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。

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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。