学士学位论文—-基于单片机的光电计数器电气工程课程设计报告

基于单片机的光电计数器的设计摘要：近年来，随着工业发展和科学技术的创新，光电计数器技术越来越多的被应用到工业生产和生活中。

光电计数器采用光敏元件作为传感器，利用不同光强产生不同电平信号流进一步实现计数的原理，使得光电计数器现在广泛应用于工业生产线的计数。

本论文主要介绍了基于单片机AT89S51的软硬件设计过程，以及实现光电计数的工作原理和理论基础，实现了光电计数器基本的工作要求和性能指标，采用LCD显示技术显示计数结果。

本次光电计数器设计使用PCB板和LCD模块显示，因此电路结构简单清晰、焊接过程简单、电路稳定性好、操作难度小。

关键词：传感器；光电计数器；AT89S51Design based on single chip microcomputer photoelectric counterAbstract: in recent years, along with industrial development and the innovation of science and technology, photoelectric counter technology more and more applied to industrial production and life. Photoelectric counter using photosensitive element as the sensor, the use of different light intensity have different level signal flow to further realize the counting principle, makes the photoelectric counter now counts are widely used in industrial production line. This thesis mainly introduces the hardware and software design process, based on single chip microcomputer AT89S51 and photoelectric counting principle and theoretical basis of implementing the basic job requirements and performance indicators, photoelectric counter use LCD display technology to display the count result. The photoelectric counter design using the PCB and the LCD display module, so the circuit structure is simple and clear, the welding process simple, circuit stability is good, operation difficulty is small.Key words: sensor;Photoelectric counter; AT89S51目录1引言 (1)2任务要求 (2)3方案论证 (2)3.1两种方案的选择 (2)3.2方案的选择 (2)4 系统组成概述 (3)5 硬件系统各部分介绍 (3)5.1光电传感器 (3)5.2 AT89S51单片机 (4)5.2.1 AT89S51系列单片机的主要性能特点 (4)5.2.3 51系列单片机的基本组成 (5)5.2.4外接晶体引脚 (6)5.2.5 控制信号或与其它电源复用引脚 (6)5.3显示器件 (7)6 硬件电路设计 (8)6.1 最小系统 (8)6.1.1 电源电路 (8)6.1.2 复位电路 (8)6.1.3 晶振电路 (9)6.2 单片机控制电路 (10)6.3 显示电路 (10)7 系统软件设计 (11)8 结论 (13)参考文献 (13)致谢............................................................................................................................ 错误!未定义书签。

商学院《单片机课程设计》报告题目光电计数器姓名:学号:专业: 电子信息工程班级: 电信0804班指导教师:职称:计算机与电子工程学院2011年9月目录1 概述 (2)1.1设计前言 (2)1.2设计要求 (2)2 设计方案 (2)3 硬件电路设计 (2)3.1晶振电路 (2)3.2电源电路 (3)3.3复位电路 (3)3.4上拉电阻 (4)3.5键盘电路设计 (4)3.6显示电路设计 (5)3.7单片机电路 (5)3.8主要元器件 (6)3.9焊接元器件 (6)4.0测试 (7)4 程序设计 (8)5 收获与总结 (8)参考文献： (9)附录一电路原理图 (9)附录二PCB电路原理图 (10)《专业实习》报告评审表姓名学院计算机与电子工程学院学号专业班级题目光电计数器评审意见评审成绩指导教师签名职称评审时间年月日光电计数器1 概述 1.1 设计前言光电开关，光电隔离这一技术在电子产品中用的越来多。

本文从经济实用的角度出发，设计制作了一个简单的光电计数器，本文介绍了如何采用AT89C51单片机，设计一款简单光电计数器。

1.2 设计要求设计一个单片机控制的光电计数器：上电显示初始值0000，计数上限为10000，可以复位，当光电开关检测到障碍物即挡住光电对管时计数一次，计数满10次时指示灯闪烁2下。

2 设计方案设计思路及流程：根据上述功能介绍，光电计数系统可以分光电对管信号输入、显示和控制指示3大功能，因此可以光电对管模块、显示模块、指示灯模块、晶振和单片机模块。

系统模块图如图1所示。

图13 硬件电路设计 3.1 晶振电路晶振电路由2个电容，一个晶振组成，如图2所示。

单片机电源晶振复位上拉电阻数码管显示光电对管图2单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。

通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。

有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。

单片机晶振有2个电容的作用：这2个电容叫晶振的负载电容，分别接在晶振的2个脚上和对地的电容，一般在几十皮法。

襄樊学院毕业论文（设计）任务书毕业论文（设计）题目基于单片机的通用电子计数器的设计学生姓名专业班级指导教师陈传亮一、毕业论文（设计）的主要内容及要求：1、设计一款电子计数器，利用单片机进行控制。

要能控制其启动，暂停，停止，及复位。

2、根据毕业论文任务书写出2500字以上的开题报告，内容如下：（1）、研究(设计)目的和意义；（2）、分析国内外研究现状和发展趋势，提出本课题的主攻方向；（3）、主要设计内容、途径和技术路线；（4）、工作的主要阶段、进度及完成时间；（5）、阅读的主要文献、资料（要求有15种以上，其中必须包含3篇英文文献）。

3、在论文的正文中必须注明所引用的文献。

论文中最后的参考文献的格式必须符合标准。

4、论文格式要求符合《襄樊学院学生毕业论文（设计）规范化要求》。

5、论文字数在10000字以上。

二、毕业论文（设计）应收集的资料及主要参考文献[1] 张永瑞.电子测量技术基础[M].西安: 西安电子科技大学出版社, 2002[2] 童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2001.[3] 潘松，黄继业.EDA技术实用教程[M].北京:科技出版社，2005.[4] 康华光主编.电子技术基础（数字部分）[M]. 北京：高等教育出版社，2006.[5] 史军,雷正红. 数字频率计的设计[J]. 河西学院学报.第21卷第5期（2005）[6] 谭文秀. 数字频率计电路的设计与分析[J]. 测试技术.[7] 曾光，冯锐. 基于FPGA的数字频率计VHDL软件实现方法[J]. 软件导刊. 第8卷第2 期. 2009年2月[8] 程源，祝洪峰. 基于FPGA的数字频率计的设计与制作[J]. 制作天地。

南昌工程学院毕业设计 (论文)机械与电气工程学院（院）系电气工程及其自动化专业毕业设计（论文）题目基于单片机设计的计算器（硬件）学生姓名班级学号指导教师完成日期 2010 年 6 月 18 日基于单片机设计的计算器（硬件）The calculator based on the design of MCU (hardware)总计毕业设计（论文） 34 页表格 6 个插图 18 幅摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域。

作为微型机的一个主要分支，单片机在结构上的最大特点是把CPU、RAM和ROM存储器、定时器和多种I/O接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。

从它的组成和功能来看，一块单片机芯片其实就是一台计算机。

本次设计是采用MSC-51单片机来设计的六位数计算器, 采用C语言进行程序编写实现计算器功能。

外接4X5的键盘，通过键盘扫描来完成输入数的控制，输出采用1602液晶显示，并设有清零键可随时完成计算与显示的清零。

计算器将完成的0至99999整数的加/减/乘/除运算。

关键字：单片机AT89S52 1602液晶矩阵键盘 C语言AbstractIn recent years, as computer penetration in the social field and large-scale development of integrated circuits, microcontroller applications are continually deepening, because of its powerful function, small size, low power consumption, cheap, reliable, easy to use, etc. therefore particularly suitable for systems with control of more and more widely used in automatic control, intelligent instruments, meters, data acquisition, military products and home appliances fields.As one of the main branch of microcomputer, microcontroller in the structure of the biggest feature is the CPU, RAM and ROM memory, timer and multiple I / O interface circuit integrated on a VLSI chip. The composition and function from its point of view, a single chip isactually a computer.This design is the use of MSC-51 microcontroller to design the six-digit calculator, using C programming language to achieve calculator functions. 4X5external keyboard, the keyboard scan to finish by the number of control values and the 1602 output with human-type liquid crystal to achieve，and has cleared at any time to complete key calculation and display clear. Calculator to complete from 0 to 99999 plus / minus / multiply / divide.Key words: MCU AT89S52; LCD1602; Matrix Keyboard; C language目录摘要 IABSTRACT II第一章引言 11.1 选题的依据及课题的意义 11.2 研究概况及发展趋势综述 11.3 实验设计要求 21.4.总体设计思路 2第二章设计方案论证与选择 32.1 控制部分的设计方案论证与选择 32.2 显示电路的设计方案论证与选择 42.3 单片机电源部分的设计方案论证与选择 6 2.4 键盘设计方案论证与选择 82.5 单片机复位电路的设计方案论证与选择 9 2.6 系统组成 10第三章重要器件的知识介绍 113.1 单片机的知识介绍 113.1.1单片机功能特性 113.1.2单片机各引脚功能说明 113.1.3单片机时钟电路 133.1.4 LED提示电路 143.2 1602液晶显示资料 15第四章计算器的软件编程 164.1 程序设计思想 164.2 4*5键盘扫描程序 174.3 1602液晶显示程序 18第五章计算器使用说明 19结语 20参考文献 21致谢 22附录 23第一章引言单片机设计的计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一。

毕业设计（论文）题目：基于单片机的光电计数器设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

皖 西 学 院 课程设计报告书系别：机械与电子工程系专业：电子信息科学与技术学生姓名：学号：课程设计题目：光电计数器起迄日期: 12月10日~12 月22日课程设计地点:教学实验楼B楼指导教师:张斌前言计数器对某物件进行自动计数，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，实现统计数据的搜集，如在生产流水线包装数量控制等领域的应用，能节省劳动力有能高效地完成任务。

光电计数器采用光电传感器构成的广电门实现对通过光电门的物体进行计数，是一种非接触式计数，在部分场合有着其无比的优越性，从而使其广泛应用于工业生产、实时监测、自动化控制等领域。

本作品为实现光电计数器的功能，采用模数结合的电路，以红外对射光电传感器为传感器件。

电路主要分为信号采集电路、两位十进制计数电路、数码显示电路三个模块，分别实现对通过光电门的物体感应，计数，显示。

计数范围为一百，可以预设计数数目，当计数达到设定后，闪灯报警两秒。

在光电计数部分我们考虑到脉冲信号的稳定度、方便检测是否能够产生脉冲信号，因此在电压比较器和NE555之间我们选择了NE555，又要利用遮断式红外控制原理对通过的物件计数，为了感应良好，我们使红外发光管与光电接收管相对安放。

本计数器可实现0～99的计数显示。

每当物件通过一次，红外光被遮挡一次，光电接收管的输出电压发生一次变化，这个变化的电压信号通过放大和处理后，形成计数脉冲，去触发一个十进制计数器，便可实现对物件的计数统计。

作品电路主要采用常用分立元件和小规模集成电路，结构简单可靠，能够提供准确的统计值，成本低廉，实用性强，二次开发性高目录前言 (2)第一章设计内容及要求 (4)1.1 本次课程设计应达到的目的 (4)1.2 本课程设计课题任务的内容和要求 (4)第二章设计方案 (5)2.1 设计思路 (4)2.2 方案选择 (4)第三章系统组成 (6)3.1 系统框图 (6)3.2 单元电路介绍 (6)3.2.1 信号采集电路 (6)3.2.2 计数电路 (7)3.2.3 数码显示电路 (9)3.2.4 满百报警电路 (11)3.3 调试与测试结果 (12)第四章实验总结 (13)第五章参考文献 (14)附录一电路原理总图 (15)第一章设计内容及要求1.1 本次课程设计应达到的目的1、综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设计课题；2、通过查阅手册和相关文献资料，培养学生独立分析和解决问题的能力；3、进一步熟悉常用芯片和电子器件的类型及特性，并掌握合理选用器件的原则；4、学会电路的安装与调试；5、进一步熟悉电子仪器的正确使用；6、学会撰写课程设计的总结报告；7、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

基于单片机的光电计数器基于单片机的光电计数器一、设计题目：基于单片机的光电计数器二、设计要求：1，数码管可以显示产品个数（0-99），自由设定产品报警个数（比如 ,10），当产品数目是10的个数时，发出报警（蜂鸣器响）。

2，独立设计电路，应包括单片机小系统、红外光电开关、数码管显示部分。

摘要本文所设计的计数器抗干扰性好，可靠性高。

可用于测量商场、电影院、博物馆、展览观、车站、码头、银行等公共场所的人员数量及人员流通数量，同时丝毫不会侵犯到被测人员的个人隐私。

该产品应用广泛，常用于测量流水线上的产品的数量，以及可检查产品有无缺损。

本电路的指导思想是设计两电路光控电路，一路放置在门外，另一门放置在门内。

当有人通过门口时（无论是进入或走出房间），都会先触发一个光控电路，再触发另一个光控电路，根据光控电路产生触发脉冲的先后顺序，判断来人是进入还是离开，当有人进入时令计数器进行加计数，当有人离开时令计数器进行减计数；要求计数器的最大计数容量是9 9人，并用数码管显示数字。

该系统具有结构简单、成本低廉、计数准确的特点，适用于本次设计的系统。

该光电计数器只有两位数，如果二位数不满足需要也可通过级联可以扩展为四位，甚至多位。

关键词：单片机、外部中断、报警器正文一、题目分析本电路的指导思想是设计一电路光控电路，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。

并在计数每次达到10时报警。

二、整体构思系统的组成与结构：图2-1 光电计数器系统结构图整个光电计数器系统是由光电传感电路、AT89C52单片机系统电路、显示计数电路、报警电路五个部分组成的，如图2-1所示。

光电传感电路把被计数的物体的变化转换成电信号，由显示计数电路计数，再由数码显示管显示，当达到设定的报警值时，报警电路发出报警。

三、具体实现：1，光电开关用开关模拟光电传感器采集外部信号。

目录摘要 (2)第一章光电转换部分 (5)§1。

1光源的基本特性和选择 (5)1。

1。

1热辐射光源 (5)1。

1.2气体放电光源 (5)1.1。

3固体发光光源 (5)1。

1.4激光器 (6)§1。

2 光电探测器 (7)1。

2.1光伏探测器的原理 (7)1。

2.2光伏探测器的特性 (9)1.2.3 快速硅PIN光电二极管 (10)§1.3 光电信号输出 (11)第二章计数电路 (12)§2。

1 十进制计数电路设计 (12)§2.2 显示译码电路设计 (13)§2.3 数码显示 (14)第三章光电计数器电路的安装及改进 (16)§3.1 器件准备 (16)3.1。

1 器件清单表 (16)3。

1.2 其它使用的仪器： (16)§3。

2 电路连接 (16)3。

2.1 光电部分 (16)3.2。

2 计数部分 (17)3.2。

3 显示译码部分 (17)3.2.4 显示部分 (18)§3.3 电路分步测试 (18)3。

3.1 光电二极管的测试 (18)3。

3.2 555定时器的测试 (18)3。

3.3 计数电路的测试 (18)3.3。

4显示电路的测试 (19)§3.4 电路总体调试 (19)§3.5 光电转换电路改进 (19)3。

5.1阻抗匹配改进 (19)3。

5。

2 光电计数器适用性改进 (21)参考文献 (23)致谢 ................................................. 错误!未定义书签。

摘要数字式计数器因为其有使用方便，计数精确，显示直观等优点，被广泛应用于各行业生产线上的物件计数。

本论文利用光电二极管接收激光光源发射的光信号，并通过数字计数与显示电路设计了一种光电计数器。

当物件从光电二极管与激光器之间通过时会对光束进行遮挡，光电二极管的电压发生变化。

毕业设计（论文）题目：基于单片机的智能电子计数器的设计摘要数字频率计是电子测量领域中最常见的测量仪器之一。

它可以测量方波和正弦波的频率、周期和脉冲宽度等时间参数。

本设计是由单片机控制的数字频率计设计。

本文在讨论频率测量的常用方法与原理的基础上，阐述了等精度测频系统的设计。

系统包括稳压电源电路、信号放大整形电路、测频电路、单片机电路模块、标准频率信号源、键盘模块、数码显示模块等。

采用软硬件结合的方法，频率、周期、脉宽和占空比的计算由单片机89C51完成，外围电路其数字电路部分使用了CPLD，并采用VHDL语言进行设计描述，其输入通道由模拟电路来实现。

系统将单片机AT89C51的控制灵活性及CPLD芯片的现场可编程性相结合，不但大大缩短了开发研制周期，而且使本系统具有结构紧凑、体积小、可靠性高、测频范围宽、精度高等优点。

关键词：频率计单片机 CPLD 等精度AbstractDigital cymometer is one of the most common instruments of electronic measurement. It can measure time parameters such as the square wave and the sine wave frequency, cycle and pulse width, and so on.The design is the digital cymometer based on the signal chip computer control. Based on the discussion of the commonly used method of measuring frequency and on the basis of principle, it describes the design of frequency measurement system with the same accuracy including the power supply system circuit, signal amplification plastic circuit, measuring frequency circuits, MCU circuit module, the standard frequency signal source, keyboard module, the digital display module, and so on. It takes the method of combination of hardware and software: frequency, period, pulse width and room-occupying ratio of calculation completed by the MCU 89C51, the external circuit part of its digital circuits used with the CPLD, input channels from analog circuits to achieve, and use of VHDL design Description. The system combines the control flexibility of 89C51 with programmable performance of CPLD, so not only can it shorten the period of the development and research but also has the advantages of compact structure little volume, high reliability, wide scope and high precision.Key Words: cymometer; signal chip computer; CPLD; equal precision目录第一章引言..............................................................1.1 课题研究的现状与发展趋势......................................1.2 课题研究的意义与作用..........................................1.3 数字频率计的基本原理..........................................1.4 系统设计技术指标..............................................1.4.1 基本指标............................................................1.4.2 发挥部分............................................................ 第二章系统硬件设计......................................................2.1 频率测量的方法的研究..........................................2.1.1 数字化直接测量频率的原理............................................2.1.2 数字化直接测量周期的原理............................................2.1.3 多周期同步等精度测量的原理..........................................2.2 实验方案的确定................................................2.2.1 测量方法的确定......................................................2.2.2 频率测量模块的方法..................................................2.2.3 周期测量模块的方法..................................................2.2.4 脉冲宽度测量模块的方法..............................................2.3 系统硬件设计..................................................2.3.1 稳压电源电路........................................................2.3.2 信号放大整形电路....................................................2.3.3 单片机控制电路......................................................2.3.4 标准频率信号源......................................................2.3.5 数码管显示模块......................................................第三章系统软件设计......................................................3.1 CPLD测频专用模块的设计 .......................................3.1.1 频率计CPLD部分的VHDL程序..........................................3.1.2 频率计CPLD部分的仿真...............................................3.2 单片机控制与运算程序的设计..................................3.2.1 单片机主程序的设计..................................................3.2.2 频率、周期计数子程序的设计..........................................3.2.3 脉宽、占空比子程序的设计............................................3.2.4 键盘扫描及数码管显示子程序的设计.................................... 总结.............................................................. 参考文献 .................................................................. 致谢.......................................................................第一章引言1.1 课题研究的现状与发展趋势随着大规模集成电路技术的发展及电子产品市场运作节奏的进一步加快，涉及诸如计算机应用、通信、智能仪表、医用设备、军事、民用电器等领域的现代电子设计技术已迈入一个全新的阶段。

毕业设计（论文）题目名称：基于单片机的数字电能表设计就读学校：河南工学院专业：工业自动化学生姓名：指导教师：中原工学院继续教育学院2016年4月基于单片机的数字电能表设计The design of digital watt-hour meter based on single chip microcomputer就读学校：河南工学院专业：工业自动化学生姓名：指导教师：2016年4月摘要19世纪三四十年代，中国人民的照明途径还是主要由煤油灯为主，而在经济飞速发展的，科技产品日新月异的今天，电的应用已经深入中国人民的日常生活。

电灯、冰箱、空调等等，统统都与电有着密切的关系。

电在当今社会不可或缺，同样也涌现出了对电量的计量，从而出现了电能表这一计量仪表。

电能表的发展历程主要是由最初的单一费率电能表到如今的复费率电能表。

这与我国的多费率用电政策有关，旨在消峰镇谷，平衡用电。

同样，在现在科技飞速发展，各种电器，仪表都逐渐趋近于自动化、人性化和智能化。

而这些电气设备大都含单片机或者是CPU控制器。

在本次设计中将智能化技术融入电能表中，电能表作为重要的计量仪表，准确性、稳定性都是很重要的。

而数字电能表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优点。

本设计以AT89C51单片机为核心，以逐次比较型A/D转换器ADC0809、八段数码管为主体，构造了一款简易的数字电能表，能够实现同时测量8路0.00～5.00V的直流电压，最小分辨率为0.02V。

关键词：AT89C51；ADC0809；数字电能表；八段数码管ABSTRACTThirties and 19th century, the Chinese people's way of illumination is mainly composed of kerosene lamp is given priority to, and with the rapid economic development, science and technology products with each passing day today, the applications of electricity have the Chinese People's Daily life. Lights, refrigerator, air conditioner and so on, all has close relationship with electricity. Electricity is essential in today's society, and also emerged for the measurement of the power, thus appeared the watt-hour meter measuring instrument. The developing course of watt-hour meter is mainly composed of a single rate, initial watt-hour meter in today's complex rate watt-hour meter. This is associated with rate more electricity policy of our country, aimed at peak valley town, balance of power. Also, in what is now the rapid development of science and technology, all kinds of electrical appliances, instrument has gradually tend to be automated, humanization and intelligent. But most of these electrical equipment including microcontroller or CPU controller.We will integrate the intelligent watt-hour meter in the design of watt-hour meter as important measuring instrument, the accuracy, stability is very important. And digital watt-hour meter with high precision, measurement accuracy, reading the advantages of intuitive and easy to use. This design USES AT89C51 single-chip microcomputer as the core, to compare successive type A/D converter ADC0809, eight digital tube as the main body, constructed A simple digital watt-hour meter, can be achieved at the same time measuring 8 road from 0.00 V to 5.00 V dc voltage, minimum resolution of 0.02 V.Keywords: AT89C51；ADC0809；Digital watt-hour meter；Eight digital tube目录第1章绪论 (1)第2章总体方案选择 (2)2.1方案一：由数字电路及芯片构建。

引言传感器是一种敏感器件，它能将被测物理量转换成便于测量和处理的另一种物理量。

例如，光、声、磁、温度、压力等非电量通过传感器可转换成电压或电流，从而采用电子设备对其进行控制、测量和处理。

传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。

在自动测量过程或控制系统中，首先由传感器感受被测量，而后把它转换成电信号，供显示仪表指示或用以控制执行机构。

如果传感器不能灵敏地感受被测量，或者不能把感受到的被测量精确地转换成电信号，其他仪表和装置的精确度再高也无意义。

传感器应用广泛，种类很多。

其中光电传感器作为一种新型的电压电流测量装置，与传统电磁式互感器相比较，具有绝缘强度高、动态范围大、频带宽、抗干扰能力强、不会产生磁饱和及铁磁谐振、体积小、重量轻、造价低等一系列优点。

本论文主要阐述了利用光电断路器做为敏感元件，将光转换为电信号输出，并用数码管显示，实现光电计数器的功能的过程。

对该电路的工作原理、制作和调试方法等做了深入介绍。

光电计数器在本论文设计中，主要是由光电信号检出、放大、整形、计数和显示5个部分电路构成。

光电断路器、三极管VT1、VT2组成的电路是为了检测输出光电脉冲。

集成计数器A1、A2以及数码管LED等构成的计数电路是为了脉冲信号进行计数。

因此，也可以说该电路是由这两部分电路组成。

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数码显示，简单直观，可适用于诸多行业，以满足现代生产、生活等方面的需求。

本篇论证仔细、全面、深入，通俗易懂，实用性强，本报告所用词汇仔细洗练，都是一些简单易懂的词，读者可以容易了解电路的相关性能。

附录还对整个电路设计中很多问题给予相应的解释和扩展，相信适合多层次电子相关专业人士参阅和参加各种电子竞赛活动的参考资料。

1 主要器件介绍1．1 光电断路器光电断路器是光耦合器中的一种。

光电断路器以光为媒介传输电信号。

它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。

毕业论文光电计数器设计及制作光电计数器是一种常见的数字传感器，可以通过光电元件对光强度进行测量，并将得到的信号转换成数字信号进行计数。

本文将介绍光电计数器的设计和制作过程。

一、原理介绍光电计数器的基本原理是利用光敏元件（比如光敏二极管）和计数器芯片（比如74LS76）实现对光强的测量和数字计数。

具体流程如下：1. 光敏元件接收光信号，将光信号转化为电信号。

这里我们使用光敏二极管，通过照射它来产生电流（或电压）信号。

2. 信号放大。

由于光敏二极管产生的电流信号非常微弱，需要经过一个放大器进行放大，通过构建像素放大器来对信号进行放大。

3. 信号滤波处理。

由于光信号中包含噪声，在进行信号测量之前需要对信号进行滤波处理，通常可以采用低通滤波器来消除高频噪声。

4. 数字计数。

将上述处理之后的信号输入74LS76芯片进行数字计数，可以实现对光信号的计数。

其中，74LS76是一款可同步74LS系列预置式双稳态计数器，包含两个独立恒压源的JK触发器。

二、设计过程1. 光敏元件的选择。

在本设计中，我们选择了光敏二极管作为光敏元件，其灵敏度较高，响应速度较快，此外成本也相对较低。

需要注意选择合适的工作波长（根据不同应用场景的光源波长进行选择）。

2. 像素放大器的设计。

为了放大光敏二极管产生的微弱信号，我们需要构建一个像素放大器。

放大器的主要部件包括一个放大电路和一个反馈电路。

电路设计采用了双运算放大器，具备高增益、高输入阻抗和低噪声等特点。

反馈电路采用了电压跟随器结构，能够实现电压放大，同时对电压进行平滑处理，起到滤波作用。

3. 滤波器设计。

为了消除光信号中的高频噪声，我们采用了一级低通滤波器。

该低通滤波器采用R-C串联结构，通过改变电容的大小可以调节滤波器的截止频率。

4. 计数器的选择。

在本设计中，我们选择了74LS76芯片作为计数器。

这款芯片具有高速、低功耗、低成本的特点，可以满足光电计数器的计数要求。

三、制作过程1. 光电元件的连接。

光电计数器设计专业：机械设计制造及其自动化班级：机自092班姓名：```学号：*************指导老师：¥¥¥¥¥¥¥目录一.设计题目 (2)二.设计要求 (2)三.题目分析 (2)四.整体构思 (3)五.具体实现 (5)六.单片机系统程序设计 (11)七.问题及解决方案 (13)八.设计心得体会 (13)九.参考文献 (14)十.附录 (15)一.设计题目：基于单片机的光电计数器的设计在大量产品的生产中, 为及时掌握产品的装箱率、日产量等指标,需要在产品生产线的多个环节上安装计数器, 每当产品通过计数器时,就会被计数器的传感器检测到,产品个数自动加1，并在显示器上显示出来。

本次设计基于单片机的工业产品自动计数器基于单片机构成的产品自动计数器研究的主要内容包括：如果构成检测电路，MCS-51单片机用何种方式对外部计数脉冲进行计数显示控制、LED显示驱动模块的选择、MCS-51单片机的扩展。

在这个设计中主要需要解决的问题便是如何提高MCS-51单片机的抗干扰能力以及稳定性。

二．设计要求：（1）数码管可以显示产品个数（0-99），自由设定产品报警个数（比如 8），当产品数目是8的个数时，发出报警（蜂鸣器响）。

（2）独立设计电路，应包括单片机最小系统、红外光电开关、数码管显示部分。

将计数值准确的显示出来（3）三人一组，每组选一个组长。

三．题目分析：基于单片机构成的产品自动计数器研究的主要内容包括：如果构成检测电路、MCS-51单片机用何种方式对外部计数脉冲进行计数显示控制、LED显示驱动模块的选择、MCS-51单片机的扩展。

在这个设计中主要需要解决的问题便是如何提高MCS-51单片机的抗干扰能力以及稳定性。

采用光电式传感器是非常必须的，它是一种非接触式电子传感器。

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。

本科毕业论文（设计）题目基于单片机的计数系统设计学院：机电与信息工程学院专业：电子信息工程年级： 2011 级学号： 2011114083 姓名：指导教师：成绩：年月日目录摘要 (1)关键字 (1)Abstract (1)Key Words (1)1 绪论 (2)1.1 前言 (2)1.2 背景与意义 (2)2 系统的方案设计与论证 (3)2.1 单片机芯片设计与论证 (3)2.2 按键控制模块设计与论证 (4)2.3 时钟模块设计与论证 (4)2.4 脉冲采集模块设计与论证 (4)2.5 显示模块模块设计与论证 (5)3 系统硬件的设计 (6)3.1 MCS-51系列单片机的内部功能的介绍 (6)3.1.1 中断系统 (6)3.1.2 单片机的定时/计数器 (8)3.2 单片机的最小系统 (12)晶振电路 (13)3.2.2 复位电路 (14)3.3 数据采集电路 (15)3.4 液晶显示器电路 (16)3.5 键盘电路 (17)电路总原理图 (17)4 程序模块化设计 (19)程序编程的思想 (19)4.1.1 面向过程的编程思想 (20)4.1.2 面向对象的编程思想 (20)程序设计方法 (20)4.2.1 “自上而下”设计 (20)4.2.2 模块化设计 (21)4.2.3 结构化设计 (22)5.系统的软件设计 (24)5.1 软件的整体设计 (24)主程序流程图的设计 (25)5.3 时间读写子程序设计 (27)5.4 脉冲计数程序设计 (27)5.5 LCD1602的子显示程序 (28)5.6 软件仿真 (28)6.焊接与功能调试 (29)系统性能测试与功能说明 (29)软件调试问题及解决 (29)6.3 调试效果 (30)结论 (30)参考文献 (32)致谢 (33)附录A (34)附录B (35)附录C (44)附录D (45)基于单片机的计数系统设计摘要：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所需要进行自动计数。

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班姓名刘兆华学号 100101239指导教师赵振荣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AbstractAlong 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. 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 today, contactless infrared counter been widely used. The design USES a pair of infrared emission receiving tube as infraredcounter signal detection head, is inexpensive, anti-jamming good, simple structure, convenient operation, etc.The guiding ideology is using infrared luminescence tubes launch infrared, 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 counted, 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 (1)Abstract (1)前言 (4)第一章计数器的概论 (5)1.1 选题背景 (5)1.2 国内外的研究概况 (5)第二章控制要求分析 (6)2.1 设计要求 (6)2.2 题目分析 (6)2.3 整体构思 (6)第三章主要元器件的概述 (8)3.1 AT89S52单片机的引脚及其功能 (8)3.2 光电式传感器（光电开关）E18-D80NK (11)3.3 数码管 (14)第四章计数器控制系统设计 (16)4.1 单片机系统程序设计流程 (16)4.2 单片机系统 (17)4.2.1 时钟源电路 (18)4.2.2 复位电路 (18)4.2.3 计数功能 (19)4.2.4 数码管显示电路 (20)4.2.5 报警部分 (22)4.3 电路焊接及其实物调试过程中出现的问题及解决办法 (23)4.4 计数器总电路图及程序设计 (24)4.4.1 总电路图 (24)4.4.2 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。

电子技术课程设计报告书课题名称 光 电 计 数 器 姓 名黎成芙学 号 0812402-32 院、系、部 物理与电信工程系专 业 通信工程 指导教师蒋冬初2010年01月 10日※※※※※※※※※ ※※※※※※※※2008级学生通信工程电子技术课程设计光电计数器的设计1 设计目的（1）熟悉简单IC集成电路的设计方法。

（2）掌握部分芯片的逻辑功能及使用方法。

（3）掌握Multisim10.0的使用（4）了解光电计数器的组成及工作原理。

2 设计思路光电计数器的工作原理为：首先，控制电源开关打开。

物品从发光二极管与光电三极管之间通过。

产生光电流，然后由施密特触发器进行整型后，形成脉冲计数电压。

输出给倍率可调电路。

通过调节后的电压经过译码电路译码后，然后由译码电路显示。

若计数已经达到一定数量时。

由控制信号，控制停止或驱动传动带进行下一次的计数。

(扩展部分）设计思路如下图1。

图13 设计过程3.1单元电路设计（1）8421码递减计数器计数器选用中规模集成电路74LS192进行设计较为简便，74LS192是十进制可编程同步加/减计数器，它采用8421码二—十进制编码的，并具有直接清零、置数、加/减计数功能。

图中4、5脚分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端，11脚是异步并行置数控制端，12、13脚分别是进位、借位输出端，14脚是异步清除端，15、1、10、9脚是并行数据输入端，3、2、6、7脚是输出端。

74LS192的引脚排列及逻辑符号如图2。

（a）引脚排列 (b) 逻辑符号图2图中： P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。

其功能表如下：输入输出MR P3P2P1P0Q3Q2Q1Q01×××××××0000×d c b a d c b a00×01××××加计数1011××××减计数3. 2电路设计光电计数器电路如图3所示。

基于单片机的多功能计算器的设计与实现电气工程自动化发布时间：2021-11-16T09:44:25.133Z 来源：《时代建筑》2021年21期7月下作者：乔海祥[导读] 本文基于单片机，在探讨了单片机多功能计算器设计的前提下，分析其在电气工程自动化中的应用。

4305221984050****8 乔海祥摘要：本文基于单片机，在探讨了单片机多功能计算器设计的前提下，分析其在电气工程自动化中的应用。

关键词：单片机；多功能计算器；设计；电气工程自动化1、单片机的多功能计算器设计1.1单片机的定义单片机（single－chip computer），所谓的单片机其实就是高度集成的电路芯片，通过大规模集成电路技术，将具有强大数据处理功能的CPU（中央处理器），以及只读、可读写存储器（RAM和ROM）、以及多功能接口（I／O），计数器以及定时器等设备，并依据实际需求加入一些功能强大的电路（脉宽调节电路、模拟多路转换器以及A／D转化器等电路），集成到硅片上并形成一个健全微型系统，由于该系统的便捷性与强大功能性而被广泛运用到工业领域当中。

1.2单片机多功能计算器的构成单片机计算器（Single chip calculator），单片机多功能计算器在设计的时候通常会将其分成键盘模块电路设计、显示模块电路设计以及控制核心模块设计这三个部分。

在单片机多功能计算器的软件编程方面也分面了主程序、按键以及显示这三个部分构成。

当计算器的运算系统完成后就可以针对芯片的外围电路进行接口扩展。

通过这种方式设计出的单片机多功能计算器不但可以进行基础的四则运算，而且还可以进行环境温度的以及具有时钟显示的功能。

1.2.1控制系统的设计控制系统作为计算器的重要核心，通常情况下是以单片机的集成电路为基础，然后再通过扩展外围端口的方式构成，以此来实现计算器对编程系统的控制与设计。

相比较于其他设备，单片机不仅拥有体积小、便携性强的特点，而且在设备的功能耗方面也有着明显的优势，除此之外单片机在制造成成以及设计成本方面也相对较低，设备的重量轻，而且单片机在接口扩展上也具有良好的兼容性，计算器在单片机上的运算过程（无论是运算的速度和运算的精确度）孝比PLC系统更好，因此也受到了广泛运用。