感器，要求

14、使用红外发光二极管、光电管检测，要求光电发射管和接收管有 30mm以上的间距，在制作实物可用导线引出长度，用 LED数码显示器来显示 0-999的范围计数，当数字超出 999时，能够发出报警，并且能在报警后延时 3秒钟自动关闭报警并自动重新计数同时可以手动清除报警，能够实现无接触计数，独立设计光电计数器电路原理图（包含电源部分） ，画出完整的电路原理图（包含电源部分）和 PCB板图，查找资料，要求做出实物，可以使用万用板制作实物，独立完成。产品计数器设计6第二章 方案设计第一节 方案一一、以 STC89C52 为核心的计数电路 基于单片机的光电计数器，使用 STC89c52单片机，电路简单，需要编写程序，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便，可实现数码显示和键盘设定等多种功能。采用遮光式光电传感器，将红外发光管与光电接收管相对安放，每当物体通过一次，红外光就被遮挡一次，光电接收管的输出电压就发生一次变化，这个变化的电压信号通过放大和处理后，形成计数脉冲，通过光电隔离耦合并行输入至 STC89c52单片机的 P1口，通过软件控制和键盘设定计数值并用 LED加以显示，便可实现对物体的计数统计。采用反射式光电传感器，将红外发光管与光电接收管相邻安放，每当物体通过一次，红外光就被反射，光电接收管接收一次，光电接收管的输出电压就发