生产线产品计数器的设计
生产线产品计数器的设计[20200131185003]
【摘要】
近年来随着数字技术的迅速发展，各种中、大规模集成电路在数字系统、控制系统、信号处理等方面都得到了广泛的应用。产品计数器对某些物件进行自动计数，在实际生产生活中具有广泛的应用，对通过的产品进行计数，实现统计数据的测量，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、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产品进行计数，是一种非接触式计数，在量程宽、功能多、操作简单、测量速度快、直接显示数字上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。
本设计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。电路主要分为传感器电路、两位十进制计数电路、数码显示电路、报警电路五个模块，分别实现对通过光电门的产品感应，计数，显示，并按要求完成报警功能。计数范围为一百，同时也可以预设计数数目，当计数达到设定后，停止计数并报警，可手动清除报警；还可以计数达一百时，闪灯报警两秒。
为此选择与电子行业直接挂钩的“生产线产品计数器”将直接有力的发挥作为一个学习电子知识的能力和修为。将会为自己带来一次极为难得的训练机会。同时该课题的研究也正是当下最热门的了，有幸研究它，我将会有更多的专业知识学习和技术训练。同时，研究“生产线产品计数器”也是适应当下企业要求，为企业的生产流程一体化做出积极合理的设计。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】大规模集成电路计数器光电传感器数码显示自动报警
引言 6
一、设计任务与要求 7
二、设计方案 8 三、元器件介绍 9 （一）74LS90功能介绍 11 （二）555定时器功能与介绍 12 （三）74LS48内部结构原理图 13 1、7段译码功能 13 2、消隐功能 13
3、灯测试功能 13
4、动态灭零功能 14
四、电路设计 15
(一) 系统框图 15
(二) 单元电路设计 15
1、信号集电路设计 15
2、计数电路 18
3、数码显示电路 20
4、定数报警电路 22
5、满百报警电路 25
五、总结 27
附录一 总原理图 28
附录二 元件清单 29
参考文献 31
致谢 32
引言
目前，大规模的工业化生产使得生产效率大大提高，产品产量也随之提高，对于产量及相关信息的计量也是非常重要的。无论是大型的生产基地还是小型的工厂，产品日产量动辄成千上万，传统的人工记数方式存在诸多缺点，早已经不能适应现代的产品生产规模。在当今世界的发达国家里，工业产品的记数早已经实现了自动化，我国因工业化水平还不是很高，自动化的产品记数还没有普及，因此设计一个价格比较低，稳定可靠的产品计数器非常重要。
生产线产品计数器是数字信号、光电传感器的等知识结合运用。我们要在理论上能够运用理论知识进行电路设计，又要结合假设情况使虚拟思路实现调试，以实现产品计数的相应设计参数。对产品实现百分百精确计数，以实现包装等生产流程一体化，自动化。产品计数器适用于制造业、商业、码头、大型仓储、水泥厂、化肥厂等。是基于大规模集成电路控制的电子产品，包括大规模集成电路、显示电路、定标系数电路、调零、传感电路、输出显示电路等部分。
生产线产品计数器是一种自动记录生产过程中随机产量，并通过计算机进行显示、累计、储存的装置。工业生产中常常需要自动统计产品的数量，计数器在这些方面就可以充分发挥其强大的功能。而数字式电子计数器有直观和计数精确等优点，目前已在各种行业中普遍使用。光电计数器采用光电传感器利用光学原理实现对产品的数目统计。光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。生产线产品计数器的理论基础是光电效应。这类效应基本可分为三类，第一类是内光电效应，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。第二类是外光电效应，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。此类器件包括光电池、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光电管、摄像头等，采用的光的种类有普通光和激光，分为可见光和不可见光。
一、 设计任务与要求
产品计数器是一个很接近我们生活的一个电子产品，为了将自己所学运用于实际生活中，我的设计课题是生产线产品计数器。生产线产品计数器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。有抗干扰技术，防止背景光和产品抖动产生计数误差；每计数100，用灯闪烁2S指示一下，是基于大规模集成电路控制的电子产品，包括大规模集成电路、显示电路、定标系数电路、调零、传感电路、输出显示电路等部分。
生产线产品计数器将具有主要特点是：电路简单，成本低廉、制作容易、测量精度高、电路工作稳定、抗干扰能力强。
按照电子产品设计方法，进行电子电路设计并测试调整。
（1） 设计完成产品计数器的电路图，调试实现各个部分电路的功能；
（2） 优化电路设计，实现设计参数的预定目标；
（3） 对比虚拟与事实之间的电路功能，匹配各个电子元器件的精密度；
（4） 模拟实现产品计数器的百分百计数和自动化；
（5） 总结思考，对整个设计过程做合理评估，修改并完善论文。
二 、设计方案
为实践生产要求，本设计方案采用红外发射管采用直流供电，接收管判断是否有物体通过光电门，并且当产品通过光电门时输出一个高电平，触发后面的加法计数器，使其加一，为简单起见，计数器为一组BCD码输出，输出由BCD-七段数码管译码器译码，输入至数码管显示。同时设有四位二进制数码比较器，由拨码盘预先设定一个数量，比较器每时每刻将计数器输出数据与预设数字进行比较，当两者相同时，发出信号，使计数器停止工作，并且触发定数报警器工作，发出报警，手动消除报警。
另外此设计还有脉冲电路为红外发光二极管供电，使其发射红外脉冲，从而可以提高瞬时功率而使平均功率满足正常工作要求，从而可以加大光电门的宽度，以通过较大的物体。同时再增加一组BCD码，使计数范围加大，实现一百以内的计数。又为了间接扩大计数范围，增加了计数满一百，闪灯两秒的报警提示。
在此方案基础上，脉冲发射电路中采用的振荡器采用555构成的多谐振荡器，其结构简单，便于调试。计数器设计采用两块74LS190现模一百计数器。在定数报警电路中，采用两块74LS85实现两组BCD码的比较，报警方式采用蜂鸣器报警。在报警电路中，采用555构成单稳态触发器，实现两秒延时，闪灯由555多谐振荡器控制，实现大概每秒3次的闪烁。
【摘要】
近年来随着数字技术的迅速发展，各种中、大规模集成电路在数字系统、控制系统、信号处理等方面都得到了广泛的应用。产品计数器对某些物件进行自动计数，在实际生产生活中具有广泛的应用，对通过的产品进行计数，实现统计数据的测量，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、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产品进行计数，是一种非接触式计数，在量程宽、功能多、操作简单、测量速度快、直接显示数字上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。
本设计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。电路主要分为传感器电路、两位十进制计数电路、数码显示电路、报警电路五个模块，分别实现对通过光电门的产品感应，计数，显示，并按要求完成报警功能。计数范围为一百，同时也可以预设计数数目，当计数达到设定后，停止计数并报警，可手动清除报警；还可以计数达一百时，闪灯报警两秒。
为此选择与电子行业直接挂钩的“生产线产品计数器”将直接有力的发挥作为一个学习电子知识的能力和修为。将会为自己带来一次极为难得的训练机会。同时该课题的研究也正是当下最热门的了，有幸研究它，我将会有更多的专业知识学习和技术训练。同时，研究“生产线产品计数器”也是适应当下企业要求，为企业的生产流程一体化做出积极合理的设计。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】大规模集成电路计数器光电传感器数码显示自动报警
引言 6
一、设计任务与要求 7
二、设计方案 8 三、元器件介绍 9 （一）74LS90功能介绍 11 （二）555定时器功能与介绍 12 （三）74LS48内部结构原理图 13 1、7段译码功能 13 2、消隐功能 13
3、灯测试功能 13
4、动态灭零功能 14
四、电路设计 15
(一) 系统框图 15
(二) 单元电路设计 15
1、信号集电路设计 15
2、计数电路 18
3、数码显示电路 20
4、定数报警电路 22
5、满百报警电路 25
五、总结 27
附录一 总原理图 28
附录二 元件清单 29
参考文献 31
致谢 32
引言
目前，大规模的工业化生产使得生产效率大大提高，产品产量也随之提高，对于产量及相关信息的计量也是非常重要的。无论是大型的生产基地还是小型的工厂，产品日产量动辄成千上万，传统的人工记数方式存在诸多缺点，早已经不能适应现代的产品生产规模。在当今世界的发达国家里，工业产品的记数早已经实现了自动化，我国因工业化水平还不是很高，自动化的产品记数还没有普及，因此设计一个价格比较低，稳定可靠的产品计数器非常重要。
生产线产品计数器是数字信号、光电传感器的等知识结合运用。我们要在理论上能够运用理论知识进行电路设计，又要结合假设情况使虚拟思路实现调试，以实现产品计数的相应设计参数。对产品实现百分百精确计数，以实现包装等生产流程一体化，自动化。产品计数器适用于制造业、商业、码头、大型仓储、水泥厂、化肥厂等。是基于大规模集成电路控制的电子产品，包括大规模集成电路、显示电路、定标系数电路、调零、传感电路、输出显示电路等部分。
生产线产品计数器是一种自动记录生产过程中随机产量，并通过计算机进行显示、累计、储存的装置。工业生产中常常需要自动统计产品的数量，计数器在这些方面就可以充分发挥其强大的功能。而数字式电子计数器有直观和计数精确等优点，目前已在各种行业中普遍使用。光电计数器采用光电传感器利用光学原理实现对产品的数目统计。光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。生产线产品计数器的理论基础是光电效应。这类效应基本可分为三类，第一类是内光电效应，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。第二类是外光电效应，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。此类器件包括光电池、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光电管、摄像头等，采用的光的种类有普通光和激光，分为可见光和不可见光。
一、 设计任务与要求
产品计数器是一个很接近我们生活的一个电子产品，为了将自己所学运用于实际生活中，我的设计课题是生产线产品计数器。生产线产品计数器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。有抗干扰技术，防止背景光和产品抖动产生计数误差；每计数100，用灯闪烁2S指示一下，是基于大规模集成电路控制的电子产品，包括大规模集成电路、显示电路、定标系数电路、调零、传感电路、输出显示电路等部分。
生产线产品计数器将具有主要特点是：电路简单，成本低廉、制作容易、测量精度高、电路工作稳定、抗干扰能力强。
按照电子产品设计方法，进行电子电路设计并测试调整。
（1） 设计完成产品计数器的电路图，调试实现各个部分电路的功能；
（2） 优化电路设计，实现设计参数的预定目标；
（3） 对比虚拟与事实之间的电路功能，匹配各个电子元器件的精密度；
（4） 模拟实现产品计数器的百分百计数和自动化；
（5） 总结思考，对整个设计过程做合理评估，修改并完善论文。
二 、设计方案
为实践生产要求，本设计方案采用红外发射管采用直流供电，接收管判断是否有物体通过光电门，并且当产品通过光电门时输出一个高电平，触发后面的加法计数器，使其加一，为简单起见，计数器为一组BCD码输出，输出由BCD-七段数码管译码器译码，输入至数码管显示。同时设有四位二进制数码比较器，由拨码盘预先设定一个数量，比较器每时每刻将计数器输出数据与预设数字进行比较，当两者相同时，发出信号，使计数器停止工作，并且触发定数报警器工作，发出报警，手动消除报警。
另外此设计还有脉冲电路为红外发光二极管供电，使其发射红外脉冲，从而可以提高瞬时功率而使平均功率满足正常工作要求，从而可以加大光电门的宽度，以通过较大的物体。同时再增加一组BCD码，使计数范围加大，实现一百以内的计数。又为了间接扩大计数范围，增加了计数满一百，闪灯两秒的报警提示。
在此方案基础上，脉冲发射电路中采用的振荡器采用555构成的多谐振荡器，其结构简单，便于调试。计数器设计采用两块74LS190现模一百计数器。在定数报警电路中，采用两块74LS85实现两组BCD码的比较，报警方式采用蜂鸣器报警。在报警电路中，采用555构成单稳态触发器，实现两秒延时，闪灯由555多谐振荡器控制，实现大概每秒3次的闪烁。
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