产量计数器的设计与实现
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江西航空职业技术学院毕业设计说明书(论文)课题名称:生产线产品产量自动计数器电路设计航空电子设备维修专业081331班学生姓名:赵繁学号29指导老师:姚卫华技术职称______________2011年 4 月 2 日江西航空职业技术学院毕业设计(论文)任务书学生姓名:赵繁班级:081331(论文)题目:生产线产品产量自动计数器电路设计(论文)使用的原始资料数据及设计技术要求:1、电子技术基础实验;2、数字电子技术基础本设计要求发光器件和光接收器件之间的距离大于1m,最大计数值为99,每计数100,用灯闪烁2s指示一下,LED数码管显示计数值,可上电自动复位和外部手动人工复位。
(论文)工作内容及完成时间:此设计采用组合与时序逻辑电路,采用模块化方法设计电路图。
每计数一百LED灯闪烁2s,同时蜂鸣器发出响声作为提示音。
日期:自2010年12月15日至2011年4月2日指导老师评语:_____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _________________________________________________________指导老师:_______________ 系主任:____________摘要电子计数器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。
生产流水线产品产量统计显示系统的设计Document number:BGCG-0857-BTDO-0089-2022本科毕业设计题目生产流水线产品产量统计显示系统的设计姓名王鹏专业自动化学号 4指导教师王忠利郑州科技学院电气工程学院二○一五年六月目录生产流水线产品产量统计显示系统的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、计数精确的优点,目前已在各行各业中得到了广泛的应用。
数字计数器有多种形式,总体来说有接触式、非接触式两种,在科技发展的今天,非接触式红外计数器的应用更加广泛[1]。
本设计采用一对红外发射接收管作为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。
本设计采用红外发光管发射红外线,红外接收管接收此红外线[2],并将其放大、整流形成低电平信号,当产品阻挡红外光时,接收管将接收不到红外信号,放大器会输出高电平,此时将这个电平信号送入AT89C5单片机控制单元[3],通过对单片机编程实现计数,然后由数码管LED显示数值[4]。
从而实现生产流水线产品产量统计显示的功能。
关键字:单片机;自动计数;LED数码管THE DESIGN OF THE PRODUCTION LINE OUTPUT STATISTICS SYSTEMABSTRACTWith the rapid development of today's society, more and more products assembly line for automatic counting. Based on single chip product automatic counter has the advantages of intuitive, counting precision, has been widely applied in all walks of life. Digital counter has various forms, generally has two kinds of contact type and non-contact, in today's development of science and technology, the application of non-contact infrared counter more widely. This design USES a pair of infrared receiving tube as counter signal detection head, with a low price, good anti-interference, simple structure, convenient operation, etc.This design use infrared launch infrared light-emitting tube, infrared receiving tube receives the infrared ray, and the low level signal amplification, rectification formation. When someone or something blocking infrared receiving tube not receives the infrared signal, the amplifier outputs high level, at the same time the level signal into the AT89C51 single-chip microcomputer control unit, through the microcontrollerprogramming count, then the digital tube LED display values. So as to realize the function of production line product output statistics show.Keywords:SCM ; Automatic counting ;Digital tube前言在当今社会飞速发展的格局下,厂家很多采用流水线装置进行产品生产作业,而怎样才能对其生产线上的产品进行精确的、实时的、有效率的自动计数这一问题成为了大多生产厂家十分关切的问题。
计数器的设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计并实现一个简单的计数器,通过对计数器的设计和调试,深入理解数字电路的基本原理和逻辑设计方法,掌握计数器的工作原理、功能和应用,提高自己的电路设计和调试能力。
二、实验原理计数器是一种能够对输入脉冲进行计数,并在达到设定计数值时产生输出信号的数字电路。
计数器按照计数方式可以分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器;按照计数进制可以分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器。
本次实验设计的是一个简单的十进制加法计数器,采用同步时序逻辑电路设计方法。
计数器由触发器、门电路等组成,通过对触发器的时钟信号和输入信号的控制,实现计数功能。
三、实验设备与器材1、数字电路实验箱2、集成电路芯片:74LS160(十进制同步加法计数器)、74LS00(二输入与非门)、74LS04(六反相器)3、示波器4、直流电源5、导线若干四、实验内容与步骤1、设计电路根据实验要求,选择合适的计数器芯片 74LS160,并确定其引脚功能。
设计计数器的清零、置数和计数控制电路,使用与非门和反相器实现。
画出完整的电路原理图。
2、连接电路在数字电路实验箱上,按照电路原理图连接芯片和导线。
仔细检查电路连接是否正确,确保无短路和断路现象。
3、调试电路接通直流电源,观察计数器的初始状态。
输入计数脉冲,用示波器观察计数器的输出波形,检查计数是否正确。
若计数不正确,逐步排查故障,如检查芯片引脚连接、电源电压等,直至计数器正常工作。
4、功能测试测试计数器的清零功能,观察计数器是否能在清零信号作用下回到初始状态。
测试计数器的置数功能,设置不同的预置数,观察计数器是否能按照预置数开始计数。
五、实验结果与分析1、实验结果成功实现了十进制加法计数器的设计,计数器能够在输入脉冲的作用下进行正确计数。
清零和置数功能正常,能够满足实验要求。
2、结果分析通过对计数器输出波形的观察和分析,验证了计数器的工作原理和逻辑功能。
怀化学院本科毕业论文(设计)诚信声明作者郑重声明:所呈交的本科毕业论文(设计),是在指导老师的指导下,独立进行研究所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
除文中已经注明引用的内容外,论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。
对论文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确的方式标明。
本声明的法律结果由作者承担。
本科毕业论文(设计)作者签名:年月产量计数器的设计与实现摘要电子技术器在科学技术领域丶工农业生产以及日常生活发挥着越来越重要的作用。
计数器对某物件进行计数,对通过的物体进行计数,实现统计数据的收集,比较常见的是在生产流水线上包装数量控制,能节省劳动力而且可以高效准确的完成数据统计。
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品进行计数。
本设计为了实现光电计数的功能,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和数码显示电路,分别实现对通过光电门的物体感应,显示和技术,计数范围为0~999。
可以预设计数数目,当计数达到设定后,显示器计数会停止增加。
关键词计数器;光电传感器;数码显示;Design and implementation of yield counterAbstractElectronic technology in the field of science and technology Dian industrial and agricultural production and daily life plays an increasingly important role. A counter for counting the object, the object is counted through to achieve the collection of statistical data, more common in the production line packaging quantity control, can save labor and can accomplish efficient and accurate statistics. Photoelectric counter using SV A door photoelectric sensor configured to achieve the objects through optical gate counts.In order to achieve this design photoelectric counting function, combined analog circuits, infrared beam sensors photoelectric sensors, the circuit is divided into signal acquisition circuit and digital display circuit, respectively, to achieve the object through the door photoelectric sensors, display and technology, the count range of 0 to 999. You can preset number of counts, when the count reaches the set, the display will stop counting increase.Key wordsCounter photoelectric sensor digital display1.前言在工业生产线上,常常需要对随传送带传送到包装处的成品进行计数,以便统计产量或为计算机管理系统提供数据,光电自动化的计数提高了工业生产的准确性,以及效率。
计数器设计1. 引言计数器是一种常见的设备,用于统计和记录事件的发生次数。
它广泛应用于各个领域,如工业控制、计时器和计量器等。
本文将介绍计数器的基本原理和设计过程,并使用Markdown文本格式输出。
2. 计数器的基本原理计数器是一种递增或递减的数值设备,它通过一系列的触发器和逻辑门来实现。
在计数器中,触发器用于存储和更新计数值,逻辑门用于控制计数的增加或减少。
计数器通常可以实现二进制、十进制和BCD等不同的计数方式。
常见的计数器类型包括:•同步计数器:所有触发器同时更新,适用于高速计数。
•异步计数器:触发器逐个更新,适用于较低的计数速度。
3. 计数器的设计计数器的设计过程一般包括以下步骤:步骤 1: 确定计数器的功能在设计计数器之前,首先需要确定计数器的功能需求。
例如,确定计数器需要实现递增还是递减计数,确定计数的进制方式等。
步骤 2: 确定计数器的比特数计数器的比特数决定了计数器能够表示的最大计数值。
比特数越大,计数器能够表示的计数范围就越大。
根据需要,确定计数器的比特数。
步骤 3: 选择触发器类型根据计数器的功能需求和比特数,选择合适的触发器类型。
常见的触发器类型包括D触发器、JK触发器和T触发器等。
步骤 4: 确定计数器的逻辑门实现根据计数器的功能需求和比特数,确定计数器的逻辑门实现。
根据需要,可以使用与门、或门、非门和异或门等逻辑门。
步骤 5: 连接触发器和逻辑门根据选定的触发器类型和逻辑门实现,将触发器和逻辑门按照相应的电路图进行连接。
步骤 6: 进行计数器仿真和调试完成计数器的连接后,进行仿真和调试。
通过仿真和调试,可以验证计数器的设计是否符合预期,并进行必要的调整和改进。
4. 示例计数器设计以下是一个示例计数器的设计过程。
该计数器是一个4位的二进制递增计数器。
1.确定计数器的功能:递增计数。
2.确定计数器的比特数:4位。
3.选择触发器类型:D触发器。
4.确定计数器的逻辑门实现:使用与门、或门和非门实现逻辑功能。
计数器设计与制作一、方案设计(1)技术指标1、基本要求①显示数据位数8位;②具有复位功能;③计数时间间隔为0.9~1S;④显示方式:共阴数码管、动态显示;⑤电源输入:220V ±10%;50HZ±1HZ;⑥计数脉冲可外输入,亦可软件模拟。
2、扩展要求①计数时间间隔可调,10次/S、1次/S……;②具有预置数功能;③溢出报警功能。
(2)工作计划利用所提供的机壳及控制电路板完成计数器的设计与制作。
1、分析电路工作原理,完成计数器的设计方案设计;2、利用已提供的机壳完成简单的结构设计,包括变压器、电路板、按键、数码管等的安装及走线的设计;;3、完成电路的设计、调试及安装;4、按要求完成设计报告。
(3)电路设计部分根据设计的基本要求进行实验设计。
在本实验中,根据实验室提供的条件,除了变压器和显示控制电路外,其余的电路便是我们自行设计部分。
自行设计电路包括以下电路:①稳压电路②显示电路③按键电路④下载电路⑤蜂鸣器电路二、电路的硬件设计及说明(1)单片机控制系统我实验中,我们采用at89c52这一芯片来对电路进行程序控制。
AT89C52是美国Atmel 公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机,片内含8KB 的可反复檫写的程序存储器和12B 的随机存取数据存储器(RAM ),配置通用8位中央处理器(CPU )和Flash 存储单元AT89C52单片机属于AT89C51单片机的增强型,与Intel 公司的80C52在引脚排列、硬件组成、工作特点和指令系统等方面兼容。
其主要工作特性是:①片内程序存储器内含8KB 的Flash 程序存储器,可擦写寿命为1000次;②片内数据存储器内含256字节的RAM ; ③具有32根可编程I/O 口线; ④具有3个可编程定时器;⑤中断系统是具有8个中断源、6个中断矢量、2个级优先权的中断结构;⑥串行口是具有一个全双工的可编程串行通信口;⑦具有一个数据指针DPTR ;⑧低功耗工作模式有空闲模式和掉电模式;变压器自行设计部分显示控制电路⑨具有可编程的3级程序锁定位;⑩工作电源电压为5(1+0.2)V,且典型值为5V;⑪最高工作频率为24MHz。
计数器的设计方法计数器作为一种常见的计数装置,在日常生活中使用广泛。
它可以被应用于许多领域,例如工业、商业和家庭生活等。
而设计一个能够正常工作的计数器,需要经过以下几个步骤。
首先是要明确计数器的功能需求。
如何实现计数器的功能与精度,关键在于其具体的使用目的。
对于不同的场合,设计的计数器的需求也不同。
比如工业计数需要更高的精度和可靠性,而家庭计数器则需简单易用。
在找到了计数器应用的场景之后,设计者就需要确定计数器应该具备的功能特点。
接下来是要选择计数器的计数方式。
根据用户需求不同,计数器可分为累加计数器和累减计数器两种。
累加计数器在达到一定数值时会自动清零,累减计数器则是在数值为0时恢复到初始状态。
这样选择不同的计数方式,可以根据实际需求来满足不同的计数场景。
然后是确定计数器的计数位数。
计数器的位数不同,表示其可以记录的不同的最大数值。
当需要计数的范围较小时,可以选用容量较小的计数器,大范围的可以选择支持更多位数的计数器。
选定位数后,还需要确保计数器的其它部分能够支持这样的大范围计数,例如预先设计好的电路或带宽能够支持这样的计数器。
接下来是进行具体的电路设计。
根据实际的设计需求和计数器的计数方式,设计师需要进行电路原理图的绘制,并且明确每个部分的具体功能。
在绘制过程中要注意各部分之间的连线,以及是否能够实现计数器的正常工作。
在完成电路原理图之后需要进行验证,并且不断地完善计数器的电路图,确保电路的可靠性和稳定性。
最后是进行系统测试。
在完成计数器的电路图设计之后,需要进行实际的测试。
测试过程中,需要检验计数器能否正常计数,并且记录数据的准确性。
如果出现不满足预期的情况,需要在制造计数器的整个过程中进行返修和完善,直到试验能够正常完成。
本文主要讲述了计数器设计方法,其中包括了需求明确、计数方式选择、位数选择、电路设计和系统测试等步骤,这些步骤是设计者设计一个能够正常工作的计数器不可或缺的关键要素。
在实际生产和使用中,需要注意计数器的维护和保养,这样才能保证计数器能够长期稳定地工作。
产量自动计数器实验目标简介产量自动计数器是一种用于实时监测和计数生产线上产品数量的设备。
它可以提高生产效率,降低人力成本,并确保生产线的精确性和可靠性。
本文将从实验目标的角度,对产量自动计数器进行全面、详细、完整、深入的探讨。
目标一:提高生产效率生产线上进行产品计数的传统方法通常需要人工操作,这样不仅费时费力,还容易出现误差。
而产量自动计数器的引入可以极大地提高生产效率。
具体目标包括:1.1 减少人工操作时间使用产量自动计数器可以实现生产计数的自动化,省去了人工操作的繁琐和时间消耗。
工人只需关注产品的质量和机器的正常运行,不再需要手动计数。
1.2 提高计数准确性产量自动计数器采用高精度的传感器和先进的算法,可以实时准确地计数产品数量。
相比于人工操作,计数准确性大大提升,避免了人为的误差,确保了计数数据的准确性。
1.3 实现多通道计数一些生产线上同时进行多个产品的生产,传统的人工计数方法无法同时计数多个通道。
而产量自动计数器可以通过设置多个传感器,实现同时计数多个通道的目标。
目标二:降低人力成本传统的人工计数方法需要较多的人力投入,并且容易出现计数错误的情况。
而引入产量自动计数器可以有效降低人力成本。
具体目标包括:2.1 减少人力需求使用产量自动计数器可以大幅度减少人工计数的需求。
只需要少数工人进行设备操作和维护即可,降低了企业的用工成本。
2.2 减少人工计数错误人工计数容易出现疲劳、分神等情况,从而导致计数错误。
而产量自动计数器可以避免这种问题的发生,提高了计数的准确性和可靠性。
2.3 优化人力资源配置由于产量自动计数器可以实现多通道计数的目标,因此不再需要为每个生产通道配备独立的计数人员,可以更加灵活地调度人力资源,实现优化配置。
目标三:确保生产线的精确性和可靠性生产线的精确性和可靠性对于企业的生产效率和产品质量至关重要。
使用产量自动计数器可以保证生产线的稳定运行,提高生产的精确性和可靠性。
具体目标包括:3.1 实时监测生产进度产量自动计数器可以实时监测生产线上的产品数量,提供准确的生产进度信息。
The Design of Circuits of the Counts Display of Products' Daily Production and the Recognition of
Packages
作者: 吴诗锦
作者机构: 淮南职业技术学院工程三系,安徽淮南232001
出版物刊名: 淮南职业技术学院学报
页码: 55-59页
主题词: 产品 日产量计数显示器 包装识别电路 电路设计 数字式电控电路 十进制 计数电路
摘要:实用电路的设计,无疑是对高职学生理论用于实际能力上的挑战.通过对"数字式电控电路的设计",在说明其实用功能的同时,更着重系统地分析了电路的全部设计分析过程.此外,还留有一定的电路性能改进的余地和说明;以对学生在数字电路设计能力和思维开拓的提高方面予以引导和帮助.。
用置0法和置数法设计计数器一、引言计数器是数字电路中常见的重要部件,它能够实现计数和计时等功能。
在数字电路设计中,置0法和置数法是两种常用的设计方法。
本文将从原理、特点、设计步骤等方面详细介绍这两种方法的设计过程。
二、置0法设计计数器1. 原理置0法是一种简单易懂的计数器设计方法,其原理是将计数器的输出信号与一个预先设定好的阈值进行比较,当达到阈值时,将输出信号清零重新开始计数。
这种方法适用于需要周期性地进行计数操作的场合。
2. 特点(1)简单易懂:使用置0法可以较为简单地实现计数器功能。
(2)适用范围广:适用于周期性地进行计数操作。
(3)精度有限:由于阈值设定的误差和信号延迟等因素影响,精度有限。
3. 设计步骤(1)确定所需的位数:根据需要进行计数或者定时操作来确定所需位数。
(2)选择触发器类型:根据所需位数选择相应类型的触发器。
(3)确定阈值:根据需要进行周期性操作来确定阈值。
(4)设置门电路:设置门电路以实现周期性计数操作。
(5)连接并测试:将各部分连接起来并进行测试,检查是否能够正常工作。
三、置数法设计计数器1. 原理置数法是一种基于二进制加法的计数器设计方法,其原理是将计数器的输出信号与一个预先设定好的最大值进行比较,当达到最大值时,将输出信号清零重新开始计数。
这种方法适用于需要高精度计数的场合。
2. 特点(1)精度高:由于使用二进制加法实现计数,精度高。
(2)适用范围广:适用于需要高精度计数的场合。
(3)设计复杂度高:由于需要进行二进制加法运算,设计复杂度较高。
3. 设计步骤(1)确定所需的位数:根据需要进行计数或者定时操作来确定所需位数。
(2)选择触发器类型:根据所需位数选择相应类型的触发器。
(3)确定最大值:根据需要进行高精度计数操作来确定最大值。
(4)设置加法电路:设置加法电路以实现二进制加法运算。
(5)连接并测试:将各部分连接起来并进行测试,检查是否能够正常工作。
四、总结置0法和置数法是两种常用的计数器设计方法,它们各有特点和适用范围。
设计计数器的实验报告设计计数器的实验报告引言:计数器是数字电路中常见的一个组件,它可以用来记录和显示某个事件的次数或周期。
本实验旨在设计一个简单的二进制计数器,通过实际操作和观察,加深对计数器的原理和实现方式的理解。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握计数器的设计原理和实现方法,具体包括以下几点:1. 了解计数器的基本概念和工作原理;2. 学习使用逻辑门和触发器构建计数器电路;3. 实际操作计数器电路并观察其输出结果。
二、实验器材1. 逻辑门集成电路(如与门、或门、非门等);2. 触发器集成电路(如RS触发器、D触发器等);3. 连线、电源、示波器等实验器材。
三、实验步骤1. 确定计数器的位数:根据实际需求,选择计数器的位数。
本实验以4位计数器为例。
2. 确定计数器的计数方式:根据实际需求,选择计数器的计数方式。
本实验以二进制计数方式为例。
3. 设计计数器的逻辑电路:根据所选择的位数和计数方式,设计计数器的逻辑电路。
以4位二进制计数器为例,可以使用4个D触发器构建。
将D触发器的时钟输入端串联,将每个D触发器的输出端连接到下一个D触发器的数据输入端,形成一个环形结构。
4. 连接电路并进行实验:按照设计好的逻辑电路连接实验器材,接入电源后,观察计数器的输出结果。
5. 调试和优化:如果计数器的输出结果不符合预期,可以检查电路连接是否正确,逻辑门和触发器是否工作正常,及时调试和优化。
四、实验结果与分析在本实验中,我们设计了一个4位二进制计数器,并成功实现了计数功能。
通过观察计数器的输出结果,可以发现计数器按照二进制方式进行计数,每次计数加1,当计数达到最大值时,会回到初始值重新开始计数。
通过实验可以得出以下结论:1. 计数器的位数决定了其能够表示的最大计数值,位数越多,最大计数值越大;2. 计数器的计数方式决定了其计数规律,二进制计数方式是最常见和简单的计数方式;3. 计数器的设计需要根据实际需求进行选择和优化,可以根据需要增加位数或者改变计数方式。
一、概述随着科技的不断发展,单片机技术已经在各个领域得到了广泛的应用。
单片机计数器作为单片机应用的一个重要组成部分,其设计与实现原理受到了广大工程师和技术人员的关注。
本文将探讨基于单片机的计数器设计与实现原理,旨在为相关技术人员提供参考和借鉴。
二、基于单片机的计数器设计原理1. 计数器概述计数器是一种特殊的时序逻辑电路,主要用于实现数据的计数、测量和控制。
在数字系统中,计数器广泛应用于各类仪器仪表、控制系统和通信设备中。
基于单片机的计数器设计原理需要充分理解计数器的工作原理和结构特点,才能设计出符合实际需求的计数器系统。
2. 单片机计数器的工作原理单片机计数器通常由定时器和计数寄存器组成。
定时器负责产生时钟信号,计数寄存器用于存储计数值。
在计数器工作过程中,定时器不断产生时钟信号,计数寄存器根据时钟信号不断进行计数,当达到设定值时触发相应的动作。
单片机计数器的工作原理是通过定时器和计数寄存器的相互配合来实现的。
三、基于单片机的计数器实现原理1. 单片机选择在进行基于单片机的计数器设计时,需要根据实际需求选择适合的单片机型号。
单片机的选择需要考虑计数精度、计数速度、外部接口、功耗等因素,以确保设计的计数器能够满足实际应用需求。
2. 硬件设计基于单片机的计数器硬件设计包括定时器、计数寄存器、外部触发器等部分。
定时器的选取和设计是计数器性能的关键,需要根据实际应用需求选择合适的定时器型号,并设计合理的时钟电路和触发电路。
3. 软件编程基于单片机的计数器实现需要进行相应的软件编程。
在软件编程过程中,需要对定时器和计数寄存器进行初始化配置,并编写相应的中断服务程序。
通过软件编程,可以实现计数器的各种功能,并且提高计数器的灵活性和扩展性。
四、基于单片机的计数器实现案例分析以ATmega328单片机为例,介绍基于单片机的计数器实现案例。
首先对ATmega328单片机的特性和定时器模块进行介绍,然后进行硬件设计,并编写相应的软件程序。
计数器的设计与应用实验报告
实验目的:
1.了解集成电路74LS163的性能及其应用;
2.掌握计数器的设计与应用。
实验原理:
计数器是用于计数的一个基本电路,计数器可以用来实现正向计数、反向计数、随意
计数等功能,常用于时序电路、频率测量电路、模拟电路、数字逻辑电路中。
74LS163是
一种4位二进制计数器,可以实现正向或者反向计数,通过设置各个输入端的状态并控制
时钟信号的变化实现不同的计数功能。
实验设备:
数字训练板、万用表、直流电源、示波器、74LS163芯片、14Pin插座
实验步骤:
1.将计数器芯片74LS163插入14Pin插座中,用万用表测量各个脚位之间的连接情
况;
2.将4位7段数码管与芯片74LS163相连,并根据芯片引脚的不同接法,设置好各个
脚位的状态,实现不同的计数功能;
3.连接示波器、直流电源等设备,将信号线分别连接到芯片74LS163的各个引脚上;
4.在设计的条件下,给芯片74LS163提供时钟信号,观察计数器的计数功能是否正常,必要时进行调整。
实验结果:
实验中,通过设计与调试,成功地实现了计数器的功能,包括正向计数、反向计数、
随意计数等多种功能,并通过连接示波器观测到了计数器在不同状态下输出的波形信号,
验证了计数器的正确性。
实验总结:
本实验通过对计数器的设计与应用,让我更深入地了解了计数器的性能与应用,掌握
了基本的设计方法。
同时,还发现在调试计数器时,时钟信号的稳定性对计数器的正确性
很重要,因此需要选用合适的时钟信号源并保证其稳定性。
通过实验,我认为有必要研究计数器的更高级应用,提高自己的水平与能力。
怀化学院本科毕业论文(设计)诚信声明作者郑重声明:所呈交的本科毕业论文(设计),是在指导老师的指导下,独立进行研究所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
除文中已经注明引用的内容外,论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。
对论文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确的方式标明。
本声明的法律结果由作者承担。
本科毕业论文(设计)作者签名:年月产量计数器的设计与实现摘要电子技术器在科学技术领域丶工农业生产以及日常生活发挥着越来越重要的作用。
计数器对某物件进行计数,对通过的物体进行计数,实现统计数据的收集,比较常见的是在生产流水线上包装数量控制,能节省劳动力而且可以高效准确的完成数据统计。
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品进行计数。
本设计为了实现光电计数的功能,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和数码显示电路,分别实现对通过光电门的物体感应,显示和技术,计数范围为0~999。
可以预设计数数目,当计数达到设定后,显示器计数会停止增加。
关键词计数器;光电传感器;数码显示;Design and implementation of yield counterAbstractElectronic technology in the field of science and technology Dian industrial and agricultural production and daily life plays an increasingly important role. A counter for counting the object, the object is counted through to achieve the collection of statistical data, more common in the production line packaging quantity control, can save labor and can accomplish efficient and accurate statistics. Photoelectric counter using SV A door photoelectric sensor configured to achieve the objects through optical gate counts.In order to achieve this design photoelectric counting function, combined analog circuits, infrared beam sensors photoelectric sensors, the circuit is divided into signal acquisition circuit and digital display circuit, respectively, to achieve the object through the door photoelectric sensors, display and technology, the count range of 0 to 999. You can preset number of counts, when the count reaches the set, the display will stop counting increase.Key wordsCounter photoelectric sensor digital display1.前言在工业生产线上,常常需要对随传送带传送到包装处的成品进行计数,以便统计产量或为计算机管理系统提供数据,光电自动化的计数提高了工业生产的准确性,以及效率。
随着生产自动化,设备自动化,和机电一体化,对产量计数器的需求日益增多产量计数器的设计与实现一方面是为了巩固课本所学知识,另一方面是提高自己的动手实践能力,进一步掌握单片机和模拟电子电路课程的了解,掌握计数,译码,显示系统的工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
1.1光电传感器的特点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.发射器和接收器通常臵于流水线两边,中间没有阻挡时,红外发射器发射的红外线到接收器,光接收电路输出低电平,当有物体经过时,光接收电路输出高电平,计数电路累计计数。
光电传感器是将光信号转换成电信号,再经过处理成光信号显示出来。
光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三部分组成.光电检测方法具有精度高,反应快非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。
由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器.模拟式光电传感器是将被测量转换,连续变化的光电流,它与被测量间呈单值关系.模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法可分为透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻档)三大类所谓透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部份被吸收后,透射光投射到光电元件上;所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上;所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份,使投射刭光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位臵有关.1.2光电传感器的研究和发展传感器技术是20世纪中期才刚刚问世的,在那时与计算机技术和数字控制技术相比,传感器技术远远落后与他们。
光电传感器是一种小型电子设备,它可以检测出其接收到的光强的变化.早期的用来检测物体有无的光电传感器是一种小的金属圆柱形设备,发射器带一个校准镜头,将光聚焦射向接收器,接收器出电缆将这套装臵接到一个真空管放大器上.在金属圆筒内有一个小的白炽灯作为光源.这些小而坚固的白炽灯传感器就是今天光电传感器的雏形. LED(发光二极管)最早出现在19世纪60年代,现在我们可以经常在电气和电子设备上看到这些二极管作为指示灯来用.LED就是一种半导体元件,其电气性能与普通二极管相同,不同之处在于当给LED 通电流时,它会发光.由于LED是固态的,所以它能延长传感器的使用寿命.因而使用LED的光电传感器能被做得更小,且比白炽灯传感器更可靠.不像白炽灯那样,LED抗震动抗冲击,并且没有灯丝.另外,LED所发出的光能只相当于同尺寸白炽灯所产生光能的一部分.(激光二极管除外,它与普通LED的原理相同,但能产生几倍的光能,并能达到更远的检测距离).LED能发射人眼看不到的红外光,也能发射可见的绿光,黄光,红光,蓝光,蓝绿光或白光. 1970年,人们发现LED还有一个比寿命长更好的优点,就是它能够以非常快速度来开关,开关速度可达到KHz.将接收器的放大器调制到发射器的调制频率,那么它就只能对以此频率振动的光信号进行放大.1.3课题研究的意义和目的随着社会的不断发展,机器总是要代替人类来工作,许多数目庞大的物品计数总是会需要传感器来完成,它具有高效,准确的特性。
所以未来的传感器一定不会过时,只会越来越先进与快速和准确。
本课题的研究具有很大的实用价值。
1.4设计内容及要求设计内容利用发光二极管和光敏三极管作为光电计数器的传感器进行计数,用数码管显示计数值,当数码管显示值与预设值相同时停止计数,可以手动预设值,此外,每通过一个物体指示灯闪烁一次。
设计要求采用光遮挡方式传感,发光器件,接收器件距离为1m计数范围0~999可上电复位和人工复位可做加减计数可增加位数和其他功能2.设计方案本设计的核心内容是利用发光二极管和光敏三极管作为光电计数器的传感器进行计数,用数码管显示计数值,当数码管显示值与预设值相同时停止计数,可以手动预设值,此外,每通过一个物体指示灯闪烁一次。
2.1总体方案图如上图所示,系统大致由光电转换系统和计数器,显示器这几部分组成,每当有一个物体通过时,红外发射器将光信号转换成电信号给STC89C52,然后单片机芯片发射一个电压给数码管加以显示。
同时有74HC573可以做到数据锁存,所以可以同时做到上电复位,拨码重臵,和手动复位。
3.电路设计与元件选择方案一以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,而且体制小,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,通过光电隔离并输入至STC89C52单片机的P1口,通过软件控制和键盘设定计数值并用数码管加以显示,便可实现对物体的计数统计。
采用发射式光电传感器,将红外发光管与光电接收管相邻安放,每当物体通过一次,红外光就被发射,光电接收管接收一次,它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。
方案二以采用CD4518为核心的计数电路,采用CD4518组成8421同步十进制计数器,其计数是先由光检测和接收电路检测信号再传送到脉冲发生器CD4518,由D4518转化成电信号然后分别传送到各个二十一进制计数器BCD码,由BCD码——七段译码器转换至数码管。
而电源部分是由220V交流电经过变压T降压,桥式整流,电容滤波,7809稳压后为整个电路提供+9稳压工作电压。
选用方案一原因是本设计方案采用红外发射管采用直流供电,接收对管判断是否有物体通过物体通过光电门,并且有物体通过时输出一个高电平,触发后面的加法计数器,使其加一。
本设计采用STC89C52作为CMOS8位微控制器,它具有高性能,低消耗,在单片机上,拥有8位CPU和在系统可编程Flash等优点。
本设计还加入了74Hc573作为主要元器件,当使能为高时,输出将随数据输入而变,当使能为低时,输出将建立在已锁存的数据电平上,。
它的优点是输出控制不影响锁存器的内部工作,即老数据可以保持,甚至当输出被关闭时。
光电传感器具体是由发送器、接收器和检测电路组成,是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
光电开关的结构原件中有发射板和光导纤维。