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题目：流水线计数系统的设计一、选题的依据及课题的意义随着人类科学技术的发展进步，工业生产日益趋向于自动化，而生产线的工作效率也直接决定了其所创造的价值大小。在产品批量生产的今天，流水线的人工计数方式已经无法跟上时代的步伐了，于是人类发明了光电计数器，用于替代略显乏力的人工计数，所谓的电子计数器即是利用数字电路技术数出给定时间内所通过的脉冲数并显示计数结果的数字化仪器。流水线计数系统的出现，大大的缩减了流水线上计数的时间，它为人类带来了巨大的财富。伴随着电子计数技术的不断发展，电子计数器的总体结构越趋向于小巧，显示方式和操控方式也趋于多样化，计数器的种类和应用的领域也越来越多，这是光电计数器一个大趋势。因此，我们此次设计的最终目标就是让计数器变的愈发灵巧和准确，这样设计的计数器才能在如此的大环境下得以利用，当然我们也应该保证设计的计数系统能够准确的记录流水线上的产品。总的来说，就是更灵巧、更稳定、更准确、更廉价。流水线计数系统的设计是机械电子工程专业知识的一次具体实践，也极大的拓展了个人的专业知识，提高了个人动手能力。在系统设计过程中，将涉及到许多关于机械电子方面的专业知识，如传感器与检测技术、51系列单片机控制芯片软硬件设计，当然还可以学习使用单片机设计的相关软件，如Proteus、Protel等EDA工具软件。流水线技术系统的设计过程，是将书本上的理论知识与现实实践相结合的过程，只有将所学的理论应用于实践才能体现出学习的价值。二、研究概况及发展趋势综众所周知，如今的社会乃是一个机械自动化的时代，人类手动的工作方式已经完全跟不上时代的节奏了。工厂产品的生产中我们要用到检测技术，普通人生活中也是到处需要检测，甚至在国家军事相关的事物中都是离不开检测技术的。人类的生活已经离不开检测这门技术了，它使得我们的生活变的更加的简单快捷，而又不缺乏准确性。当然设计中我们也使用到了单片机作为整个系统的中心处理器，单片机在我们的生活中所使用的各种电子产品中也起到了其他东西无可比拟的作用。首先是传感器检测技术，作为检测技术的基本前提条件，传感器是我们能否实现检测的重要条件，现如今的传感器检测技术已经应用到人类的各个领域之中去了。在机械自动化生产中，它扮演着检测机床或是产品的各种参数，使得我们可以高效准确的进行机械化的生产；在电气化工行业，拥有传感检测技术可以随时对电压、电流、温度、密度等参数进行检测，这样不但可以保证工艺的正常进行，还可以准确的判定结束的正确时间；在普通生活中，检测技术为我们提供食品药品生活用品的各种安全检测，让我们在买东西时可以买的安心用的放心，这样大大的保护了我们的人身安全；在军事领域，检测技术不但可以为我们提供完善的防护系统，还为国家对外太空探索尽了好大一份力，这为提高国家的综合国力起到了重要作用；在环保的领域，传感检测技术也起到了至关重要的作用，它可以随时检测大气、水、地质等物质中各项需要检测的参数，这对我们的生存环境的保护起到了重要作用；在医疗的领域，通过传感检测技术，医生可以很好的为患者进行各种人工不能完成的检测或者手术，这样可以提高手术的成功率；在农业的领域，检测技术用于监控各项植物生长的参数，这样大大的提高了植物的存活率。总之，在人类的活动中传感检测技术起到了至关重要的作用。随着时代的发展进步，人类的生活节奏将变的越来越快，人们的活动中需要应用到传感器检测技术的领域也将会变的越来越多，传感检测技术也将趋向于智能化、人性化、普遍化，而这些变化也将使得传感技术为人们带来更高效、更准确、更完善的检测，按照这个趋势发展下去，传感技术将为人类带来一个愈加智能化的新时代。当然单片机在我们的生活中也起到了不小的地位，我们日常中用到的各种电子元件都离不开单片机的主导，它为电子产品的各个部位的正常工作起到了至关重要的作用。设计中的主要采用的是嵌入式处理器，它是以集成电路技术为主体的系统，现如今的嵌入式的处理器按照其体系结构可以分为三类，分别是将各种有控测目的计算机子系统集合成单一的芯片之中的嵌入式微控器（单片机），用于在高速状态处理各种数字信号的嵌入式数字信号处理器（DSP），用于通用个人计算机的嵌入式处理器（CPU）。这些在我们的日常生活中用到的各种电子产品中都是喜闻乐见的构件，它就像是电子产品的大脑系统一般。随着时代的发展，单片机也必将趋向于智能化、高效化、准确化，它将为我们以后使用的电子产品带来翻天覆地的变化，由于它的物美价廉，单片机以后应用的领域将变的越来越广，它是将会主导以后电子产品的发展方向，它将带来一个电子产品的新时代。由传感器与单片机相结合而形成的系统在未来也将会变的越来越普遍，越来越智能，越来越高端，它们为传感技术的发展带来一些新的事物的同时，也将在历史的舞台上画上浓浓的一笔，未来的时代的进步需要检测技术与单片机的齐头并进发展，这将是人类共同的目标。三、研究内容及实验方案研究内容：如何设计一个完整的流水线计数系统第一章引言1.1绪论1.2国内外研究概况及发展趋势1.3选题的背景、目的及意义1.4本课题的经济效益及社会效益第二章流水线计数系统总体分析2.1系统设计的总体要求2.2系统的总体方案拟订2.3主要器件的选择第三章硬件电路设计3.1电源部分电路3.2信号采集处理部分电路3.3显示部分电路3.4控制部分电路3.5报警电路第四章软件设计4.1概述4.2系统软件的设计思路4.3系统主要程序的设计及框图4.4信号处理的软件设计4.5信号采集的软件设计4.6显示的软件设计4.7报警软件设计4.8完整的软件系统第五章仿真调试5.1仿真调试5.2调试结果实验方案：根据设计要求我们可以得出整个流水线计数系统是由光电传感电路、运算放大电路、AT89S51单片机系统电路、显示计数电路、报警电路以及复位电路六个部分组成的，其基本构造框图如下所示：为了验证所设计的流水线计数器是否能够适应正常的生产活动提出实验方案：方案一：如果实验最终设计出的计数器能够实物化，那么我们可以通过实物演示的方式进行测试。将计数系统安装在流水线上，然后让已知数量的物体通过进行计数，多次反复实验，如最终计数没有误差则说明计数系统在计数方面是没问题的；设定一个计数上限值，然后让物体通过次数超过设定数，观察计数系统的报警状况，若超过上限是发出报警则该系统正常；报警时按下复位系统，观察显示屏的数字变化，若置零，则复位系统正常。若以上的实验测试皆没有问题，则整个流水线计数系统设计符合课题要求。方案二：如果设计出来的流水线计数系统没有实物化，那么我们可以通过软件仿真测试的方法进行系统的测试实验。利用Proteus、Protel等EDA工具软件，将设计出来的系统按照要求画出来，并且将设计的软件程序导入其中，然后进行软件模拟仿真测试。测试时，可以通过手动触发触感器然后观察计数系统数字的变化，若计数无误，则说明该计数系统设计没有错误；同理，可以设置计数上限，然后触发传感器使之超过上限，观察报警系统的变化，若报警，则设计正确；报警后，按下复位键，观察显示屏的数字是否置零，若置零，则系统设计无误。若以上的测试都无误，则整个流水线计数系统设计正常。以上两个实验方案局限性都比较小，若真正要测试设计的系统能否适应生产要求，这需要更加完善的实验方案，当然所需的实验时间也很长，这是一个比较漫长的测试过程。设计是否符合生产要求有待时间的考验。四、目标、主要特色及工作进度目标：（1）掌握流水线计数系统的基本原理（2）了解流水线计数系统的实现方法（3）了解流水线计数系统传感器的应用（4）掌握MCS-51单片机的应用主要特色：（1）对流水线计数系统的总体有认识，包括流水线计数系统的检测和计数等功能（2）自主设计出流水线计数系统的硬件电路（3）自主设计出流水线计数系统的软件系统（4）做出流水线计数系统的实物或利用软件模拟仿真出结果工作进度：2013、1—2013、2：布置设计任务、收集资料2013、2—2013、2：完成开题报告2013、2—2013、5：完成设计任务、撰写毕业论文2013、5—2013、6：准备毕业答辩五、主要参考文献（按作者、文章名、刊物名、刊期及页码列出）[1]徐成波.传感器与自动检测技术第2版.北京：高等教育出版社，2009[2]张毅刚,彭喜元,彭宇.单片机原理及应用第二版.北京：高等教育出版社，2010[3]王占强.8031单片机组成的流水线产量红外计数装置.仪表技术,1997（1）P22-23[4]楼然苗.51系列单片机设计实例.北京:航空航天大学出版社，2003[5]方佩敏.新编传感器原理·应用·电路详解.北京：电子工业出版社，1994[6]杨清翔.单片机在玻璃自动计数系统中的应用.辽宁:工程技术大学学报，2005[7]周润景.PROTEUS入门实用教程.北京：机械工业出版社，2011[8]M.Isard,A.Blake.Contourtrackingbystochasticpropagationofconditionaldensity.Proc.ofEuropeanConferenceonComputerVision.1996，(3):343-356.指导教师：年月日系意见：年月日