光电计数器的设计与应用

南京信息职业技术学院毕业设计论文作者刘远伟学号10814D38系部电子信息学院专业电子信息工程技术题目光电计数器的设计与应用指导教师袁小燕评阅教师完成时间：2011年4月29日1毕业设计(论文)中文摘要（光电计数器的设计与应用）摘要：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。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。通常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。本文针对光电计数器的设计要求，翻阅了一些资料，基本能实现其所要求的功能。关键词：光电计数器，protel，555计时器，电源部分，发射部分，接受部分，数码显示与报警部分2毕业设计(论文)外文摘要Title:ThedesignandapplicationofthephotoelectriccounterAbstract：Digitalelectroniccounterintuitiveandcountingaccurateadvantages,currentlyinvariousindustriesalreadyinwidespreaduse.Digitalelectroniccountertriggeredavarietyofcount,itisbytheactualconditionsofuseandenvironments.Usingthecontactwayofmechanicaltriggered,haveuseelectronicsensorsofnon-contacttrigger,photoelectricsensorisoneofthem,itisanon-contactelectronicsensors.Thiscounteronthefactoryproductionlinesforproductsonstatistics,haveothercounteranunrivalledadvantages.Thisexamplephotoelectrictriggertypeelectroniccounteronlytwodigits,butthroughthecascadecanbeextendedforfour,evenmore.Aimingatthedesignrequirementsofphotoelectriccounter,lookedupsomematerial,basiccanrealizeitstherequiredfunctions.Keywords：Photoelectriccounter，protel，555timer，Powerpart，Launchpart，Acceptpart，Digitaldisplayandalarmparts3目录1绪论.................................................................................................................................41.1概述.......................................................................................................................41.2光电计数的现状及发展前景...............................................................................42总体设计.........................................................................................................................62.1整体规划...............................................................................................................63实现功能单元相关资料.................................................................................................73.1光电传感器...........................................................................................................73.1.1红外发射管基本原理及应用.....................................................................73.1.2光电二极管基本原理及应用.....................................................................83.2多谐振荡器..........................................................................................................113.3集成计数器.........................................................................................................123.4显示译码器.........................................................................................................133.5七段LED数码管...............................................................................................144单元电路分析与仿真...................................................................................................164.1电源部分.............................................................................................................164.2发射部分.............................................................................................................164.3接收部分.............................................................................................................174.4计数译码显示电路.............................................................................................194.5报警器.................................................................................................................204.6整体电路图.........................................................................................................21结论...................................................................................................................................23致谢...................................................................................................................................23参考文献...........................................................................................................................23附录...................................................................................................................................2441绪论1.1概述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。光电计数器在实际生产中已经得到了广泛的应用。在应用中，光电传感器部分主要有光电断路器和光电开关，但在工业生产中主要使用的是光电开关，计数电路有CD系列芯片组成的，也有74系列芯片组成的，实际功能差别不大。基本设计要求：本次设计光电计数器，要求使用红外发光二极管、红外接收管，实现计数功能，能在设定值报警，可以手动清除报警。系统结构图：整个光电计数器系统是由光电传感电路、计数电路和报警电路三个部分组成的。光电传感电路把被计数的物体的变化转换成电信号，由计数电路计数，当达到设定的报警数值后，报警电路发出报警。硬件电路设计：光电传感部分光电传感部分由红外发射管,红外接收管,电阻,9013组成，红外接收管接收到红外信号使接地支路导通。当红外信号被阻挡时，接地支路阻断，由于电压变化，电路向CP端输出一个脉冲。计数电路通过级连把两个计数器连接起来,当第一个计数器显示9的时候等到下一个脉冲来的时候下一个计数器显示1,即当个位到9时再来一个脉冲就会在十位上跳变一个数.CD4511是十进制加减数/译码/锁存/驱动器集成电路。在芯片内部完成译码后由数码管显示，由个位到十位依次进位，最后计数到9999后IC2的Q端向报警电路发出计数溢出信号，实现计满报警功能。1.2光电计数的现状及发展前景光电检测技术是光电信息技术的主要技术之一，随着现代科学技术以及复杂自动控制系统和信息处理技术的提高，它以测量精度高、速度快、非接触、频宽与信息容量极大、信息效率极高及自动化程度高等突出特点发展十分迅速,并推动着信息科学技术的发展。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、5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；通用计数器不仅可测