《传感与检测技术》课程设计-快递流水线红外线计数器课程设计(8页).doc

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1、-传感与检测技术课程设计-快递流水线红外线计数器课程设计-第 8 页快递流水线红外线计数器课程设计课程设计院 （系）： 自动化学院 专业班级： 自动化1402 姓 名： B2组课程设计 学 号： 1前言 1.1 背景电子计数器在科学计数领域、工 农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对电子计数器提出越来越高的要求，电子计数器计数的发展和店址计数的高速发展密不可分，从而为现代科学计数突飞猛进提供了坚实的后盾。 1.2 意义本电路的制作是根据日常生活中的需要而设计出来的一种计数器。它适用于工厂生产流水线的计数，具有成本低、灵敏度高和制作简单等优点。 1.3 目的近年来，人们熟悉了网

2、购，使得快递行业飞速发展，在这个背景下，我们想到了利用红外线计数器对流水线上的包裹进行计数。 1.4 设计功能要求及分析设计性能要求：流水线宽度约50cm，能够识别出不连续货箱的数量并显示或输出2 系统方框图 2.1方框图红外传感模块电压比较器计数器复位显示输出图（1） 2.2组成模块 2.2.1 传感检测模块：货物经过时红外接收管两端电压发生变化，再经过电压比较器将电压稳定产生脉冲信号。选型：50CM间距红外对管；选型依据：符合快递传送带的宽度。2.2.2 计数模块：根据传感检测模块产生的脉冲计数。2.2.3 输出模块：使用数码管将计数结果显示，并留有接口可以将计数结果输出到其他附加功能模块

3、。2.2.4 复位模块：实现复位功能3 传感器工作原理 3.1 量程：输出1/0（高电平或低电平） 3.2 精度：流水线宽度约50cm，能够识别出不连续货箱的数量并显示或输出 3.3 安装：安装于传送带左右两边，保证红外线发射器正对接收器并能接收到信号 3.4 工作原理：通过的货物挡住红外发射器，接收端无光照导致电平变化，经LM393放大后输出规整的方波4 信号调理电路 4.1 信号调理电路 4.1.1 电路图 图（2） 4.1.2 原理：D3为红外反射器，Q2为红外接收器，有光是会使LM393电压比较器3号输入电平变化，与2号输入电平比较，最后在1号输出输出方波信号。R14为可调电阻，调整以

4、保证有货物通过和无货物通过是输出两个电平。 4.1.3 仿真图图（3） 4.1.4 仿真图原理：图中左半部分中间的为单片机最小系统，与AT89C51相连。图中右上角为4位七段数码管显示器，七段数码管右下角的四根线为选位线，一次只能选择一位，最后用扫描的方式依次显示，视觉效果为同时显示，七段数码管左下方的8根线用来控制选中的那一位显示的数字。图中左半部分下侧是两个开关，闭合时向AT89C51输入低电平，上方一个用来暂停/启动计数器，闭合计数器会停止计数，下方一个用来暂停显示，闭合时仅暂停显示数字，后台依然在计数，方便读数。AT89C51右下角为红外计数器，为了方便仿真，暂用一个开关代替。5 误差

5、分析 在测试过程中我们发现偶尔会出现多记的现象，这个来自于电源电压的波动，对结果影响微小（占结果1%左右），可以忽略不计，所以我们决定不加入电源电压滤波电路以节省成本。6 测量数据处理算法#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharduan10=0x3f,0X06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/段选ucharwei4=0X80,0X40,0X20,0X10;/位选uintz,x,c,v,date,o,k,l;uintdispcount=0;voiddelay(uchar

6、t)/延时 uchari,j; for(i=0;i0;j-); voidxianshi()/显示 z=date/1000;/求千位 x=date%1000/100;/求百位 c=date%100/10;/求十位 v=date%10;/求个位 P2=wei3; P0=duanz; delay(50); P2=wei2; P0=duanx; delay(50); P2=wei1; P0=duanc; delay(50); P2=wei0; P0=duanv; delay(50); voidExtInt0()interrupt0/中断dispcount+;/每个脉冲计数加一if(dispcount=

7、9999)/计数范围0-9999 dispcount=0; voidmain()/主函数 TCON=0x00;/中断设置 IE=0x00; o=1; /初始化 k=1; l=0;while(1) if(P1=0xfe) /功能1：开始暂停 delay(50);if(P1=0xfe) while(P1=0xfe); if(o=1) IE=0x81; TCON=0x01; if(o=0) IE=0x00; TCON=0x00; o=!o; if(P1=0xfd) delay(50);if(P1=0xfd) while(P1=0xfd); if(k=1) l=1; if(k=0) l=0; k=!k

8、; if(l=0) date=dispcount; xianshi(); if(l=1) xianshi(); 7 系统抗干扰措施 我们在信号调理电路里面加入了一个滤波电容C5用来屏蔽来自于外界的电磁干扰。滤波电容的作用简单讲是使滤波后输出的电压为稳定的直流电压，其工作原理是整流电压高于电容电压时电容充电，当整流电压低于电容电压时电容放电，在充放电的过程中，使输出电压基本稳定。8 发展趋势随着人类科学技术的发展进步，工业生产日益趋向于自动化，而生产线的工作效率也直接决定了器创造的价值大小。在产品批量生产的今天，流水线的人工计数方式已经无法跟上时代的步伐了，于是人们想到了用光电计数器来代替人工。

9、而我国的工业生产水平并不高，也使得流水线生产自动化程度不高，与德国等国家还有一定差距9 系统优缺点 9.1本系统的优点 成本低，安装简单（几乎不需要空间，直接可以对向安装在传送带上方2cm处），计数精确，由于我们采用的是脉冲计数，不会产生误差。 9.2有待改进的地方 还没有加入分拣系统，我们考虑到如果加入分拣系统就需要加入大量的机械结构，使得成本大幅上升，所以省略了分拣部分10 问题以及解决方案 问题：每次按开始/暂停键，从暂停到开始时计数会出现加1 解决：在程序中检测到按键暂停后关中断，检测到开始后再开中断 问题：开始测试时，一个物体计数大于1 解决：经过反复测试，开始测试用的手指，因为手形导致重复计数11 参考文献1 传感与检测技术 刘红丽 等编著