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1、无锡科技职业学院毕业论文毕业设计（论文）报告题 目 工业产品产量计数器的设计与制作院（系）别 中德机电学院 专 业 机电一体化技术 班 级 机电1002班 姓 名 学 号 指导教师 2012年12月摘 要随着当今社会的飞速发展，越来越多的流水线上的产品和各种公共场都需要进行自动计数。基于单片机构成的产品自动计数器有直观和计数精确的优点，目前已在各种行业中得到广泛应用。数字计数器有多种形式，总体来说有接触式和非接触式两种，在科技发展的今天，非接触式红外计数器得到了广泛的应用。本设计采用一对红外发射接收管作为红外计数器的信号检测头，具有价格低廉，抗干扰性好，结构简单，操作方便等特点。指导思想是利用
2、红外发光管发射红外线，红外接收管接收此红外线，并将其放大、整流形成低电平信号.当有人或物挡住红外光时，接收管没有接收到红外信号，放大器将输出高电平，同时将这个电平信号送入单片机进行控制计数，并且使数码管显示数值。这样就得到要统计的人或物的数量。关键词：自动计数；单片机；数码管 Abstract Along with the rapid development of this community, more and more on the assembly line of products and all sorts of public Need for automatic counting.
3、Based on single-chip computers.the product automatic counter intuitive and count accurate advantages, currently have in various industries have been widely used. Digital counter have various forms and generally have contact and contact-less two kinds, in the development of science and technology tod
4、ay, contactless infrared counter been widely used. The design USES a pair of infrared emission receiving tube as infrared counter signal detection head, is inexpensive, anti-jamming good, simple structure, convenient operation, etc.The guiding ideology is using infrared luminescence tubes launch inf
5、rared, infrared receiving tube receiving this infrared, and put the amplification, rectifier form low level signals. When someone or something blocking infrared, receiving tube without receiving infrared signal, amplifier output high level, at the same time will the level signal into SCM control cou
6、nted, and making digital tube display Numbers. So get to statistics, the number of people or things.Keywords: Automatic counting，MCU，Digital tube目 录摘 要1Abstract2前言4第一章 计数器的概论51.1 选题背景51.2 国内外的研究概况5第二章 控制要求分析62.1 设计要求62.2 题目分析62.3 整体构思6第三章 主要元器件的概述83.1 AT89S52单片机的引脚及其功能83.2 光电式传感器（光电开关）E18-D80NK113.3
7、 数码管14第四章 计数器控制系统设计164.1 单片机系统程序设计流程164.2 单片机系统174.2.1 时钟源电路184.2.2 复位电路184.2.3 计数功能194.2.4 数码管显示电路204.2.5 报警部分224.3 电路焊接及其实物调试过程中出现的问题及解决办法234.4 计数器总电路图及程序设计244.4.1 总电路图244.4.2 程序编写24第五章 结束语27致谢28参考文献29附录30前言在当今社会飞速发展的今天，厂家基本采用流水线技术进行产品生产作业，而怎样对其线上的产品进行实时的、有效的、精确的自动计数成为广大生产厂家十分关注的问题。传统的机械式或电子式计数器（主
8、要是用数字电路集成组件组成）电路比较复杂，元器件数量较多，故障率较高，维修比较困难，而设置预定数值不太方便，功能不易更改且功能过于单一，适用范围较窄。而基于单片机为核心控制的计数器有着能够实时、精确、可靠、稳定等计数优点已成为广大厂家的首选自动计数装置。而传统的计数器都很难做到自动计数，现在已经很难满足生活的需要。在工业控制、信息检测系统中广泛使用的计数器，其实际电路的作用不外乎是采集信号、处理信号、量化为一定数字比例的电压或电流，最后，通过表头或数码管等显示器件显示具体数据，供使用者观察。本文所设计的计数器采用红外线遮光方式，抗干扰性好，可靠性高。可用于测量工厂生产线上的产品数量和各大场所对
9、人员数量的统计。因此，研究计数器及扩大其应用，有着非常现实的意义。单片机控制红外计数器由于采用了软件处理系统，数据量化精度较高，设计、制作灵活，更适合实际应用。因此设计了该款式的计数器。第一章 计数器的概论1.1 选题背景当今社会，单片微型计算机技术迅速发展，基于单片机技术开发的计数设备和产品广泛应用到各个领域，随之而来的竞争也越来越激烈。过硬的技术也成为众多生产厂商竞争的焦点之一。厂商为了在竞争中处于不败之地，从而不断地改进技术，增加产品的种类。现计数器的种类以增加到：电磁计数器、光电子计数器、机械计数器（拉动机械计数器、转动机械计数器、按动机械计数器、测长机械计数器）、液晶计数器等。单片机
10、技术产品和设备促进了生产技术水平的提高，企业迫切需要大量熟练掌握单片机技术并能开发、应用和维护管理这些智能化产品的高级工程技术人才，单片机以体积小、功能强、可靠性高、性能价格比高等特点，已成为实现工业生产技术进步和开发机电一体化和智能化测控产品的重要手段，已经实现或部分实现，但要真正完美地实现这些目标，对于设计者来说，还有许多工作要做，而不是表面看来似乎发展到头了，光电计数器是一种多功能的计数测量仪器，它利用光电学的方法测出有无物体经过，实时向单片机内输入的脉冲信号，并将结果以数字形式显示出来。1.2 国内外的研究概况如今的产品自动计数器大多采用非接触方式，早已开发出了多种型号的专用检测芯片。
11、而利用AT89S52为控制单元、辅以多种外围硬件搭配而成的计数装置已成为现在自动计数应用领域的潮流。而如何提高自动计数器的实时性、抗干扰能力、稳定性是现在国内外自动计数生产研究的主要课题，产品自动计数主要用于工厂的流水线计数，往往是处于高温，高噪声等极度恶劣的环境中，而AT89S系列单片机构成的产品自动计数器在这种环境中工作时往往会出现误操作（单片机程序跑飞）或死机（程序进入死循环），这也是基于单片机构成的产品自动计数器存在的致命问题。第二章 控制要求分析2.1 设计要求 1、数码管可以显示产品个数（00-99），设定产品报警个数（比如8），当产品数目达到8的倍数（如8、16、24、32）时，
12、发出报警（蜂鸣器响），等接收到下一个信号时计数器继续计数。 2、独立设计电路，其包括单片机小系统、红外光电开关、复位电路部分、报警部分、数码管显示部分。2.2 题目分析本电路的指导思想是设计出一个光控电路，放置在流水线旁。当有产品通过光电门时，都会先触发光控电路，根据光控电路产生触发脉冲令计数器进行加计数，要求计数器的最大计数容量是99个，并用数码管显示数字，同时在计数每次达到8的倍数时发出报警。2.3 整体构思总体电路是由AT89S52单片机系统、红外光电管电路、蜂鸣器报警电路、数码管显示部分、复位电路部分组成，其结构如图2.1所示：AT89S52单片机系统部分蜂鸣器报警电路部分红外光电检测
13、电路部分数码管显示电路部分上电自动复位电路部分图2.1整体流程结构图红外传感器感受到外界信息时，产生高低电平，通过软件程序设置单片机内部寄存器，当传感器的高低脉冲被单片机接收到时，单片机产生中断，中断产生后进入中断服务程序，通过设置中断服务程序，进行计数。并通过P0 口将计数信息传送至数码管，数码管显示计数的个数。当电路断电后重新启动计数器时，系统自动复位（上电自动复位），以00开始重新计数。第三章 主要元器件的概述3.1 AT89S52单片机的引脚及其功能图3.1 AT89S52单片机引脚图VCC: 电源GND: 接地P0口: P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8
14、个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。P1口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和
15、时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表所示。在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。表3.1 P1口引脚功能引脚号第二功能P1.0T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出P1.1T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）P1.5MOSI（在系统编程用）P1.6MISO（在系统编程用）P1.7SCK（在系统编程用）P2口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地
