光电计数器

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光

电

计

数

器

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摘要

本系统采用的是以计数译码显示为核心的自动计数器。采用反射式光电传感器，将红外发光管与光电接收管相邻安放，每当物体通过一次，红外光就被物体反射，光电接收管接收一次，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，通过译码LED加以显示，便可实现对物体的计数统计。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数码管显示，可适用于诸多行业，以满足现代生产、生活方式的需求。

所谓的光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。它的理论基础是光电效应。这类效应大致可分为三类。第一类是外光电效应，即在光照射下，能使电子逸出物体表面。利用这种效应所做成的器件有真空光电管、光电倍增管等。第二类是内光电效应，即在光线照射下，能使物质的电阻率改变。这类器件包括各类半导体光敏电阻。第三类是光生伏特效应，即在光线作用下，物体内产生电动势的现象，此电动势称为光生电动势。这类器件包括光电池、光电晶体管等。光电效应都是利用光电元件受光照后，电特性发生变化。敏感的光波长是在可见光附近，包括红外波长和紫外波长。市场上的光电计数器采用的光电传感器有摄像头、光电管等，采用的光的种类有普通光和激光，可见光和不可见光等。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器，光电检测方法具有精度高、应用快、非接触等优点，而可测参数多，光电传感器的结构简单，形式灵活多变因此，光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。

【关键词】计数器光电传感器单片机数码管

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The design of photoelectric counter

ABSTRACT

Digital electronic counter intuitive and counting accurate advantages, has currently in various industries commonly used. Digital electronic counter have multiple counts, it is triggered by the actual conditions of use and environments. Using the contact of mechanical way, have use trigger non-contact electronic sensors, photoelectric sensor trigger is one of these, it is a kind of non-contact electronic sensors. This counter on the factory production lines for product statistics, has the advantages of other counter irreplaceable. This example photoelectric trigger type electronic counter only two digits, but through the cascade can be extended for four, even more. Aiming at the design requirements of photoelectric counter, looked up some material, basic can realize its the required functions.

KEY WORDS: electronic counters, counting trigger, photoelectric sensor

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前言 (4)

第二章主要元件介绍 (7)

1.1 74LS190 (7)

1.2 74LS47译码器 (8)

1.3 数码管 (9)

1.4 集成555定时器 (9)

1.5 三端集成稳压器 (10)

1.6 整流桥 (10)

第三章设计电路 (11)

2.1 计数、译码、显示及上电和手动清零电路 (11)

2.2 单稳态电路 (12)

2.3 方波发生器 (13)

2.4 驱动 (14)

2.4.1 LED灯闪烁电路 (14)

2.4.2蜂鸣器电路 (15)

2.5 5V电源电路 (15)

第四章调试过程中所遇故障的分析 (16)

结论 (17)

参考文献 (19)

致谢 (20)

附录 (21)

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前言

在啤酒、汽水和罐头等灌装生产线上，常常需要对随传送带传送到包装处的成品瓶进行自动计数，以便统计产量或为计算机管理系统提供数据。光电计数器是通过红外线发射和接收进行计数，有直射式和反射式两种，通常用于流水线作业工件计数。直射式的发射、接收分体，发生器和接收器分别置于流水线两边，中间没有阻挡时发射器的红外线射到接收器，接收器收到发射来的红外线，经相反处理使之没有信号输出，有工件经过时挡住光路，接收机失去红外线信号的便输出一个脉冲信号到运算累加器进行计数。发射式是发射、接收同体，置流水线一边，前面没有工件往下流时，发射器发出的红外线直接射出没有发射，接收器没有接收到反射来的红外线信号没有输出。有工件经过时挡住光电路使发射器发出的红外线信号发射到接收器上，接收器接收到反射来的红外线信号便输出一个脉冲信号到运算累加器进行计数。

所谓的光电计数器是利用光电元件制成的自动计数装置。红外光电计数器分为二种，分别为红外遮光式计数器、红外反射式计数器。红外遮光式计数器，其工作原理是从红外发光管发射出的红外光线直射在光电元件（如光电管、光敏电阻等）上，每当这红外光线被遮挡一次时，光电元件的工作状态就改变一次，通过放大器可使计数记下被遮挡的次数。

红外反射式计数器，其工作原理是由红外发光管发射出的红外光线通过反射在光电元件（如光电管、光敏电阻等）上，每当这红外光线被反射接收一次时，光电元件的工作状态就改变一次，通过放大器可使计数记下被反射接收的次数。常用于记录成品数量或展览会参观者人数。

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。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

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毕业设计用纸学知识，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。进一步掌握数字电路和模拟电路课程所学的理论知识；掌握微弱信号的传送方式，以及接受信号的放大、检波、反向处理、以及传感器知识；掌握数字电路计数、译码、显示系统的工作原理及设计方法；熟悉常用元器件知识，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计；了解电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题；学会对所设计电路的软件Proteus仿真过程，了解Protel99 SE

设计电路和了解绘制PCB板过程；培养认真严谨的学习态度和实际动手能力以及工艺素质，市场素质，团队精神；培养遇到问题，分析原因，查找原因的能力，以及独立解决问题的能力；学会独立查阅资料，自主学习的能力，以及设计创新的能力。光电计数器在实际生产中已经得到了广泛的应用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、生活方式的需求。

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第一章方案设计

第一节方案一

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，而且体积小，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，通过光电隔离耦合并行输入至STC89c52单片机的P1口，通过软件控制和键盘设定计数值并用LED加以显示，便可实现对物体的计数统计。

采用反射式光电传感器，将红外发光管与光电接收管相邻安放，每当物体通过一次，红外光就被反射，光电接收管接收一次，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，通过光电隔离耦合并行输入至STC89c52单片机的P1口，通过软件控制和键盘设定计数值并用LED加以显示，便可实现对物体的计数统计。

本设计除了单片机外无其他芯片，在发射与接收电路中也只简单的用红外发光二极管和感光三极管组成检测部分。接线排线有规律、整齐、增强电路板的艺术美感。

第二节方案二

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到信号在传送到脉冲发生器CD4518，由D4518转化成电信号然后分别传送到各个二—十进制计数器BCD码，由BCD码—七段译码器转换至数码管（LED）。而电源部分是由220V交流市电经变压器T降压、桥式整流、电容滤波、7809稳压后为整个电路提供+9V稳压工作电压。

第三节方案选择

三、

由于生产工程中程序会不小心被作业员篡改或删除，所以采用固定的集成电路组成更方便，避免了不必要的麻烦。

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第二章主要元件介绍

1.1 74LS190

74LS190为十进制同步加/减计数器74LS190。其管脚图和功能表如图5-1和图5-2所示：

图5-3 74LS190管脚图

图5-2 74LS190功能表

74LS190 的预置是异步的，当置入控制端（ LD ）为低电平时，不管时钟CP 的状态如何，输出端（Q0～Q3）即可预置成与数据输入端（D0～D3）相一致的状态。74LS190 的计数是同步的，靠CP 加在4 个触发器上而实现。当计数控制端（CT ）为低电平时，在CP 上升沿作用下Q0～Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。当计数方式控制（U /D ）为低电平时进行加计数，当计数方式控制（U /D ）为高电平时进行减计数。只有在CP 为高电平时CT 和U /D 才可以跳变。74LS190 有超前进位功能。当计数溢出时，进位/错位输出端（CO/BO ）输出一个低电平脉冲，其宽度为CP 脉冲周期的高电平脉冲；行波时钟输出端（ RC ）输一个宽度等于CP 低电平部分的低电平脉冲。利用 RC 端，可级联成N 位同步计数器，当采用并行CP 控制时，则将RC 接到后一级CT ；

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当采用并行CT 控制时，则将RC 接到后一级CP 。我们的设计中也用到了这个功能。

1.2 74LS47译码器

74LS47管脚图和功能表如图5-3和图5-4所示：

图5-3 74LS47管脚图

74LS47是驱动共阳极LED 数码管的译码驱动器。为了直接驱动指示灯，74LS47的输出端是低电平作用的，即输出为0是，对应的字段点亮；输出为1时，对应的字段熄灭。译码器有4个使能端，灯测试输入LT 、静态灭灯输入BI 、动态灭零输入RBI 、动态灭零输出RBO 。当LT 接低电平且BI /RBO 端接高电平时，译码器各段输出低电平，数码管七段全亮，因此可利用此端输入低电平对数码管进行测试。RBI 是动态灭零输入使能端，LT =1，RBI =0时，如果输入数码DCBA=0000，译码器各段输出端均为高电平，数码不显示数字，并且灭零输出RBO 为0。利用RBI 端，可对无意义的零进行消隐。BI 是静态灭灯输入使能端，它与灭零输出RBO 共用一个输出端，当BI =0，不论DCBA 为何值状态，译码器各段输出均为高电平，显示器各段均不亮，利用BI 可对数码管进行熄灭或工作控制。

RBO 是动态灭零输出，当RBI =0，LT =1，DCBA=0000时，表示译码器出于灭零状态，此时BI /RBO 为输出端，输出RBO =0。RBO 端的设置主要用于多个译码器级联时，对无意义的零消隐。在本次的设计中，我们用动态灭零端实现零消隐。

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共21页第9页 1.3 数码管

图5-5 数码管管脚图

中小型的荧光数码管和发光二极管显示器多采用七段形式显示。荧光数码管是一种真空管，其外形引脚如上图所示，灯丝兼作阴极，阳极由涂发光物质的材料制成，其形状为a 、b 、c 、d 、e 、f 、g ，七个笔画段构成的8字，也可增加一个点状显示灯表示小数点。阳极与阴极之间设有栅极，当灯丝加热时发射电子，经加20V 电压的栅极加速后撞击到阳极，如该阳极接有20V 高压则发出荧光；若该阳极未接高压则不发荧光，由此显示相应的字形。七段发光二极管显示器的原理与荧光显示器相似，用七个发光二极管构成a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 七个笔画段，并分为共阳极和共阴极两种连接方法。共阳极是将七个发光二极管的阳极接在一起并接在正电源上，阴极接到译码器的各输出端，当哪个发光二极管的阴极为低电平时对应的那个发光二极管就导通发光。共阴极则是将七个发光二极管的阴极联在一起并接地，阳极译码器的各输出端，哪一个阳极为高电平时对应的那个二极管就发光。我们在实验中用到的是共阳极的数码管，在连接电路的时候将3、8两个管脚都接到正电源上。

1.4 集成555定时器

集成555定时器的管脚图、内部结构图和功能表如图5-6、图5-7和表5-1所示：

U c1 倒相放大缓冲输出 Q Q U c2 S R 5K Ω

5K Ω

5K Ω C 1 C 2 - + + - 控制电压输入 5 阈值输入 6 U I1 触发输入 2

U I2

1 地 4 复位

T 3 输出 7 放电 8 U CC

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图5-6 成555定时器的管脚图图5-7集成555定时器内部结构图表5-1集成555定时器功能表

TH （6） TR （2） R(4) OUT(3) T 管 D （7） × × L L 导通 L ＞2/3UDD

× H L 导通 L ＜2/3UDD ＞1/3UDD

H 不变不变不变＜2/3UDD ＜1/3UDD

H H 截止 H 555定时电路由2个比较器、1个基本RS 触发器、1个反相缓冲器、1个漏极开路的NMOS 管和3个5K 的电阻组成分压器组成。555外接适当的电阻、电容能方便的构成单稳态触发器和多谢振荡器。在本次设计中，我们采用555构成单稳态触发器来控制计数到达99时灯亮的时间以及防止瓶子抖动而重复计数；除此之外，还用555构成多谐振荡器来控制灯闪的频率和蜂鸣器发声的频率。

1.5 三端集成稳压器

L78、79系列集成稳压器是一种有广泛用途的三端集成稳压器。W78系列三端集成稳压电路具有固定输出正电压，L79系列三端集成稳压电路具有固定输出负电压。这两个系列稳压器都具有较完善的短路和限流保护、过热保护和调整管安全工作区保护电路，因而他的工作是比较可靠的。字母后面的数字表示输出电压，电压等级：5V 、6V 、8V 、12V 、15V 、18V 、24V 。在本次试验中，实验中要求工作电源为220V 交流电，而芯片供电应为5V,因此我们选用L7805，作为稳压芯片。

1.6 整流桥

整流桥的作用是将交流电转变为直流脉动电压。整流桥堆产品是由四只整流硅芯片作桥式连接，外用绝缘朔料封装而成，大功率整流桥在绝缘层外添加锌金属壳包封，增强散热。最大整流电流从0.5A 到100A ，最高反向峰值电压从50V 到1600V 。一般整流桥命名中有3个数字,第一个数字代表额定电流;后两个数字

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代表额电压。本实验用RS307，即额定电流3A ，额定电压1000V 。

第三章设计电路

2.1 计数、译码、显示及上电和手动清零电路

图5-1计数、译码、显示及上电和手动清零电路图

计数、译码、显示及上电和手动清零电路如上图所示。74LS190为十进制可加减计数器，其中，74LS190（U2）为低位，74LS190（U1）为高位。74LS190（U2）的时钟端与光电转换电路相连，用光电转换电路的输出端的电平变化作为计数时钟脉冲，用来计数；74LS190（U1）的时钟端与4LS190（U2）的进位位相连，实现向高位进位的目的，从而实现计数功能。用7447与七段数码管相连，实现计数的译码和显示。从上面介绍过的7447的功能表不难看出，将7447（U3）的RBI 直接接地，可以实现高位的零消隐。单刀双置开关J1用来控制加减计数。当J1为低电平时，是加法计数；当J1为高电平时，为减法计数。单刀双置开关J2

接光电转换防抖电路

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用作手动清零。当复位端为零时，手动复位。

2.2 单稳态电路

由于要求计数达到100时，灯要闪烁2秒，同时喇叭发出提示音。我们用NE555组成的单稳态电路在计数超过99时，产生一个持续时间为2S 的高电平脉冲，用做LED 灯闪烁及蜂鸣器蜂鸣的门电路。电路图如下： A4

555_VIR T U AL GND DIS

OUT RST

VCC

THR

CON

TRI

VCC

R 9200k|?C810uF C9

10nF 3130VCC

图5-2单稳态电路图

上图为单稳态电路，暂态时间tw=1.1RC,经计算，

s t w 2.2101021.155=???=-，基本符合实验要求。

为防止瓶子抖动，而多次触发计数，我们在光电开关之后加入一个单稳态电路以防止其多次触发。我们选取1s 的单稳电路。又由于光电开关在未挡住时是低电平，而挡住时是高电平，而单稳电路是负脉冲触发，因而在光电开关和单稳电路之间加一个非门，以实现光电开关的正确触发，具体电路图5-3所示：

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接光电开关

图5-3 光电转换防抖电路

2.3 方波发生器

方波发生电路依然由NE555组成。由NE555组成的振荡电路产生任意频率可调的方波信号。方波发生器输出信号与单稳态输出的信号相与，用于控制LED 等的闪烁的频率和蜂鸣器的频率。不同的频率可以由电阻及电容值的变化来控制，控制蜂鸣器和LED频率的电路分别如下图5-3和5-4所示。由于人眼的视觉暂留效应，为能准确分辨灯的闪烁，取为0.2s。而蜂鸣器的频率要求在500~1000HZ之间。计算后，可以得到电阻及电容的相关参数。其中图5-4频率为0.2s，图5-5频率为0.0016s（621HZ）。

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图5-4 周期为0.2秒的方波发生器 A3

555_VIR T U AL GND DIS

OUT RST

VCC

THR

CON

TRI

VCC

5V R 7

300|?

R 81k|?C6

10nF C71.0uF 312VCC 0

图5-5 频率为621Hz 秒的方波发生器

2.4 驱动

2.4.1 LED 灯闪烁电路

U5A 74LS08D

200|?

LED1

019

图5-6 LED 灯闪烁电路

LED 灯闪烁电路如上图所示，当输入端为高电平时，LED 灯亮，当输入端为低电平时，LED 灯灭。

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2.4.2蜂鸣器电路 VCC

BUZZER

500 Hz

Q22N3019R6

20k|?

VCC 250

26U9A

74LS08D 32

图5-7蜂鸣器电路

蜂鸣器电路如上图5-6所示，原理与LED 灯闪烁电路大致相同，在此不再赘述。

2.5 5V 电源电路

在电子电路中，通常需要电压稳定的直流电源供电，小功率稳压电源一般是由电源变压器、整流、滤波和稳压四部分电路组成。经计算，变压器选取220V 转9V ，10W 变压器，电路图如图5-7所示。 V1220 Vrms 50 Hz

0??

T201231D13N259

124

3C12.2mF C2330nF C3

100nF U1LM7805CT LINE VREG COMMON VOLTAGE 3

470C4220uF 0

图5-7 5V 电源电路

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第四章调试过程中所遇故障的分析

这次实验的调试过程，我们主要遇到了四个方面的问题：

电源部分焊接测试过程，电源线、地线“短路”。

焊接电源部分的过程当中，为了测试是否有连线错误，我们将万用表的蜂鸣档分别连接在电路板的电源线和地线上，发现经常会响一下后停止。检查后我们认为电路并没有连错，经过分析，判断原因是突然给跨接在正负极两端的电容一个电压跳变，电容瞬间导通而造成的结果。焊接完成后，电路无误，电源可以正常使用。

光电开关无法抗干扰。

在设计电路的过程中，我们查阅资料认为使用的光电开关可以自动完成抗干扰功能，便没有设计抗干扰电路。但实际测试时发现光电开关无法抗干扰，于是我们又加入了由555构成的单稳态电路进行抗干扰。原始设计暂态时间为0.2秒，效果并不明显，后改为1秒，可看出明显效果。

LED灯不亮。

原始设计我们打算用三极管放大电流驱动LED灯闪烁，但实际测试发现三极管基极电压无法使LED点亮。最后我们放弃使用三极管，直接将LED串联一电阻接入，达到了理想的效果。

计数停滞。

电路使用时，在计数值为80,88,20等数字时计数经常会停止，开始我们认为是电路虚焊，但调试始终不正确。后来我们尝试用自己焊接的电源供电，而不用电池，问题得到了解决。分析认为是电池提供电压不足，在数码管点亮段数过多时，电路便无法正常工作。

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毕业设计用纸结论

首先，通过这次光电计数器设计，在很大程度上提高了自己的独立思考能力和单片机的专业知识，也深刻了解写一篇应用系统的步骤和格式，有过这样的一次训练，相信在各个方面都有一个较大的提高！本次数字电路课程设计，主要是按照课题要求，运用所学的数字电路等相关知识，进行分析、设计，并进行电路焊接、调试，实现相应功能。在设计电路初期，由于没有设计经验，觉得无从下手，空有很多设计思想，却不知道应该选哪个，经过自己查找资料，我的设计渐渐有了头绪，通过查阅资料，逐渐确立系统方案，对单片机AT89S51的功能及其他芯片的认识和应用掌握力度不够，在软件设计程序时常常遇到问题，又找不到错误问题根源所在，老师看过我编写的程序之后凭着丰富的设计经验，一下子就找到问题的根源所在，就是我对芯片应用和C语言编写程序的经验太少，速度过慢。我知道问题的根本原因之后，我认真研究并掌握了芯片的各种功能的应用和提高编写程序的准确度，变成速度。经过这次毕业设计之后我总结了要解决在设计中遇到的问题就应该完全领会设计中所涉及的知识后再动手操作，不能急躁。在毕业设计期间我学到了很多知识和技巧，而最重要的就是学到了科学试验中的不可缺少的毅力和耐心。总之，知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

经过一段时间的努力，在保证设计方案可行性的前提下，将电路焊接出来，再经过一定的调试，最终实现基本要求和提高要求的全部功能，证实了方案的正确性及可行性。本次设计中，全部采用分立元器件或常用的小规模集成电路，电路结构简单可靠，能够提供准确的统计值，成本低廉，非常适合小型加工厂的产品流水线中自动统计产品个数等。电路采用模块化设计，因此具有较高的二次开发性，如将电路用于统计一定时间中吊瓶滴下液滴的数目用来判定是否点滴是否将要滴尽；将信号采集电路应用于报警器中等等。

但是本电路的人性化设计做的不足，比如定数报警电路中设定数字的电路，未采用拨码盘等直观的方式，而是用开关组直接设定二进制数来实现，不够方便。另外，电路未设有外部接口，无法直接与其他系统进行数据交换。当然，本次设

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毕业设计用纸计的数字电路部分可以采用单片机等复杂器件实现，电路将更简单，功能可以做的更强大。

通过这次设计，巩固了之前学习的数字电路模拟电路的相关知识，并把这些知识运用到实际中。这次设计是理论和实践的相结合，放大了理论和实践之间的差别，问题带来了设计经验，从而为以后的发展添加了资本。

刚开始设计光电计数器的时候，电路图不知道从哪个部分画起，想到我们之前有做过电子时钟，可能对此次的光电计数器设计有帮助，我们打开之前的时钟原理图片，发现电源部分是我们可以用的，显示部分也可以用，由于用的都STC89c52单片机，所以我们的原理图省了设计好几个部分的内容，接下来我们就设计发射和接收这部分和报警部分的原理图，真正去做一些事，我们不难发现其实不并不是我们想象中的那么难，但在做的过程中我也遇到了很困难，更加让我觉得对知识的匮乏！通过对本设计的思考，更加加深了对单片机的认识，通过这次设计，使我的动手能力提高了许多,能够让我在做电路时,自己来解决碰到的问题,学会了怎样去分析电路,怎样把所学到的知识和实际相起来。但是由于自己是第一次真正做系统,所以在很多方面都没有经验,故而并没有完成老师的要求,今后将多做系统来加强自己这方面的实际操作能力。最后由于时间紧迫，本设计还有诸多地方需要改进。

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光电计数器(数电)

（理工科类） Ⅰ、课程设计（报告）题目：对生产线产品计数的光电计数器设计 Ⅱ、课程设计（论文）工作内容一、课程设计目的 1、通过电子技术基础（模电、数电）课程的学习，使学生在掌握基本理论知识的基础上，学会常见电子集成器件的使用。2、通过设计一个模数结合的小型电子电路系统，使学生了解电子电路设计的方法、步骤；学会元器件的选用；学会用软件仿真验证设计方案的正确性；培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力。 3、通过搭建调试电路，进一步熟悉相关仪器设备的使用。 4、通过绘制电路图，熟悉 Protel的使用，扩充专业知识技能。 5、规范化训练学生撰写技术研究报告，提高书面表达能力。二、课程设计任务与要求 1、基本部分： 1）由光耦实现产品监测； 2）由计数器对脉冲信号计数，计数结果经LED显示； 3）计数范围0~99，电路具备手动清零功能。 4）根据要求设计电路，画出原理图，用EWB仿真，验证设计方案；

5）学习使用Protel，画出系统的PCB图。 2、发挥部分： 1）计数结果要求实现十位数的动态“零消隐”，即：当计数结果不超过10时，十位数的那个数码管无显示； 2）报告第三部分给出其他设计方案，画出仿真实现的电路图，并与参考方案对比分析。三、课程设计考核平时20%；验收40%；报告40% 摘要 21世纪是信息时代，是获取信息，处理信息，运用信息的时代。传感与检测技术的重要性在于它是获得信息并对信息进行必要处理的基础技术，是获取信息和处理加工信息的手段，无法获取信息则无法运用信息。光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。它的理论基础是光电效应。这类效应大致可分为三类。第一类是外光电效应，即在光照射下，能使电子逸出物体表面。利用这种效应所做成的器件有真空光电管、光电倍增管等。第二类是内光电效应，即在光线照射下，能使物质的电阻率改变。这类器件包括各类半导体光敏电阻。第三类是光生伏特效应，即在光线作用下，物体内产生电动势的现象，此电动势称为光生电动势。这类器件包括光电池、光电晶体管等。光电效应都是利用光电元件受光照后，电特性发生变化。敏感的光波长是在可见光附近，包括红外波长和紫外波长。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

光电计数器实验报告

光电计数器实验报告学生姓名李志学号081244115 专业名称光信息科学与技术指导教师易煦农时间日期2011-10-19 摘要 21世纪是信息时代，是获取信息，处理信息，运用信息的时代。传感与检测技术的重要性在于它是获得信息并对信息进行必要处理的基础技术，是获取信息和处理加工信息的手段，无法获取信息则无法运用信息。光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。它的理论基础是光电效应。这类效应大致可分为三类。第一类是外光电效应，即在光照射下，能使电子逸出物体表面。利用这种效应所做成的器件有真空光电管、光电倍增管等。第二类是内光电效应，即在光线照射下，能使物质的电阻率改变。这类器件包括各类半导体光敏电阻。第三类是光生伏特效应，即在光线作用下，物体内产生电动势的现象，此电动势称为光生电动势。这类器件包括光电池、光电晶体管等。光电效应都是利用光电元件受光照后，电特性发生变化。敏感的光波长是在可见光附近，包括红外波长和紫外波长。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。采用光电传感器制作的光电式电子计数器。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。【关键词】光电效应光电传感器光电计数器 ABSTRACT The 21st century is the age of information, it is the access to information, treatment information, use of the information age. Sensing and detection technology is important because it is the access to information and the information necessary to deal with the underlying technology, is access to information and means of processing information, unable to get information you won't be able to use information. Photoelectric sensor is a light signal into an electric signal of the sensor. It is the theoretical basis of the photoelectric effect. These effects can be broadly divided into three categories. The first type is outside of the photoelectric effect, namely, in daylight, can make the tungsten surface. Use this effect caused by device with vacuum photocell, photomultiplier tubes, etc. The second category is the photoelectric effect, i.e., in the light, can make the electrical resistivity of the material change. Such devices include various types of photosensitive semiconductor. The third category is photo voltaic effect, in the light, the objects within the EMF EMF, this is called light-induced electromotive force. This class of

计数器工作原理及应用

计数器工作原理及应用除了计数功能外，计数器产品还有一些附加功能，如异步复位、预置数（注意，有同步预置数和异步预置数两种。前者受时钟脉冲控制，后者不受时钟脉冲控制）、保持（注意，有保持进位和不保持进位两种）。虽然计数器产品一般只有二进制和十进制两种，有了这些附加功能，我们就可以方便地用我们可以得到的计数器来构成任意进制的计数器。下面我们举两个例子。在这两个例子中，我们分别用同步十进制加法计数器74LS160构成一个六进制计数器和一个一百进制计数器。因为六进制计数器的有效状态有六个，而十进制计数器的有效状态有十个，所以用十进制计数器构成六进制计数器时，我们只需保留十进制计数器的六个状态即可。74LS160的十个有效状态是BCD编码的，即0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001[图5-1]。图5-1 我们保留哪六个状态呢？理论上，我们保留哪六个状态都行。然而，为了使电路最简单，保留哪六个状态还是有一点讲究的。一般情况下，我们总是保留0000和1001两个状态。因为74LS160从100 1变化到0000时，将在进位输出端产生一个进位脉冲，所以我们保留了0000和1001这两个状态后，我们就可以利用74LS160的进位输出端作为六进制计数器的进位输出端了。于是，六进制计数器的状态循环可以是0000、0001、0010、0011、0100和1001，也可以是0000、0101、0110、0111、1000和1001。我们不妨采用0000、0001、0010、0011、0100和1001这六个状态。如何让74LS160从0100状态跳到1001状态呢？我们用一个混合逻辑与非门构成一个译码器[图5. 3.37b]，当74LS160的状态为0100时，与非门输出低电平，这个低电平使74LS160工作在预置数状态，当下一个时钟脉冲到来时，由于等于1001，74LS160就会预置成1001，从而我们实现了状态跳跃。

数字电路实验-光电计数器

课程综合设计课程名称：《数字电路实验》实验名称：《光电计数器》学院：应用科技学院专业：电子信息工程年级：2012级学号：____________ 姓名：____________

设计意义及实现功能: 工厂生产线或某些设备上（如打印机）常装有自动计数器，以便计算产量或为生产过程自动化合计算机管理系统提供数据，计数器种类很多，光电计数器是常见的一种。设计并制作一个光电计数器，要求如下：（1）光源采用聚焦白炽灯，电压为6.3V，自行选择光敏器件。当有光照到光敏器件上时，计数器不计数，当光照有亮突变到暗的一瞬间，产生一个脉冲沿，对这个脉冲沿进行技术，光照由暗突变到亮不计数。 (2) 计数器范围：00～99。用两只LED数码管作显示组件，可显示00～99。（3）定数控制功能：当需要定数时，事先预置一个定数值，显示器同时显示这个定数值。每光照一次，计数器减“1”，当定数值减至:“00”,发出声、光报警。（4）当计数器作“累加”功能时，需先清零。计数器从“00”累加到“99”。当光照次数大于99次时，发出声，光报警。实验原理 CD4511引脚图及功能 CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点如下：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS 电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。器中的字形消隐。其功能介绍如下： BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。 LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。 LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。 LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。 A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。 a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。 CD4511的内部有上拉电阻，在输入端与数码管笔段端接上限流电阻就可工作。 1. CD4511的引脚 CD4511具有锁存、译码、消隐功能，通常以反相器作输出级，通常用以驱动LED。其引脚图如3-2所示。各引脚的名称：其中7、1、2、6分别表示A、B、C、D；5、4、3分别表示LE、BI、LT；13、12、11、10、9、15、14分别表示 a、b、c、d、e、f、g。左

计数器原理分析及应用实例

计数器原理分析及应用实例除了计数功能外，计数器产品还有一些附加功能，如异步复位、预置数（注意，有同步预置数和异步预置数两种。前者受时钟脉冲控制，后者不受时钟脉冲控制）、保持（注意，有保持进位和不保持进位两种）。虽然计数器产品一般只有二进制和十进制两种，有了这些附加功能，我们就可以方便地用我们可以得到的计数器来构成任意进制的计数器。下面我们举两个例子。在这两个例子中，我们分别用同步十进制加法计数器74LS160构成一个六进制计数器和一个一百进制计数器。因为六进制计数器的有效状态有六个，而十进制计数器的有效状态有十个，所以用十进制计数器构成六进制计数器时，我们只需保留十进制计数器的六个状态即可。74LS160的十个有效状态是BCD编码的，即0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001[图5-1]。图5-1 我们保留哪六个状态呢？理论上，我们保留哪六个状态都行。然而，为了使电路最简单，保留哪六个状态还是有一点讲究的。一般情况下，我们总是保留0000和1001两个状态。因为74LS160从1001变化到0000时，将在进位输出端产生一个进位脉冲，所以我们保留了0000和1001这两个状态后，我们就可以利用74LS160的进位输出端作为六进制计数器的进位输出端了。于是，六进制计数器的状态循环可以是0000、0001、0010、0011、0100和1001，也可以是0000、0101、0110、0111、1000和1001。我们不妨采用0000、0001、0010、0011、0100

和1001这六个状态。如何让74LS160从0100状态跳到1001状态呢？我们用一个混合逻辑与非门构成一个译码器[图5.3.37b]，当74LS160的状态为0100时，与非门输出低电平，这个低电平使74LS160工作在预置数状态，当下一个时钟脉冲到来时，由于等于1001，74LS160就会预置成1001，从而我们实现了状态跳跃。图5.3.37b用置数法将74160接成六进制计数器（置入1001）比这个方案稍微繁琐一点的是利用74LS160的异步复位端。下面这个电路中[图5.3.34]，也有一个由混合逻辑与非门构成的译码器。图5.3.34用置零法将74LS160接成六进制计数器

基于单片机的计数器设计 (1)

百度文库- 让每个人平等地提升自我！ - 1 - 湖南科技大学单片机课程设计题目基于单片机的计数器设计姓名李建雄学院机电工程学院专业测控技术与仪器学号09030303 指导教师戴巨川成绩二〇一二年六月二日

百度文库- 让每个人平等地提升自我！ - 2 - 摘要本设计是根据我们所学习的单片机课程，按照课程要求进行的课程检验。单片机技术是一个不可或缺的技术，尤其是对于我们测控技术与仪器专业来说它是我们必须要掌握的技能之一，使我们未来工作和生活的根本。现在的社会是一个信息科技高速发展的社会，也是一个电子技术和微机计算机迅速发展的时代，单片机的档次和水平在不断的提高，其应用的领域和范围也越来越广，成为现代电子系统中最重要的智能化核心部分。随着计数器技术的不断发展与进步，计数器的种类越来越多，应用的范围越来越广，随之而来的竞争也越来越激烈。过硬的技术也成为众多生产厂商竞争的焦点之一。厂商为了在竞争中处于不败之地，从而不断地改进技术，增加产品的种类。现计数器的种类以增加到：电磁计数器、电子计数器、机械计数器（拉动机械计数器、转动机械计数器、按动机械计数器、测长机械计数器）、液晶计数器等。计数器的应用范围也遍布印刷、纺织、印染、针织、电缆、电讯、军工、轻工、机械、开关、断路器、矿山、实行多班制的纺织行业的织布机、织带机、制线、制带、造纸、制革、薄膜、高压开关电器产品、试验设备，印刷设备、短路器、医疗、纺织、机械、仓库和码头的货运、行人及车辆过往的数量计数、冶金、食品、国防、包装、配料、石油、化工、发电、机床、仪表、自动化控制等行业。

百度文库- 让每个人平等地提升自我！ - 3 - 目录 2.2设计原理 (6) 数码管的介绍 ............................................................................................................................... - 11 -3.3电路仿真. (11)

光电计数器

光电计数器的设计摘要： 21世纪是信息时代，是获取信息，处理信息，运用信息的时代。传感与检测技术的重要性在于它是获得信息并对信息进行必要处理的基础技术，是获取信息和处理加工信息的手段，无法获取信息则无法运用信息。光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。它的理论基础是光电效应。这类效应大致可分为三类。第一类是外光电效应，即在光照射下，能使电子逸出物体表面。利用这种效应所做成的器件有真空光电管、光电倍增管等。第二类是内光电效应，即在光线照射下，能使物质的电阻率改变。这类器件包括各类半导体光敏电阻。第三类是光生伏特效应，即在光线作用下，物体内产生电动势的现象，此电动势称为光生电动势。这类器件包括光电池、光电晶体管等。光电效应都是利用光电元件受光照后，电特性发生变化。敏感的光波长是在可见光附近，包括红外波长和紫外波长。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。采用光电传感器制作的光电式电子计数器。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。关键词：计数光电传感器单片机设计内容与要求： 1、发光器件和接收器件之间的距离大于一米； 2、有抗干扰技术，防止由于抖动产生的误计数； 3、每计数100，用等闪烁2s指示一下； 4、LED数码显示计数器。

目录第1章引言 (2) 第2章光电计数器的系统设计 (3) 2.1系统硬件设计 (3) 2.1.1各组成模块 (4) 2.1.2主要芯片元器件引脚图及功能介绍 (7) 2.2系统软件设计 (9) 第3章设计原理 (10) 3.1计数测量 (10) 3.2 中断方式计数 (11) 第4章软件程序的设计 (11) 4.1 时间控制设置 (11) 4.2 10ms定时设置 (12) 4.3 中断闪烁2S (12) 4.4 总程序调试 (12) 第一章引言传感与检测技术是一门知识面广、综合程度高、实用性很强的专业课程。它从传感器的基本理论入手，着重讲叙传感器的结构与感测原理，传感器是一个二端口的装置，不同的传感器输入-输出特性不同，同一传感器适应不同的被测信号呈现的特性也有所不同。尤其当被测信号为静态信号时两种状态下，传感器的输入-输出特性完全不同。感测技术在许多新技术、新器件里都有应用，在课程安排上，以信息的传感、转换、处理为核心，从基本物理概念入手，阐述热工量、机械量、几何量等参数的测量原理及方法。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

计数器设计和原理

二．计数器设计 1.实验目的计数器在数字逻辑设计中的应用十分广泛，可以对时钟信号进行计数，分频和产生序列信号，也可以用在计时器和串并转换等电路。这次实验我们就来学习一下如何用Robei和Verilog语言来设计一个4比特计数器。 2.实验要求计数器对每个时钟脉冲进行技术，并将计数值输出出来。这个实验我们来设计一个4比特的计数器，其技术范围在0～F之间，也就是计数到最大值16. 设计波形要求如图1所示。图1. 计数器输出波形要求 3.实验内容 3.1 模型设计 1)新建一个模型。点击工具栏上的图标，或者点击菜单“File”然后在下拉菜单中选择“New”，会有一个对话框弹出来（如图2所示）。在弹出的对话框中设置你所设计的模型。

图2. 新建一个项目参数填写完成后点击“OK”按钮，Robei就会生成一个新的模块，名字就是counter，如图3所示：图3. 计数器界面图 2)修改模型。在自动生成的界面图上进行名称的修改，输入引脚为clock, enable 和reset，输出引脚修改成count。其中count引脚的“Datasize”为4比特，用户可以输入4，也可以输入3:0。为了区分每个引脚，我们可以修改每个引脚的Color值，并点回车保存。修改完成后如图4所示。如果选中模块，按“F1”键，就会自动生成一个Datasheet，如图5所示。

图4. 修改引脚属性图5. “Datasheet”截图 3)输入算法。点击模型下方的Code（如图6所示）进入代码设计区。

图6. 点击Code输入算法在代码设计区内输入以下Verilog代码： always @ (posedge clock) //学习always语句的写法，并设置敏感信号。时钟上升沿触发begin //学习Verilog if else语句的写法 if (reset == 1) begin count<= 0; end //if enable is 1, counter starts to count else if (enable == 1) begin count <= count + 1; end end 4)保存。点击工具栏图标，或者点击菜单“File”中的下拉菜单“Saveas”，将模型另存到一个文件夹中。 5)运行。在工具栏点击或者点击菜单“Build”的下来菜单“Run”，执行代码检查。如果有错误，会在输出窗口中显示。如果没有错误提示，恭喜，模型counter设计完成。 3.2测试文件设计

光电计数器的设计

景德镇陶瓷学院电子电路CAD课程设计课题名称光敏计数器所在院系机电学院班级13自动化2班学号201310320210 姓名董儒诚指导老师刘蜀阳时间2015年12月30日 word . .

光敏计数器设计一种自动计数的装置。在学习了脉冲数字电路的基础上，利用光线的通断来统计数目的光控计数器。其主要系统组成为：光电转换模块、整形模块、时序控制模块、计数译码模块和显示模块，通过对光电的转换，由时序逻辑电路控制，达到自动计数的功能目录前言 (1) 第一章设计要求 (2) 1.1 基本要求 (2) 1.2 提高要求 (2) word . .

第二章系统组成及方案设计 (3) 2.1 系统组成 (3) 2.1 方案一 (3) 2.2 方案二 (4) 2.3 方案比较与选择 (4) 第三章单元电路的工作原理 (5) 3.1 光电转换电路 (5) 3.2 计数电路 (5) 3.3 报警电路 (7) 3.4 电路仿真 (9) 第四章组装及测试结果与分析 (10) 4.1 焊接是特别要注意的几点： (10) 4.2 测试 (10) 4.3 结果 (11) 第五章总结 (12) 附录一元件清单 (13) 附录二总电路图 (14) 参考文献 (15) word . .

前言 21世纪是信息时代，是获取信息，处理信息，运用信息的时代。传感器是获取信息并对信息进行必要处理的基础技术，是获取信息和处理加工信息的手段，无法获取信息则无法运用信息。基于光电效应的传感器，光电式传感器在受到可见光照射后即产生光电效应，将光信号转换成电信号输出。它除能测量光强之外，还能利用光线的透射、遮挡、反射、干涉等测量多种物理量，如尺寸、位移、速度、温度等，因而光电式传感器是一种应用极广泛的重要敏感器件。光电计数器的设计是一种比较初级的利用光电传感器发出信号脉冲进行计数的一种简单光电系统。光电计数器可完成小型的计数功能，可应用于小教室和小餐厅等小容量的场所，进行相应的计数功能，具有很大的实用价值。工业生产中常常需要自动统计产品的数量，计数器在这里有其用武之地。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，通常分为接触式计数器和非接触式计数器两种。本次设计的光电计数器为非接触式计数器中的一种。在该光电计数器中，计数的过程其实是获取脉冲源的过程，首先遮挡物遮挡光电传感器产生一下降沿，拿掉遮挡物产生一个上升沿，使计数器得到一个脉冲进行计数。之后计数器输出一个信号输入到译码器中，由译码器控制数码管的显示，数码管最大显示99。计数范围为一百，可以预设计数数目，当计数达到设定后，停止计数并报警，可手动解除报警。整个电路的设计先借助于仿真软件proteus仿真，得到了预期的结果，而后依据仿真图在实验室焊接、调试，实现了预定的功能。 word . .

光电计数器的设计

光电计数器的设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

景德镇陶瓷学院电子电路CAD课程设计课题名称光敏计数器所在院系机电学院班级 13自动化2班学号 0210 姓名董儒诚指导老师刘蜀阳时间 2015年12月30日光敏计数器设计一种自动计数的装置。在学习了脉冲数字电路的基础上，利用光线的通断来统计数目的光控计数器。其主要系统组成为：光电转换模块、整形模块、时序控制模块、计数译码模块和显示模块，通过对光电的转换，由时序逻辑电路控制，达到自动计数的功能

目录前言 (1) 第一章设计要求 (2) 基本要求 (2) 提高要求 (2) 第二章系统组成及方案设计 (3) 系统组成 (3) 方案一 (3) 方案二 (4) 方案比较与选择 (5) 第三章单元电路的工作原理 (6) 光电转换电路 (6) 计数电路 (6) 报警电路 (8) 电路仿真 (9)

第四章组装及测试结果与分析 (10) 焊接是特别要注意的几点： (10) 测试 (10) 结果 (10) 第五章总结 (11) 附录一元件清单 (13) 附录二总电路图 (14) 参考文献 (15)

计数器设计

目录 1前言 (1) 2设计任务及方案论证 (2) 2.1设计任务 (2) 2.2方案论证 (2) 3电路设计原理 (3) 3.1设计任务及要求 (3) 3.2设计方案 (3) 3.3单元模块 (4) 3.3.1清零电路的设计 (4) 3.3.2光电报警电路的设计 (4) 3.3.3脉冲发生器的设计 (5) 3.3.40~999计数器的设计 (6) 3.3.5译码器的设计 (7) 4电路板的制作及电路焊接与调试 (10) 4.1电路板的制作 (10) 4.2电路的安装 (11) 4.3电路测试 (11) 5设计总结 (13) 参考文献 (14) 鸣谢 (15) 附录一原理图 (16)

1前言计数器是最常用的时序电路之一，它们不仅可用于对脉冲进行计数，还可用于分频、定时、产生节拍脉冲以及其他时序信号。计数器的种类不胜枚举，按触发器动作分类，可分为同步计数器和异步计数器；按计数数值增减分类，可分为加计数器、减计数器和可逆计数器；按编码分类，可分为二进制计数器、BCD码计数器、循环码计数器。此外，有时也按计数器的计数容量来区分，例如本设计就是采用十进制计数器74LS160进行设计的。计数器的容量也称为模，一个计数器的状态数等于其模数。目前，无论是TTL还是CMOS集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。只要使用者借助于器件手册的功能表和工作波形图以及引脚的排列，就能正确地运用这些器件设计出自己想要的电路。

2设计任务及方案论证 2.1设计任务利用数字集成电路（如：74LS160、161、90、290、390、48等）设计一个电子计数器。 2.2方案论证在设计中采用两个74LS00与非门以及单刀双掷开关等组成脉冲发生电路，此电路不仅能满足按键输入计数方式而且还有去抖功能；计数设计电路中采用74LS160来完成计数功能；通过控制MR、PE、CET、CEP端可实现计数、清零、启动、暂停等功能；而通过74LS48译码器对计数器结果译码并驱动数码管，使数码管显示脉冲发生器产生的脉冲个数，当计数溢出时及计数到999由光电报警电路报警。综上：该设计不仅能完成设计要求而且精确、经济，所以此设计方案可行。

光电计数器

电子系统课程设计设计报告设计题目：光电计数器小组成员所在学院指导教师年月日

目录前言 (2) 一、设计任务 (2) 二、设计要求及技术指标 (3) 三、设计方案比较 (3) 四、主要元件介绍 (5) 五、电路设计 (10) 六、电路焊接与调试、故障分析与解决 (16) 七、收获与体会 (17) 八、参考文献 (17) 九、附仿真图、元件清单和实物图 (17)

光电计数器指导教师摘要：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。该例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：电子计数器计数触发光电式传感器 Abstract:Digital electronic counter intuitive and counting accurate advantages, has currently in various industries commonly used. Digital electronic counter have multiple counts, it is triggered by the actual conditions of use and environments. Using the contact of mechanical way, have use trigger non-contact electronic sensors, photoelectric sensor trigger is one of these, it is a kind of non-contact electronic sensors. This counter on the factory production lines for product statistics, has the advantages of other counter irreplaceable. This example photoelectric trigger type electronic counter only two digits, but through the cascade can be extended for four, even more. Aiming at the design requirements of photoelectric counter, looked up some material, basic can realize its the required functions. KEY WORDS: electronic counters counting trigger photoelectric sensor 前言在啤酒、汽水和罐头等灌装生产线上，常常需要对随传送带传送到包装处的成品瓶进行自动计数，以便统计产量或为计算机管理系统提供数据。光电计数器是通过红外线发射和接收进行计数，有直射式和反射式两种，通常用于流水线作业工件计数。直射式的发射、接收分体，发生器和接收器分别置于流水线两边，中间没有阻挡时发射器的红外线射到接收器，接收器收到发射来的红外线，经相反处理使之没有信号输出，有工件经过时挡住光路，接收机失去红外线信号的便输出一个脉冲信号到运算累加器进行计数。发射式是发射、接收同体，置流水线一边，前面没有工件往下流时，发射器发出的红外线直接射出没有发射，接收器没有接收到反射来的红外线信号没有输出。有工件经过时挡住光电路使发射器发出的红外线信号发射到接收器上，接收器接收到反射来的红外线信号便输出一个脉冲信号到运算累加器进行计数。一、设计任务

闪烁计数器工作原理及应用

闪烁计数器的工作原理闪烁计数器是一种利用射线引起闪烁体的发光而进行记录的辐射探测器。1947年由J.W. 科尔特曼和H.P.卡尔曼所发明。它由闪烁体、光电倍增管（见光电管）和电子仪器等单元组成。它是由闪烁体（也称荧光体）和光电倍增管构成。常用的闪烁体有NaI（TI）［铊激活］、ZnS（Ag）和有机晶体“蒽”等，它们在射线照射下会发光（闪烁）。它的工作原理是：射线在闪烁体中产生的光子，打到光电倍增管的阴极上产生光电子，光电子的电子流通过倍增管放大并被阳极接收，形成了一个电脉冲，再由仪器的其他部件加以放大记录。碘化钠晶体常用来测量γ射线，硫化锌晶体常用来测量α射线。闪烁计数器的优点是，效率高、记录快，可以测定射线的能量。闪烁计数器的应用射线同闪烁体相互作用，使其中的原子、分子电离或激发，被激发的原子、分子退激时发出微弱荧光（见固体发光），荧光被收集到光电倍增管，倍增的电子流形成电压脉冲，由电子仪器放大分析和记录。利用这种现象可探测带电粒子。可用的闪烁体种类很多，用得较多的有NaI（加微量Tl）、CSI（加微量Tl）、ZnS（加微量Ag ）等无机盐晶体和蒽、茋、对联三苯等有机晶体，也有用液体、塑料或气体的闪烁体。闪烁计数器的优点是效率高，有很好的时间分辨率和空间分辨率，时间分辨率达10^-9秒，空间分辨率达毫米量级。它不仅能探测各种带电粒子，还能探测各种不带电的核辐射；不仅能探测核辐射是否存在，还能鉴别它们的性质和种类；不但能计数，还能根据脉冲幅度确定辐射粒子的能量。在核物理和粒子物理实验中应用十分广泛。艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。如需进一步了解相关仪器仪表产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.360docs.net/doc/c216942303.html,/

光电计数器源程序

#include //单片机头文件 #include//访问绝对地址 #include #include//输入输出流 #define COM8279 XBYTE[0X5FFF] //8279控制命令地址 #define DATA8279 XBYTE[0X5EFF] //8279数据地址 #define uint unsigned int #define uchar unsigned char //定义无字符变量 uint x;//高位计数值 uint y;//定时中断重复值 uint keyboard;//键值 uint i; uint now; uint z; uchar code table[]={ 0x0C0,0x0F9,0x0A4,0x0B0, 0x99, 0x92, 0x82, 0x0F8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0x0C6,0x0A1,0x86, 0x8E};//共阳极LED段码表,0x表示十六进制,表示0~9,a~f uint LED[]={0,0,0,0,0,0};//六个数码管的初值 void show1(void);//数码管显示程序 void show2(void); void main(void) { COM8279=0xDC;//清除显示RAM和FIFO命令字 COM8279=0x34;//程序时钟编程命令 (11000）24分频 COM8279=0x00;//键盘方式设置（8*8字符显示左边输入，编码方式扫描键盘，双键互锁） COM8279=0x92;//设置写显示命令（AI=1每次写入后地址自动加1；显示

计数器的设计(完)

实验五计数器的设计姓名：班级：学号：实验时间：一、实验目的 1、熟悉J-K 触发器的逻辑功能 2、掌握J-K 触发器构成异步计数器和同步计数器二、实验仪器及器件 1、实验箱、万用表、示波器 2、74LS73，74LS00，74LS08，74LS20 三、实验原理本实验采用集成J-K 触发器74LS73 构成时序电路，其符号、功能、特性方程和状态转换图见下图：符号： JK 触发器功能表：表达式：Q n+1=JQ n+KQ n 状态转换图：

主从结构的J-K 触发器在结构上和制造工艺的要求尚还有缺点，使用时要求的工作条件较严格，负载能力也往往达不到理论值。在门电路中往往认为输入端悬空相当于接了高电平，在短时间的试验期间不会出错。但在J-K 触发器中，凡是要求接“1”的，一定要接入高电平，否则会出现错误的翻转。触发器的两个输出的负载过分悬殊，也会出现误翻。J-K 触发器的清零输入端在工作时一定要接高电平或连接到试验箱的清零端子。下面简要的介绍时序逻辑电路的设计步骤，如下图所示四、实验内容 1.用J-K 触发器设计一个16进制异步计数器，用逻辑分析仪观察CP和各输出的波形。逻辑图：

实际波形图： 2.用J-K 触发器设计一个16进制同步计数器，用逻辑分析仪观察CP和各输出的波形。逻辑图：

实际波形图： 3. 用J-K 触发器和门电路设计一个具有置零，保持，左移，右移，并行送数功能（详见实验四表二）的二进制四位计数器模仿74LS194功能。（注:在实验箱上可只实现左移或右移功能，在proteus 软件上可实现对五个功能的综合实现） ABCD ，输出为Q A Q B Q C Q D ,因此可以写出 SL S S A S S Q S S Q S S Q B A A 01010101+++= A C B B Q S S B S S Q S S Q S S Q 01010101+++= B D C C Q S S C S S Q S S Q S S Q 01010101+++=

产品计数器设计

一、设计任务要求设计光电计数器，实现无接触计数，主要用于工厂生产线工件计数。可采用遮光式光电传感器或者反射式光电传感器，要求使用红外发光二极管、光电管检测，要求光电发射管和接收管有30mm 以上的间距，在制作实物可用导线引出长度，用LED数码显示器来显示0-999的范围计数，当数字超出999时，能够发出报警，并且能在报警后延时3秒钟自动关闭报警并自动重新计数同时可以手动清除报警，能够实现无接触计数，独立设计光电计数器电路原理图（包含电源部分），画出完整的电路原理图（包含电源部分）和PCB板图，查找资料，要求做出实物，可以使用万用板制作实物，独立完成。二、方案设计 1、方案以89C51为核心的计数电路基于单片机的光电计数器，使用89C51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，而且体积小，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

离耦合并行输入至89C51单片机的P1口，通过软件控制和键盘设定计数值并用LED 加以显示，便可实现对物体的计数统计。采用光电传感器，将红外激光发射管与接收管相相对安放，每当物体通过一次，红外光就被阻挡，光电接收管的输出电压就发生一次变化，输入至89C51单片机的P1口，通过软件控制和键盘设定计数值并用LED 加以显示，便可实现对物体的计数统计。本设计除了单片机外无其他芯片，在发射与接收电路中也只简单的用激光管和感光三极管组成检测部分。接线排线有规律、整齐、增强电路板的艺术美感。 2、方案系统结构图图1 如图1所示整个光电计数器系统主要由电源部分、光电发射与接收电路、计数电路、报警电路这几个部分组成。当有物体经过时，红外发光二极管发出的红外信号被物体反射至光电接收管，并被光

光电计数器

光电计数器(数电)

光电计数器实验报告

计数器工作原理及应用

最新光电计数器的设计

数字电路实验-光电计数器

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基于单片机的计数器设计 (1)

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计数器设计和原理

光电计数器的设计

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