光电计数器实验报告
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。
南京信息工程大学光电计数器课程报告
南京信息工程大学光电计数器课程报告滨江学院课程报告题目反射式光电计数器设计院系滨江学院专业电子科学与技术学生姓名***学号指导教师常建华职称副教授二0一三年十一月二十一日目录第一章绪论1.1 光电计数器原理 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 本文主要研究内容 (2)第二章光电计数器设计方案论证2.1 遮光式光电计数器 (3)2.2 反射式光电计数器 (3)2.3 方案选择 (4)第三章硬件电路设计3.1 STC89C52简介 (5)3.2 电源电路 (7)3.3 传感器部分 (8)3.3.1 E18-D50NK反射式红外传感器 (8)3.3.2 发射与接收电路 (9)3.4 复位电路 (11)3.5 晶振电路 (12)3.6 显示电路 (12)3.6.1 线段的显示 (13)3.6.2 字符的显示 (13)3.6.3 汉字的显示 (13)3.6.4 1602字符型LCD简介 (13)3.6.5 1602LCD的基本参数及引脚功能 (14)3.6.6 1602LCD主要技术参数 (14)3.6.7 1602LCD的指令说明及时序 (15)第四章反射式光电计数器的软件设计4.1 显示程序 (17)第五章系统调试 (23)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (24)反射式光电计数器设计***南京信息工程大学滨江学院电子科学与技术，南京 210044摘要：本文基于STC89c52单片机设计了一个结构简单、性能稳定的工业流水线用反射式光电计数器,可实现产品流水线产品的实时计数功能。
该系统采用型号为E18-D50NK的红外传感器为信号采集装置,将光信号转换成电信号。
以电磁继电器、三极管构成放大电路，放大后的信号经单片机处理后显示在数码管上。
当系统出现锁死情况时可以通过复位键调整，直至系统正常工作。
该系统优点是硬件电路简单，控制系统可靠，具有很强的实用价值。
该系统拓展后，可用于生产流水线的工件计数，具有很好的应用前景。
光电计数器设计报告
前言随着大规模、自动化的生产不断发展,很多企业在生产的过程中,大量使用各种智能化的产品,提高生产管理水平;采用红外线遮光方式的光电计数器,抗干扰性好,可靠性高;可用于测量宾馆、饭店、商场、超市、博物馆、展览馆、车站、码头、银行等场所的人员数量及人员流通数量,同时丝毫不会侵犯到被测人员的个人隐私;该产品应用广泛,也可以测量流水线上的产品的数量,以及可检查产品有无缺损;适用于各种环境对产品的成品或者是半成品进行计数,以满足现代生产的适时管理和需要,实现了智能控制;本人根据了光电计数器的工作原理,再结合了刚学过的模拟电子技术、数字电子技术、光电传感技术等电子类专业知识,制作了一个简易的红外光电计数器,本课题设计是对自己所学知识的一个综合运用和检验;同时也是自己走向社会前对产品的制作工艺以及产品生产流程的了解;该电路的指导思想是利用红外发光管发射红外线,红外接收管接收此红外线,并将其放大、整流转换成高低电平信号,驱动计数器计数,并经译码驱动电路使数码管显示数值;该电路还设计了一个报警电路,当计数器计数到上限时即99时,产生一个进位脉冲来驱动555产生延时信号使蜂鸣器报警;由于本人经验不足,且实验器材精确度不高,故设计还有很多不足和缺陷,需做进一步的改进和完善;第一章设计内容及要求1.设计主要内容该设计以红外发射及接收管为主要元器件产生光电脉冲,该脉冲通过双十进制加法计数器计数,4-8译码器译码,7段数码显示管显示来实现系统0-99光电计数及显示;当计数到99时计数暂停并报警;启动清零开关可重新计数;2.设计要求设计主要包含基本和提高要求两层次基本要求：利用红外发射接收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,当数码管显示值与设定值相同时报警,此外计数器停止计数,手动清除报警后可重新工作;提高要求：l发光器件和光接收器之间的距离大于lM提示：生于距离较远；需要增大发光二极管的电流,这种情况下只能采用脉冲供电方法,此时有物体和无物体其输出频率会产生变化;2有抗干扰技术,防止背景光和瓶子抖动产生计数误差3每计数100,用灯闪烁2S指示一下;第二章系统设计方案选择方案一图方案一电路原理设计图该电路采用遮光式红外管触发计数器计数,当计数器递增计时到99即定时时间到时,显示器上显示99,同时发出光电报警信号;译码显示电路由74LS48和共阴极七段LED显示器以及1K电阻排组成;报警电路主要由555定时器脉冲控制;秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,但本设计对此信号要求并不是太高;主要是利用555产生一个延时信号使蜂鸣器扬声报警,此时可按下复位开关是电路重新从00开始计数;方案二图方案二电路原理设计图方案比较1.光电转换部分方案一设计简单,原理清晰,对负载及红外信号的发射强度未予考虑;方案二红外接收管的负载能力得以提高,但实现光电脉冲对电阻及三极管的开关参数有一定的要求,红外接收管还会受到三极管作用下的外围负载影响,不易于实现标准的高低电平转化;2.计数显示部分由于两种方案在计数部分所用的芯片不同,因此在芯片的个数选择和各引角连接方面就存在明显的差异;其一74LS192多了清零端方便清零功能的实现;74LS190就需在置数端实现置数功能基础上做点改进,这里通过一双向开关实现硬件复位;其二是进制设置：74LS192采用的是S9=1001,74LS190采用的是S10=1010;都需要使用与非门实现置数,但是74LS192是同步置数,74LS190是异步置数,74LS192当一有进位信号时就开始置数,而74LS190置数信号有延迟;这是两者最主要的区别,也是方案设计选择前者的主要原因;3.译码部分都采用4输入8输出译码方式,实现功能相同,两者没有明显的优劣差异;4.显示部分都采用共阴极七断数码驱动显示管,此部分没有区别;5.报警设置若实现99报时,方案一设计更简单,直接从CO端引出报警信号,通过555定时器产生一定频率的脉冲驱动报警电路;方案二报警设计具有通用性,能设置0-99范围内任意数值显示时的报警,但设置报警数值时较为不便;考虑实际应用采用方案一;总上所述,方案一更简易、经济,更可行;图系统原理组成框图工作原理该计数器采用了遮光式红外发射与接收管来产生脉冲信号,当没有遮光物时,红外接收管产生低电平信号,再经过三极管信号放大反向后变为高电平信号,最后经过74LS14反向器又变为低电平,同理,当有遮光物挡住对管时,接收管产生高电平信号,在经过放大反向后,作用在74LS192计数器上一个高电平信号,这样就有一个正跳沿脉冲使计数器开始进行加计数,并且通过74LS48译码电路在两个共阴极数码管上显示计数值,计数部分采用了同步时序逻辑电路设计,当计数器递增计数到99即计数最大值时,两计数器开始同步置数,同时高位计数器产生进位脉冲信号驱动报警电路报警,报警电路采用的是NE555构成的多谐振荡器,振荡频率 f0=1/R1+2R2CLn2=R1+2R2C,其输出信号经三极管推动蜂鸣器工作;PR未控制信号,当PR为高电平时,多谐振荡器工作；反之,电路停振;此时可以用复位开关使其清零,当再有脉冲信号时,计数器又开始循环计数;第四章单元电路设计、参数计算、器件选择光电转换模块光电转换的电路见图由于发光二极管的工作电压大约在左右,工作电流大约在4mA到10mA左右,并且电源电压为5V,所以R3=/4mA~10mA=250Ω~625Ω,因此选择470的电阻作为发光管的限流电阻;三极管有放大作用,所以集电极的电流较大,所以要加一个阻值较大的电阻作为限流电阻,因此选择了10KΩ电阻;当接通电源的时候,红外发射管发光,红外接收管反向导通,相当于短路,所以A点的电压为低电平,基极电流降低,发射结的电压降低,所以发射结反向截止,根据三极管基极电压与集电极电压反向的特性,所以集电极电压为高电平,当一旦有东西遮在发光管和光敏三极管中间时,红外接收管正向截止,即A点电位为高电平,当之超过三极管的导通电压一般为硅管为,锗管为左右时,三极管就会导通,当基极电流继续增加时,三极管会饱和导通,此时三极管相当于工作在开关的闭合状态,发射极相当于直接接地,所以集电极输出为低电平;再经过一个反向器后变为高电平,这样就可以给后面计数器一个上升沿脉冲;使其触发开始工作;图光电转换电路计数显示模块4.2.1 数码管译码：编码的逆过程,即将输入代码“翻译”成特定的输出信号;译码器：实现译码功能的数字电路;七段数字显示器原理按内部连接数字显示器分为共阴极和共阳极两种（a）管脚排列图; b共阴极接线图; c 共阳级接线图图数码管内部电路4.2.2 显示译码器74LS48图 74LS48的管脚排列图和其逻辑符号图4.3 A 0 =0时,/ LT =1时,若七段均完好,显示字形是“8”,该输入端常用于检查74LS48显示器的好坏; 当 A 1=1时,译码器方可进行译码显示; 用来动态灭零,当A 2= 1时, 且A 3 =0, 输入A3A2A1A0=0000时,则/ I BR =0使数字符的各段熄灭； / LT为灭灯输入/灭灯输出,当 V CC =0时不管输入如何, 数码管不显示数字； 为控制低位灭零信号,当A 3=1时, 说明本位处于显示状态;若 A 3 =0, 且低位为零, 则低位零被熄灭;图 译码显示电路 根据设计要求由于数码管是由发光二极管构成的,所以要在译码器与数码管之间加1K 的电阻保护,因为选择的是共阴的数码管,数码管的两个公共端与地端相接;4.2.3 十进制计数器74LS19274LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器; CPU 为加计数时钟输入端,CPD 为减计数时钟输入端;LD 为预置输入控制端,异步预置;CR 为复位输入端,高电平有效,异步清除;CO 为进位输出：1001状态后负脉冲输出, BO 为借位输出：0000状态后负脉冲输出;图 a74ls192引脚图 b74LS192逻辑符号图表 74LS192的真值表工作原理：当LD =1,CR=0时,若时钟脉冲加入到U CP 端,且D CP =1,则计数器在预置数的基础上完成加计数功能,当加计数到9时,CO 端发出进位下跳脉冲；若时钟脉冲加入到D CP 端,且U CP =1,则计数器在预置数的基础上完成减计数功能,当减计数到0时,BO 端发出借位下跳变脉冲;由74LS192组成的一百进制递加计数器如下图,其预置数为N=1001 10018421BCD=99;它的计数原理是：只有当低位CO 端发出进位脉冲时,高位计数器才作加计数;当高、低位计数器处于99,且置数端LD =0,计数器完成并行置数,此计数器的置数值为99,当置数到99时可用复位端使其清零,在U CP 端的输入时钟脉冲作用下,计数器再次进入下一循环加计数;图 计数器计数置位部分声光报警模块由555定时器和三极管构成的报警电路如图所示;其中,555构成多谐振荡器,振荡频率 f0=1/R1+2R2CLn2=R1+2R2C,其输出信号经三极管推动扬声器;PR 未控制信号,当PR 为高电平时,多谐振荡器工作；反之,电路停振;图 报警工作电路555电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图所示;它含有两个电压比较器,一个基本RS 触发器,一个放电开关管T,比较器的参考电压由三只 5K Ω的电阻器构成的分压器提供;它们分别使高电平比较器A 1 的同相输入端和低电平比较器A 2的反相输入端的参考电平为CC V 32和CC V 31;A 1与A 2的输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态;当输入信号自6脚,即高电平触发输入并超过参考电平CC V 32时,触发器复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于CC V 31时,触发器置位,555的3脚输出高电平,同时放电开关管截止;D R 是复位端4脚,当D R ＝0,555输出低电平;平时D R 端开路或接V CC ,V C 是控制电压端5脚,平时输出CC V 32作为比较器A 1 的参考电平,当5脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控制,在不接外加电压时,通常接一个μf 的电容器到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定;T 为放电管,当T 导通时,将给接于脚7的电容器提供低阻放电通路;图 555电路的内部电路方框图本电路由555定时器和外接元件R 1、R 2、C 构成多谐振荡器,脚2与脚6直接相连;电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路亦不需要外加触发信号,利用电源通过R 1、R 2向C 充电,以及C 通过R 2向放电端 C t 放电,使电路产生振荡;电容C 在CC V 31和CC V 32之间充电和放电,其波形如图b 所示;输出信号的时间参数是T ＝t w1＋t w2, t w1＝R 1＋R 2C, t w2＝2C 555电路要求R 1 与R 2 均应大于或等于1K Ω ,但R 1＋R 2应小于或等于Ω;图 多谐振荡器结构及工作电压波形第五章 实验、调试及测试结果与分析·调试电路板焊接好后,先不能急着通电,先要检查硬件线路,其步骤如下：1检查连线是否正确根据电路原理图连线,按一定顺序一一检查安装好线路,这样可以比较容易查出错线或少线;为了防止出错,对于已查过的线路在电路图上做出标记 ;2元器件的安装情况检查元器件引脚之间有无短路；连接处有无接触不良,有无虚焊,假焊情况；二极管的极性和集成元件的引脚是否连接有误;这样检查无误后就开始通电,通电后发现十位数码管中e 极二极管不亮,找出其连接译码器的15脚,发现是虚焊了,重新焊了下,通上电数码管正常工作;当我们把遮光物放在对管再抽出的过程中,数码管没变化,还是显示00,通过用数字万用表检测后,发现红外接收管内阻很大,已经烧坏了,可能是在焊接的过程中,温度过高散热不当所致,后又换了个红外接收管;当再次通电后,在用同样的方法发现数码管还是不计数,我们用万用表检查了以下,发现当没有遮住红外管时,红外接收管的电压为本应该在左右,当遮住了红外管后,电压变为,总结下低电平电压过高,不能使反向器反向,也就不能使计数器计数,我们把红外管对折后重新焊接,在通上电,这次把电源电压改小了,改为原来是,结果板子正常工作了,能实现00-99计数了,而且比较稳定;结果与分析通过调试以后,电路板可以按照预定的要求实现功能;刚开始通电,数码管显示00,当有遮光物挡住又拔出时,计数器进行加1,这样能完成00—99计数,通过检测我们发现红外管需要对折焊接后才会更加灵敏,这样才能使脉冲信号更加稳定,计数更准确,还有板子的工作电压要调好,不能过高也不能太低,要让板子能正常工作即可,在焊接时一定注意温度控制好,可以先把一些敏感元件引脚留长些,这样可以方便散热,以免烧坏元件;总结为期一周的电子课题设计终于落下帷幕了,我和我的搭档经过这一周的辛苦努力,终于得到了收获,完成了我们的电子设计---光电计数器;因为以前动手很少,对做电子线路板经验不足,所以刚开始有点不知所措,但我们没有放弃这次难得的动手机会,通过查阅相关资料,把原理图画好,经过仿真确定其可行性,然后就开始焊接电路板,在焊接电路板的过程中,我们从中发现了许多问题,也遇到了不少难题,不过我们没有退却,在指导老师的帮助下,把问题给逐一解决了,而且在动手操作的过程中,也领悟到了许多焊接技巧,方法,增强了实践动手能力,当我和搭档把电路板成功焊接完成后,非常兴奋,很有成就感,更增加了我们以后动手操作的信心,在后期调试过程中,通过数字万用表,示波器等相关测量工具获得了计数器的一些工作参数,在结合实验现象和结果分析,更加懂得了该光电计数器的工作原理;感谢学校给我们提供了这次宝贵的动手实践机会,通过动手操作,我们学到了许多书本上没有的知识,而且更加巩固了所学知识,真正做到了所学即所用;经过这次电子设计,我从中收获了很多,更加懂得了理论联系实际的重要性,让我们对电子设计这门科目有了更深一层次的了解;我相信我能在以后的电子设计中做的更好,会有更多新的发现;参考文献1 梁宗善. 电子技术基础与课程设计.华东理工大学出版社. 1994.2 郁汉琪. 数字电子技术实验及课题设计.高等教育出版社.3 梁廷贵、王裕琛.译码器编码器数据选择器电子开关电源分册.科学技术文献出版社.4 杨志忠、卫桦林. 数字电子技术. 高等教育出版社.5 杜虎林.数字万用表使用测量技法与故障检修.人民邮电出版社.6 吴运昌.模拟集成电路原理与应用.华南理工大学出版社.7 黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛技能训练.北京航空航天大学出版社.8 刘守义.数字电子技术基础.清华大学出版社.附录1电路原理总图附录2电路元器清单。
光电计数器工作原理
光电计数器工作原理
光电计数器是一种根据光电效应原理来实现计数的装置。
其工作原理如下：
1. 光电效应：当光线照射到某些材料表面时，光子的能量可以导致电子从材料中解离出来，这个过程称为光电效应。
2. 光电效应的应用：光电计数器利用光电效应，将光线照射到光电计数器的光电导（例如光电二极管）上。
当光照射到光电导上时，光电导会产生电流。
3. 计数原理：光电计数器通过测量光电导上的电流来实现计数。
当有光线照射到光电导上时，光电导会产生电流，这时计数器会对电流进行检测和记录。
4. 计数过程：光电计数器会根据光电导上产生的电流来判断光线的存在与否。
当光线照射到光电导上时，计数器会记录一次计数。
当光线消失时，计数器停止计数。
通过记录每次计数的次数，可以得到光线的数量。
需要注意的是，光电计数器的工作原理可以根据具体的设计和制造与不同，上述介绍只是一种典型的工作原理。
光电计数器课程设计实验报告
皖 西 学 院 课程设计报告书系别：机械与电子工程系专业：电子信息科学与技术学生姓名：学号：课程设计题目：光电计数器起迄日期: 12月10日~12 月22日课程设计地点:教学实验楼B楼指导教师:张斌前言计数器对某物件进行自动计数，在实际生产生活中具有广泛的应用，对通过的物体进行计数，实现统计数据的搜集，如在生产流水线包装数量控制等领域的应用，能节省劳动力有能高效地完成任务。
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体进行计数，是一种非接触式计数，在部分场合有着其无比的优越性，从而使其广泛应用于工业生产、实时监测、自动化控制等领域。
本作品为实现光电计数器的功能，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、两位十进制计数电路、数码显示电路三个模块，分别实现对通过光电门的物体感应，计数，显示。
计数范围为一百，可以预设计数数目，当计数达到设定后，闪灯报警两秒。
在光电计数部分我们考虑到脉冲信号的稳定度、方便检测是否能够产生脉冲信号，因此在电压比较器和NE555之间我们选择了NE555，又要利用遮断式红外控制原理对通过的物件计数，为了感应良好，我们使红外发光管与光电接收管相对安放。
本计数器可实现0～99的计数显示。
每当物件通过一次，红外光被遮挡一次，光电接收管的输出电压发生一次变化，这个变化的电压信号通过放大和处理后，形成计数脉冲，去触发一个十进制计数器，便可实现对物件的计数统计。
作品电路主要采用常用分立元件和小规模集成电路，结构简单可靠，能够提供准确的统计值，成本低廉，实用性强，二次开发性高目录前言 (2)第一章设计内容及要求 (4)1.1 本次课程设计应达到的目的 (4)1.2 本课程设计课题任务的内容和要求 (4)第二章设计方案 (5)2.1 设计思路 (4)2.2 方案选择 (4)第三章系统组成 (6)3.1 系统框图 (6)3.2 单元电路介绍 (6)3.2.1 信号采集电路 (6)3.2.2 计数电路 (7)3.2.3 数码显示电路 (9)3.2.4 满百报警电路 (11)3.3 调试与测试结果 (12)第四章实验总结 (13)第五章参考文献 (14)附录一电路原理总图 (15)第一章设计内容及要求1.1 本次课程设计应达到的目的1、综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设计课题；2、通过查阅手册和相关文献资料，培养学生独立分析和解决问题的能力；3、进一步熟悉常用芯片和电子器件的类型及特性，并掌握合理选用器件的原则；4、学会电路的安装与调试；5、进一步熟悉电子仪器的正确使用；6、学会撰写课程设计的总结报告；7、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
电气电子毕业设计16传感器课程设计(报告)：光电计数器
引言传感器是一种敏感器件，它能将被测物理量转换成便于测量和处理的另一种物理量。
例如，光、声、磁、温度、压力等非电量通过传感器可转换成电压或电流，从而采用电子设备对其进行控制、测量和处理。
传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。
在自动测量过程或控制系统中，首先由传感器感受被测量，而后把它转换成电信号，供显示仪表指示或用以控制执行机构。
如果传感器不能灵敏地感受被测量，或者不能把感受到的被测量精确地转换成电信号，其他仪表和装置的精确度再高也无意义。
传感器应用广泛，种类很多。
其中光电传感器作为一种新型的电压电流测量装置，与传统电磁式互感器相比较，具有绝缘强度高、动态范围大、频带宽、抗干扰能力强、不会产生磁饱和及铁磁谐振、体积小、重量轻、造价低等一系列优点。
本论文主要阐述了利用光电断路器做为敏感元件，将光转换为电信号输出，并用数码管显示，实现光电计数器的功能的过程。
对该电路的工作原理、制作和调试方法等做了深入介绍。
光电计数器在本论文设计中，主要是由光电信号检出、放大、整形、计数和显示5个部分电路构成。
光电断路器、三极管VT1、VT2组成的电路是为了检测输出光电脉冲。
集成计数器A1、A2以及数码管LED等构成的计数电路是为了脉冲信号进行计数。
因此，也可以说该电路是由这两部分电路组成。
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、生活等方面的需求。
本篇论证仔细、全面、深入，通俗易懂，实用性强，本报告所用词汇仔细洗练，都是一些简单易懂的词，读者可以容易了解电路的相关性能。
附录还对整个电路设计中很多问题给予相应的解释和扩展，相信适合多层次电子相关专业人士参阅和参加各种电子竞赛活动的参考资料。
1 主要器件介绍1．1 光电断路器光电断路器是光耦合器中的一种。
光电断路器以光为媒介传输电信号。
它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。
(最新)光电计数器_实验报告
(最新)光电计数器_实验报告电子系统课程设计设计题目,光电计数器作者,指导教师,光电计数器实验报告工业生产中常常需要自动统计产品的数量，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。
本次设计的光电计数器采用光电传感器与计数器实现对物件的数目统计。
光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。
我们采用的传感器为红外光电传感器。
一、设计内容及要求设计并制作一个光电计数器装置。
1(基本部分(1)发光器件和光接收器件之间的距离大于1m;(2)有抗干扰技术，防止背景光或瓶子抖动产生误计数; (3)每计数100，用灯闪烁2s指示一下;(4)LED数码管显示计数值。
2(发挥与扩展部分(1)发光器件和光接收器件之间的距离大于2m;(2)每计数100，用灯闪烁2s指示一下，同时喇叭发出提示音; (3)设计一个倒计数器。
二、设计方案1.基本思路我们的设计思路是将基本部分与发挥部分统筹考虑，进行方案设计。
第一、光信号的采集，光能否被接收会产生不同的信号，将其转换成高低电平;第二、计数器记录高低电平的变化，实现计数功能;第三、计数器计满后，输出信号通过单稳态触发器，产生2秒延时，同时驱动相应的蜂鸣器电路与LED电路。
2.器件选择计数器:由于计数要求为100，且可以倒计数，我们选择了74LS190计数器，其计数方式为模10的8421BCD码计数。
对射管:74LS190为上升沿计数，因而我们选用使用广泛的红外对射管，光路断开时，输出低电平;光路建立时，输出高电平。
一个上升沿恰好对应一次计数。
此外，它还有集成度高，使用灵活，输出电平稳定等优点。
数码管:我们选用的是8段共阳数码管。
显示译码器:由于计数器输出为8421BCD码，且数码管为共阳，因此我们选用74LS47。
555定时器:由于在计满数后，进位端产生低电平，且要求在两秒内驱动提示电路，因此我们采用被广泛使用的NE555定时电路，用作单稳态触发器。
基于51单片机的光电(激光)计数器实验报告
设计题目：激光计数器小组成员：基本要求：通过阻挡激光照射接收器记一次数激光计数器原理主要是利用51单片机接收集成激光接收模块发出的数字信号，采用中断计数，然后驱动数码管显示原理描述：电路的指导思想是利用激光发射器发射激光，集成激光接收器接收此激光，并将其放大、整流形成高电平信号。
当有人或物挡住激光时，接收器没有接收到激光，接收器将输出低电平。
这个便是外部计数脉冲信号。
这个计数脉冲信号送入A T89C51单片机中进行计数控制，在经过扩展、显示驱动完成最后的显示过程。
原理图设计：主模块包括单片机最小系统和电源滤波按键复位模块USB供电模块激光接收器接入模块数码管显示驱动模块PCB图相关代码：#include "reg52.h"unsigned int led[4]={0,0,0,0};unsigned int num[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; unsigned int count=0;void delay(unsigned int time){unsigned int i;for(;time>0;time--)for(i=0;i<60;i++);}void Display(){P2=0x08;P0=num[led[0]];delay(10);P2=0x04;P0=num[led[1]];delay(10);P2=0x02;P0=num[led[2]];delay(10);P2=0x01;P0=num[led[3]];delay(10);}void main(){delay(200);P0=0xff;//初始化端口P2=0xff;IT0=1;//初始化外部中断0EX0=1;EA=1;//开总中断while(1){Display();}}void fndIorn(void) interrupt 0 {EX0=0;count++;led[0]=count/1000;led[1]=(count%1000)/100;led[2]=(count%100)/10;led[3]=count%10;EX0=1;}软件清单：Keil 、Altium Designer、STCISP调试过程与结果因为信号的产生于接收均采用的集成模块，硬件方面几乎没有调试过程，一次成功。
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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ABSTRACTThe 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 ofdevices, including photovoltaic cells, photo-transistor, etc. Photoelectric effect is using optoelectronic components affected by the lighting, the electric characteristics change. Sensitive optical wavelength is visible in the vicinity, including infrared wavelength and UV wavelengths. Digital electronic counters have intuitive and counts accurate benefits, has been in widespread use in various industries. There are a variety of digital electronic counter counter mode, it is triggered by the actual use conditions and the environment. Using mechanical means of contacting fires, using electronic sensors for non-contact type photoelectric sensor triggered, is one of them, it is a non-contact electronic sensors. Adopts photoelectric sensor production of opto-electronic counters. This counter is the factory's production lines for products, with other counters irreplaceable the merit.【Keywords 】photoelectric effect photoelectric sensor photoelectric counter目录第一章绪论……………………………………………第一节光电计数器的发展情景…………………………第二章方案设计……………………………………第一节设计任务与方案确定…………………………第三章光电计数器系统简介…………………………第一节计数器系统的基本特点………………………第二节计数器系统的组成第三节电路整体原理第四节原理图设计第五节实物电路设计第六节测试及查找故障第四章结果第五章结束语第六章参考文献第七章附录第一章绪论第一节光电计数器的发展情景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。
提高设计要求：要求光电发射级与接收级有1米以上的间距，能有较强的抗干扰性。
能在报警后自动关闭报警并自动重新计数等。
2 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。
信号波形的放大和整形都在MM74HC162N中完成,译码在CD4511BE计数器中完成. 3 硬件电路设计3.1 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. CD4511BE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999后IC2的Q端向报警电路发出计数溢出信号。
光电技术器的应用越来越广泛普遍。
第二章方案设计第一节设计任务与方案确定该计数器系统总体设计方案较为简单，用光电感应器实现对生产线产品的数量的采集，将信号传送到防干扰的迟滞比较器，共经过两级比较器，传输信号脉冲，通过MM74HC162N计数器进行计数，计数范围是0～99，通过CD4511BE七段译码器进行译码，输出信号给LED 数码管进行显示。
其中，个位计数器的进位标志位接到十位计数器的计数控制端CET和CEP控制十位计数器工作计数，因为MM74HC162N 是十进制计数器，计数的结果是BCD码0000～1001，经过译码器数码管后显示的十进制00～99。
，本设计还实现了十位数的动态“零消隐”，（当计数结果不超过10时，十位数的数码管无显示，原理就是将十位计数器的输出端通过CD4072进行相或，从而只有当数码管个位显示时十位数码管BL端低有效，即十位数码管熄灭）。
本设计还实现清零时，是两位数码管都显示0，因为这样可以让工作人员方便确定计数系统工作正常，原理就是利用7404的非门功能，输入端接复位端，输出与十位七段译码器的灭灯输入端BL端相接，每当复位时，BL就会输入高电平，从而使两个数码管都会清零。
实际情况下，生产线上产品每经过光电传感器，信号在通过两级比较器后，就会有一个上升沿信号作为时钟信号，控制计数器工作，同时计数开始，可以连续实现对100个产品进行计数，如需重新开始，只要按下清零按键就能重新计数第三章光电计数器系统简介第一节计数器系统的基本特点本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优点。
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、生活等方面的需求。