光电计数器
光电计数为零的原因
光电计数为零的原因光电计数是一种应用光电效应原理的计数器，通过光电传感器检测光电信号的变化来实现计数功能。
然而，在使用光电计数器时，有时会遇到计数为零的情况，即光电计数器无法正确计数。
下面将探讨几种可能导致光电计数为零的原因。
一、传感器故障光电计数器的核心部件是光电传感器，它负责检测光电信号的变化并将其转换为电信号。
如果光电传感器出现故障，如灵敏度降低、损坏或失灵等，就会导致光电计数为零。
这可能是由于长时间使用或不当使用导致的。
解决这个问题的方法是更换故障的光电传感器，确保其正常工作。
二、光源问题光电计数器的正常计数依赖于光源的稳定和光强的恰当调节。
如果光源出现故障或光强不足，就会导致光电计数为零。
此外，光源的位置和方向也会影响光电传感器的接收效果，进而影响计数的准确性。
解决这个问题的方法是检查光源是否正常工作，确保光强适中，并调整光源的位置和方向。
三、环境干扰光电计数器的工作需要一个相对稳定的环境，避免外界因素对光电传感器的影响。
例如，如果有其他光源干扰或强光直射光电传感器，就会导致计数不准确甚至为零。
此外，温度、湿度等环境因素也可能影响光电计数的稳定性。
为了解决这个问题，可以采取屏蔽干扰光源、调整环境条件或使用防护罩等措施。
四、信号处理问题光电计数器在接收到光电信号后需要进行信号处理，包括放大、滤波、数字化等步骤。
如果信号处理电路出现故障或设置不当，就会导致计数为零。
解决这个问题的方法是检查信号处理电路是否正常工作，并根据实际情况调整信号处理参数。
五、连接问题光电计数器与其他设备的连接也可能影响计数的准确性。
如果连接线路松动、接触不良或连接错误，就会导致光电计数为零。
解决这个问题的方法是检查连接线路是否牢固可靠，确保正确连接。
光电计数为零可能是由于传感器故障、光源问题、环境干扰、信号处理问题或连接问题等多种原因导致。
在使用光电计数器时，我们应该认真检查和排除这些可能的问题，确保光电计数器的正常工作。
光电感应计数器原理图
光电感应计数器原理图
不包含标题的光电感应计数器原理图如下：
[image]
光电感应计数器是一种电子设备，用于通过光电传感器检测光线的存在或者光的强度变化，并将其转换为数字信号进行计数。
它通常包括一个光源和一个光电传感器。
光源通常是一种发光二极管（LED），它发出一束光线以照明待检测区域。
光线经过待检测区域后，被光电传感器接收。
光电传感器是一种能够将光线转换为电信号的器件。
它通常由一个光敏元件和一个电路组成。
光敏元件可以是光敏电阻、光敏二极管或者光敏三极管等。
当光线照射到光敏元件上时，它的电阻、电流或者电压会发生变化。
光电传感器的电路会将光敏元件输出的电信号进行放大和处理，然后将其转换为数字信号。
这些数字信号会传送到计数器电路，进行计数并显示。
光电感应计数器常用于对通过某个区域的物体或人员进行计数。
当物体或人员经过待检测区域时，遮挡光线，光电传感器感知到信号的变化，计数器根据信号的变化进行计数。
光电感应计数器具有快速、精确、可靠等特点，广泛应用于超市、图书馆、展览场所等需要进行人流或物品计数的场合。
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。
光电计数器c语言程序
光电计数器c语言程序
下面是一个使用C语言编写的光电计数器程序的示例：
```c
#include <stdio.h>
int main() {
int count = 0;
int prevState = 0;
int currentState = 0;
while (1) {
// 从光电传感器获取当前状态
// 假设 1 代表有物体通过，0 代表没有物体通过
currentState = readSensorState();
// 当前状态与上一个状态不相同时，说明有物体通过
if (currentState != prevState) {
count++;
printf("当前数量： %d\n", count);
}
prevState = currentState;
}
return 0;
}
```
注意：上述代码是一个简化的示例，你需要根据实际硬件使用情况进行相应修改。
例如，`readSensorState()` 函数需要根据具体的光电传感器连接方式和读取方法进行实现。
此外，你可能还需要添加适当的延时函数，以避免过快的计数。
光电计数器器说明书
光控计数器使用说明书
一．系统组成及工作原理
1.1 系统组成
整个系统由五个部分组成：光控电路、触发脉冲、加减计数、显示译码和数码显示，其工作原理框图如下：
1.2 工作原理
首先由光控电路将接收的光信号转换为电信号，经施密特触发器整形触发脉冲，输出计数脉冲信号。
再通过计数器和译码器，在LED数码显示管上显示数目的增加或减少，实现自动计数的功能。
二．使用说明
设计上下两路光控电路，模拟当人进入或走出房间时，先后触发两路光控电路产生脉冲信号。
先挡住上路中的红外线发射二极管，再挡住下路中的发射二极管，LED数码管上显示数目增加；反之，先挡下路二极管，再挡上路，LED数码管上显示数目减少。
三．电路图
5V。
光电计数器的工作原理
光电计数器的工作原理光电计数器是一种常见的电子计数器，它是一种使用光学器件来实现计数功能的计数器。
它的工作原理基于光电效应，通过光电转换将物体通过光线的照射变成电子信号来进行计数。
光电计数器主要包括探测器和计数器两个部分。
探测器一般由光电开关、发光二极管、光电二极管等电子元件组成。
当物体穿过光电计数器时，物体挡住光线，光线被遮挡后，照射到光电开关或光电二极管上的光电元件因而无法继续发射或接收光线，会产生相应的电信号。
这些电信号经过调理和放大处理后，然后发送到计数器中进行计数。
计数器是光电计数器中的核心部件，它完成了对每个物体的计数动作。
计数器使用数字技术来实现物体计数，通过将输入的电信号转化为数字模数，在计数器中对其进行编码、存储和运算等处理，以获得准确的物体计数结果。
计数器还可以设置相应的警报、返回、自动复位等功能，使得光电计数器具有高效性和便捷性。
光电计数器的工作原理主要分为两个阶段：探测信号的产生和计数处理。
① 探测信号的产生在探测信号产生的第一步中，发光二极管将发射准直方向的光线，光线照射到光电二极管上，光电二极管产生电信号。
在探测信号产生的第二步中，光电开关直接将关于受遮挡现象的信号发送到计数器。
其中，发光二极管和光电二极管的发出和接收光线的方向可以任意设置，使得光电计数器能够适应不同的应用场景。
② 计数处理通过探测信号的产生，计数器会将信号进行编码和存储，最终实现对物体的计数。
在实际使用中，光电计数器计数量的增加通常是以值的形式显示出来。
在计数处理阶段，计数器接受来自探测器的数字信号，将其转换为数字模拟信号，信号经过调理进行放大处理后，被转换为数字信号。
然后将转换的数字信号经过诸如二进制、八进制等算法进行编码，以便数字之间的运算以及数字之间的比较。
数字计数器还可通过特殊的电子线路或运算逻辑实现特殊功能，例如设置报警功能、回退功能、自动累加等功能。
在这些功能完成后，数字计数器可以重置，以使得计数器能够进行新的计数。
电子信息工程专业毕业论文--基于单片机的光电计数器的设计
基于单片机的光电计数器的设计摘要：近年来，随着工业发展和科学技术的创新，光电计数器技术越来越多的被应用到工业生产和生活中。
光电计数器采用光敏元件作为传感器，利用不同光强产生不同电平信号流进一步实现计数的原理，使得光电计数器现在广泛应用于工业生产线的计数。
本论文主要介绍了基于单片机AT89S51的软硬件设计过程，以及实现光电计数的工作原理和理论基础，实现了光电计数器基本的工作要求和性能指标，采用LCD显示技术显示计数结果。
本次光电计数器设计使用PCB板和LCD模块显示，因此电路结构简单清晰、焊接过程简单、电路稳定性好、操作难度小。
关键词：传感器；光电计数器；AT89S51Design based on single chip microcomputer photoelectric counterAbstract: in recent years, along with industrial development and the innovation of science and technology, photoelectric counter technology more and more applied to industrial production and life. Photoelectric counter using photosensitive element as the sensor, the use of different light intensity have different level signal flow to further realize the counting principle, makes the photoelectric counter now counts are widely used in industrial production line. This thesis mainly introduces the hardware and software design process, based on single chip microcomputer AT89S51 and photoelectric counting principle and theoretical basis of implementing the basic job requirements and performance indicators, photoelectric counter use LCD display technology to display the count result. The photoelectric counter design using the PCB and the LCD display module, so the circuit structure is simple and clear, the welding process simple, circuit stability is good, operation difficulty is small.Key words: sensor;Photoelectric counter; AT89S51目录1引言 (1)2任务要求 (2)3方案论证 (2)3.1两种方案的选择 (2)3.2方案的选择 (2)4 系统组成概述 (3)5 硬件系统各部分介绍 (3)5.1光电传感器 (3)5.2 AT89S51单片机 (4)5.2.1 AT89S51系列单片机的主要性能特点 (4)5.2.3 51系列单片机的基本组成 (5)5.2.4外接晶体引脚 (6)5.2.5 控制信号或与其它电源复用引脚 (6)5.3显示器件 (7)6 硬件电路设计 (8)6.1 最小系统 (8)6.1.1 电源电路 (8)6.1.2 复位电路 (8)6.1.3 晶振电路 (9)6.2 单片机控制电路 (10)6.3 显示电路 (10)7 系统软件设计 (11)8 结论 (13)参考文献 (13)致谢............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
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。
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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、设计任务设计并制作一个光电计数器装置。
二、设计要求及技术指标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）每计数100，用灯闪烁2s指示一下，同时喇叭发出提示音；（2）设计一个倒计数器。
实现功能实现方法发光器件和光接收器件之间的距离等于3m 采用调制解调管，并且在发送端通过三极管对信号进行放大，接收端用聚光头以达到更好的接受效果有抗干扰技术，防止背景光产生误计数采用180k调制管产生单一频率红外光，接收端采用配套的180k解调管，从而防止了其他频率背景光的干扰。
防止瓶子抖动产生误计数采用施密特反相器对接收端输入信号整形，防止瓶子抖动产生的干扰脉冲带来的错误。
LED数码管显示计数值译码器输入端来自计数器输出端，输出端接到数码管的相应管脚。
每计数100，用灯闪烁2s指示一下，同时喇叭发出提示音单稳态电路产生2s的正脉冲，对方波发生器产生的5Hz和625Hz的信号产生2s的定时作用，分别控制LED发光和蜂鸣器发生。
设计一个倒计数器计数器采用74LS190，可实现加/减计数，只要控制相应管脚即可三、设计方案比较方案一：采用组合逻辑电路和时序逻辑电路实现电路框图如图3-1所示图3-1 方案一电路框图主要设计思路为：没有瓶子挡光时，光接收电路输出低电平，有瓶子挡光时，光接收电路输出高电平。
所以每当有一个瓶子通过时，光电转换电路输出一个正脉冲通过单稳态电路给计数电路，计数电路累加计数。
由于当计数达到99后，若再有瓶子通过，由555组成的单稳态电路便会输出一个持续时间为2s的高电平脉冲，与另一个由555组成的方波发生器电路一起经过一个与门以及三极管驱动后使LED灯闪烁2s，同时蜂鸣器发出响声作为提示音。
方案二：采用单片机编程实现利用单片机外部中断方式，当光电转换电路检测到外界有物体移动时，输出由高电平变为低电平。
将这一负跳变信号传送给单片机可使其产生一次外部中断，进而执行中断中的指令，由中断服务程序控制计数，LED灯闪烁以及蜂鸣器响。
程序流程图如图3-2所示图3-2 方案二电路框图方案比较：方案一采用组合与时序逻辑电路,采用模块化方法设计电路图，易于实现对电路的检查，且制作成本较低。
但其运用了较多的模拟器件，比较容易受到外界的影响。
方案二运用单片机编程，可降低设计电路的周期。
但编程与程序调试过程较为复杂，且购买单片机成本较高。
故综合考虑后，我们决定采用了方案一完成本次课程设计，具体各部分电路图如下文所述。
四、主要元件介绍1.1 74LS19074LS190 为十进制同步加/减计数74LS190。
其管脚图和功能表如图4-1和图4-2所示：图4-1 74LS190 管脚图图4-2 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 ；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4-3和图4-4所示：图4-3 74LS47管脚图图4-4 74LS47功能表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。
1.3 数码管图4-5 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4-6、图4-7和表4-1所示：图4-6 成555定时器的管脚图 图4-7集成555定时器内部结构图U U7 放电表4-1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。