毕业论文-布料长度计数装置的开发.doc

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1、2013届电子信息工程专业毕业设计（论文）目 录摘要1关键词11 绪论12计数装置工作原理22.1计数装置设计方案概述与分析22.2设计模块概述与实现22.2.1电信号采集方式 22.2.2电机调速方式33系统电路设计43.1单片机的选型43.1.1主要特性53.2信号采集装置63.2.1放大电路73.2.2过零检测电路83.3单片机AT89C51计数器103.3.1单片机AT89C51计数器电路图103.4张力感应装置143.4.1直流电机驱动电路144系统软件设计154.1系统软件设计流程图165系统调试结果166总论19致 谢19参考文献20英文翻译20I布料长度计数装置的开发摘 要随着

2、工业的发展，社会生产力的进步，在工业大生产中人们无法满足原始的工业生产，进而各种电子产品取代了人体劳动，实现工业的高速发展。在产品生产过程中，对生产原材料的长度进行计量是控制产品质量的有效方法。以某工厂床垫生产中布料长度计量手动计量为研究背景，结合实际生产过程中对长度计量的要求，研究开发一种棉布长度自动计量装置，用于实际生产过程中原材料的精确计量。该计数装置使用AT89C51单片机设计6位数字显示计数装置，并给出相关的电路设计和源程序，使用ISIS进行仿真。使用张力感应装置反馈布料拉伸张力，通过滑动变阻器受力阻值的变化，调节电机内部驱动电路电压从而调节电机转速，解决在生产中的布料拉伸问题。关键

3、词：计数装置 单片机AT89C51 滑动变阻器 电机转速 ISIS1. 绪 论1.1选题的目的和意义在当今科技飞速发展的今天，大多数的工厂基本采用流水线技术进行产品生产作业，而要如何对其线上的产品进行实时、有效、精确的计数成为广大生产厂家十分关注的问题。传统的人工计数方式耗费人力多、计数误差大且效率低；而机械式或电子式计数器（主要是用数字电路集成组件组成）的电路比较复杂，元器件数量较多，故障率较高，维修难度大，且设置预定数值不太方便，功能过于单一，适用范围较窄。而基于单片机为核心控制的自动计数器有着能够实时、精确、可靠、稳定等计数优点已成为广大厂家的首选自动计数装置。该床垫布料计数装置正是以替

4、换某工厂床垫生产过程中的人工计数环节为目标，使生产过程中产品的计数更精确，效率更高，达到节约生产成本，提高工厂盈利的目的。将该自动计数装置应用于实际生产中，是实现工业生产技术进步和开发机电一体化和智能化测控产品的重要体现。自动计数装置使得工厂进一步实现了自动化生产，同时还为计数装置的进一步开发提供了实际的生产数据，对于设备的技术改良有着重要意义。1.2 设计方案（1）对于电信号的采集，有触发信号和光电信号采集两种方法。这里采用后者。（2）对于信号采集电路中的处理电路采用电压比较器。在本课题中能对电信号进行处理及放大。（3）对于计数器而言，运用较多的是单片机控制。本课题也采用单片机AT89C51

5、进行控制。（4）对于直流电机调速，采用调节电枢电压的方式，以滑动变阻器控制电枢电压。本课题设计有张力感应装置，可同步控制滑动变阻器阻值。1.3选题主要研究内容该布料长度计数装置主要有下面几个研究的内容。一整个计数系统的设计。二实现将外部信号转化为电信号。这里采用光电信号的转换，通过红外发射管发射红外线，红外线的变化会使红外接收管产生电压的变化，运用电压比较器输出高低电频信号。三在输出低电频信号后，使用一个高性能单片机来对该低电平信号进行处理计数，使显示器能够显示出布料的长度。四通过对布料在卷布电机与导轨2之间的张力，采用控制电枢电压的方式，实时控制两个电机之间的转速，避免布料拉伸。2.计数装置

6、的设计方案及工作原理该布料长度计数装置应用在由卷布电机、传送电机、导轨1、导轨2和支撑架组成的布料处理设备上，其中导轨1由传送电机带动，导轨2由卷布电机与传送电机共同带动。该计数装置主要是为了能够对传送电机传送的布料长度进行计数。在对布料的传送过程中，卷布电机会因布料太多而导致速度减慢，使布料拉伸损坏。基于单片机AT89C51的计数器图1 计数装置工作的设备信号采集装置直流电动机 直流电动机驱动电路张力感应装置图2系统总体框图2.1计数器设计方案及工作原理方案一、电机速度恒定，依靠定时器的计数。工作原理：假设传送电机速度不变，可根据，把对布料长度的计数转化为对电机工作的计时。由于AT89C51

7、单片机的定时器使用的是内部时钟（有时候也是用外部基准时钟，但情况比较少），根据其时钟稳定的特点，我们就可以通过计N个脉冲，那么时间（F为时钟频率）。运用软件将时间计数值转化长度的计数值，从而实现对布料长度的计数,布料长度为。方案二、电机转速变化，转动圆周长度恒定的计数。工作原理：电机速度发生变化，这就不能作为周期信号输出。但是电机所带动的导轨2滚筒的周长L不变，将滚筒每转动一周作为一个脉冲信号输出，运用AT89C51单片机的计数器功能，将计数基数设定为滚筒的周长L，假设输出了N个脉冲信号，则计数长度为，S为布料长度的计数值。方案三、变速电机的实时计数。工作原理：电机转动时，电机转速会不断发生变

8、化。但是在变化过程中，每一个转速都会有一段持续时间。运用单片机定时器和计数器功能，采用分段式累加计数可实现该实时计数。首先使用电机测速器测出电机的初始转速，将该转速转化为一个电信号输入单片机,单片机对该信号进行计时、运算，依时输出在初始转速时的布料长度L1。当电机转速变化为另一个转速时，测速器输出另一个电信号，中断前级控制，重新计时、运算，依时输出前级布料总长与该转速时布料长度L2的累加值。依此可实现对电机转动的实时急速，布料长度为S=L1+L2+。就以上三种方案来看：第一种方案要求电机为匀速转动，不能应用在本课题设计中；第二种方案要求导轨2滚筒转动圆周长度恒定，在本设计中可以实现且电路构成简

9、单，软件设计已读且对计数器参数易于调节，计数精确度高，所以本设计采用第二种方案；第三种方案要求在电机转动过程中进行实时控制，这就使得计数器电路复杂化，在计数过程还要对测速器输出的转速电信号进行计时和处理，同时也使得计数器参数不易更改，计数系统也复杂化。该方案不适宜运用在对布料的简单计数中，所以不采用。2.2信号采集装置设计方案及工作原理方案一、单片机AT89C51控制计数LED显示器触发电路图3、装置结构示意图触发电路复位电路图4、触发电路工作原理：当单片机未开始计数时，输入端处于高电平；当进行计数工作时，输入端输入低电平信号。采用触发电路，在导轨2上安装触发按钮，当导轨转动一圈时，触碰该按钮

10、使输入端接地，输入低电平信号，计数器计数一次。方案二、光源LED显示器 单片机AT89C51控制计数PIN二极管小信号放大电路图4、装置结构示图5 小信号放大电路工作原理：PIN二极管也称为PIN型光电二极管、PIN结二极管，在两种半导体之间的PN结，或者半导体与金属之间的结的邻近区域，在P区与N区之间生成I型层，吸收光辐射而产生光电流。该光电流很小，仅有几十微安，需用放大电路将该电信号放大，使单片机AT89C51进行计数。方案三、单片AT89C51控制计数电压比较器红外接收管红外发射管电源供电电路7805LED显示器图6、装置结构示意图LM324图7 简单的电压比较器电路工作原理：利用红外接

11、收发射管的特性（即红外接收头在有红外光电阻原理分压可取基准电压，然后通过电压比较器可输出高、低电平。当无红外光照射的时候，红外接收头串联电阻分得的电压很小，可使电压比较器LM324输出为高电平；当有红外光照射的时候，红外接收管串联的电阻分得的电压很大，可使电压比较器LM324输出为低电平。然后通过单片机处理，可使输出精准的计数值。其中，红外接收管产生的电压变化较小，所以使用电压比较器输出使AT89C51单片机计数的低电平信号。通过以上三个方案的对比，可以发现：方案一是一个简单的触发计数装置，该装置设计简单，计数功能完善。但是在实际应用中，由于反复的触碰触发按钮使其严重磨损，导致触发不确定，使计

12、数出现错误。若频繁更换该按钮会增加该计数装置的投入成本。所以不采用。方案二是一个简单的光电式自动计数器，价格低廉、计数精确。但在工厂环境下工作有两方面的影响：一是在该环境下易受外界光源影响；二是该方案中放大电路构成复杂。所以，这个方案不能选用。方案三是也是一个光电式自动计数装置，在这个方案中电路结构较为简单，各电路组成元件价格便宜，且在工厂环境下不易受到外界光源影响，能进行精确度较高的自动计数。所以，在本课题中选用该方案。2.2直流电机调速设计方案及工作原理在对直流电机调速的过程中，由于仅是卷布电机的转速减慢，所以只需将卷布电机加速或传送电机减速进行调节。根据直流电动机的转速公式： 其中：n-

13、电机的转速 U-电源电压 I-电枢电流 Ra-电枢回路电阻 -电机的电势常数 -电机的磁通 可知直流电机的调速可以有四种方式：改变电枢电压IRa;改变励磁电压U(即改变励磁磁通);改变励磁回路电阻Rf;改变电枢回路总电阻Rd。这里选用方案一、在全磁场状态下，调电枢电压。工作原理：电枢电压控制法是在保证励磁电压不变，及无外部条件干扰的前提下，在电枢外加电压回路中串入滑动变阻器，由，所以假设不变，减小了IRa的值,n也就随之增大了。 方案二、在电枢全电压状态下，调节励磁电压。工作原理：该调节方式多应用于在全磁场状态下，调节电枢电压，使电枢全电压之后的弱磁升速。方案三、改变电枢回路电阻工作原理：3

14、系统电路设计3.1 单片机的选型AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。3.1.1主要特性： +a,Pm Xp7s7hSP 与MCS-51 兼容、4K字节可编程FLASH存储器、寿命为1

15、000写/擦循环、数据保留时间为10年、（全静态工作：0Hz-24MHz）、三级程序存储器锁定、1288位内部RAM、32可编程I/O线、两个16位定时器/计数器、5个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和掉电模式、片内振荡器和时钟电路。图1 AT89C51单片机芯片I/O口的内部结构如图： |2pRd n I/O存储器EPROM/ROM定时/计数器运算器控制器中断CPU片内振荡器RAM/SFP并行口存储器扩展控制器串行口XTAL 图2 I/O接口内部结构图 I/O口作为输入口时，有两种工作方式，即所谓的读端口与读引脚读端口时，实际上并不从外部读入数据，而是把端口锁存器的内容读入到内部总线，经

16、过某种运算或变换后，再写回到端口锁存器。只有读端口时，才真正地把外部的数据读入到内部总线。上面图中的两个三角形表示的就是输入缓冲器CPU将根据不同的指令，分别发出读端口或读引脚信号，以完成不同的操作。这是由硬件自动完成的。 :Hs6?00 hw(M 3.2 信号采集装置该信号采集装置使用光电信号转化的方式，在导轨1的两个滚筒侧面各开一个孔，要求两个孔处在同一水平直线上，记为孔1、孔2，将红外发射管正对孔1放置，将红外接收管正对孔2放置。红外发射管发出红外线，若导轨转动过程中红外线通过孔1、孔2到达红外接收管，则使接收管电阻变化，产生电信号，输入单片机控制的计数器进行计数。该计数装置可安装在支撑

17、该设备的支撑架上。3.2.1、电源供电电路图五-1、电源供电电路如图所示电源供电部分采用变压器降压、桥式整流、电容器滤波、三端稳压器7805稳压后供电，电源用220V的家庭用电经变压器降至9V交流电，然后经四个整流二极管（D1D4）组成的桥式整流成直流电压，经C1滤波后输入7805芯片稳压成5V直流电源供红外发射、接收电路供电。1. 桥式整流电路：图五-2、桥式整流电路桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用电路，常用来将交流转变成为直流电。其原理为：桥式整流是对二极管半波整流的一种改进。半波整流利用二极管单向导通特性，在输入标准正弦波的情况下，输了获得正弦波正半部分，负半部分则损失

18、掉。桥式整流器利用四个二极管，两两对接，输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出，输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。桥式整流器对输入正弦波的利用率比半波整流高一倍。桥式整流是交流转换成直流电的第一步。桥式整流也叫整流桥堆。桥式整流器是多只整流二极管作桥式连接，外用绝缘塑料封装而成，大功率整流器在绝缘层外添加金属壳包封，增强散热。桥式整流器品种多，性能优良，整效率高，稳定性好，最大整流电流从0.5A到50A，最高反射峰值电压从50V到1000V。2.滤波电路分析：图五-3、滤波电路 整流电路是将交流电变成直流电的一种电路，但其输出

19、的直流电的脉动成分较大，而一般电子设备所需直流电源的脉动系数（电压或电流的幅值与平均值之比，称为脉动系数S）要求小于0.01，故整流输出的电压必须采取一定的措施，尽量降低输出电压中的脉动成分，同时要尽量保存输出电压中的直流成分，使输出电压接近于较理想的直流电，这样的电路就是直流电源中的滤波电路。常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。无源滤波的主要形式有电容滤、电感滤波和复式滤波（包括倒L型、LC滤波、LCrr型滤波，也被称为电子滤波器。直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。脉动系数（S）=输出电压交流分量的最大值/输出电压的直流分量在交流电的角频率一定

20、的情况下R越大，C2越大，则脉动系数越小，也就是滤波效果就越好。而R值增大时，电阻上的直流压降会增大，这样就增大了直流电源的内部损耗； 若增大C2的电容量，又会电容器的体积和重量，实现现起来也不现实。为了解决这个问题，我们在稳压前后各有滤波吸收电路，利用电容器的充放电，补偿交流分量的电压波动。3. 稳压电路：图五-4、三端稳压芯片3.2.2、红外线检测部分 图六、红外线检测部分如图六所示，红外线检测部分采用一对红外发送接收管完成，当电路正常工作时，无障碍物遮挡，红外接收头有红外线照射，这时，红外接收头的电阻很小，大部分电压都加在R3上，这正是电压比较器LM324的正向输入电压，而负向输入电压由

21、R4和R5分压得到.而R3分得的电压要大于此基准电压值，故这时电压比较器LM324输出高电平；当在红外发射接收管间有一不透光的障碍物时，红外接收头无红外线照射，这时红外接收头的电阻很大，大部分电压都加在红外接收头上，这也是电压比较器LM324的正向输入电压，而负向输入电压也是由R4和R5分压得到，和原来电压一样，这时，R3分得的电压要小于此基准电压值，故这时电压比较器|LM324输出低电平。信号采集装置整体电路图3.3单片机AT89C51计数器 该计数器采用低电平信号计数的方式，将信号采集装置输出的低电平信号进行计数，每次计数的基数值为导轨1滚筒圆周长度，既导轨1滚筒转一周的布料长度。3.3.

22、1单片机AT89C51计数器电路图图11 计数器电路图该计数器电路共有五部份组成：时钟电路、复位电路、AT89C51单片机、触发电路、数字信号输出电路。时钟电路：分为外部时钟方式与内部时钟方式，此计数器采用内部时钟方式。内部时钟方式采用外接晶体和电容组成并联谐振回路且无论是HMOS还是CHMOS型单片机的并联谐振回路与参数都相同。震荡晶体可在1.2-24MHz之间，一般为11.0592MHz。电容C1、C2可在20-100pF之间选择，典型值为30pF。复位电路：分为上电自动复位与按钮复位两种方式，此计数器采用按钮复位方式。上电复位电路中，单片机在上电瞬间，RC电路充电，RST引脚端出现正脉冲

23、，只要RST端保持两个机器周期以上的高电平（因为振荡器重起振到稳定大约需要10ms的时间，故通常定为大于10ms），就能使单片机复位。当晶体振荡频率为12MHz时，RC的典型值为C=10F，R=8.2K。在单复位电路中，干扰信号易串入复位端，可能会引起内部某些寄存器错误复位，这时可在RST引脚上接一去耦电容。而按钮复位电路则需将一个常开按钮并联于上电复位电路，按下开关一定时间就能使RST引脚端为高电平，从而使单片机复位。 图12 时钟电路 图13 复位电路计数器闭环控制系统框图：传送电机滚筒与布料之间摩擦力滚筒周长L计数周期T电压比较器LM324AT89C51计数器接收光电信号转换电机转动长度

24、（布长）显示布料长度闭环控制框图该闭环控制为偏差调节的闭环控制系统。其中传送电机滚筒与布料的摩擦力会影响计数精确度。图16 计数装置整体电路图3.4张力感应装置 图17 张力感应装置简易图图中弹簧盒左侧以弹簧与滑动变阻器的滑动端相连，弹簧会承受来自布料张力所产生的压力，值为张力感应初始值。当两电机之间因速度差异导致布料拉紧时，张力所产生的压力会随之改变，使滑动变阻器左右滑动，进而调节所连接直流电机驱动电路电枢电压值，通过PWM占空比调制实现对电机速度的调节，使张力回复初始值。滑动变阻器左移，表示布料张力变大，布料拉紧，卷布电机的转速需减小或传送电机转速增大。滑动变阻器右移，表示布料张力变小，布

25、料变松，卷布电机的转速需增大或传送电机转速减小。由于在全磁场状态下，通过调节电枢电压进行调速，仅适合应用在0- 基速以下范围内调速，不能达到电机的最高转速 ，所以该调速装置有速度调节上限。 由于该床垫布料有一定厚度，所以该张力感应装置可根据实际需要将接触布料一端加装到卷布电机正上方，若两电机之间存在对布料的拉伸，则位于卷布电机的布料厚度发生变化，使弹簧所受张力发生变化，调节滑动变阻器阻值改变电枢电压值，通过PWM调制实现对直流电机速度的调节。3.4.1直流电机驱动电路 图18 直流电机驱动电路电机调速闭环控制系统框图：弹簧盒壁摩擦力弹簧原长滑动变阻器阻值增大（减小）弹簧伸长（压缩）布料张力减小

26、（增大）传送布料电枢电压减小（增大）传送电机转速减小（增大）4 系统软件设计系统的软件设计也是工具系统功能的设计。单片机软件的设计主要是针对执行软件（完成各种实质性功能）的设计。单片机的软件设计通常要注意以下几个方面：（1）根据软件实现功能的要求，将系统软件划分为相对独立的各个部分，设计出可行总体结构，使软件开发清晰、简洁和合理；（2）结构化程序设计，将源程序模块化、子程序化。这这种方式既便于调试、链接，又易于移植和修改；（3）绘制程序流程图；（4）在程序中合理分配系统资源；（5）在程序中加入注释，加强可读性；（6）注意软件使用的抗干扰设计，提高系统的可靠性。4.1系统软件设计流程图 主程序先

27、是开始，然后赋初值，该程序设计采用的是动态显示，所以在赋完初值后，显示程序会被反复调用。 图19 主程序流程图检测外部计数脉冲是否处于低电平计数否 中断返回计数显示图20 中断计数程序流程图5.2计数器C语言程序#include#define Step 1200/*导轨处滚筒圆周长度输入*/sbit key = P30;sbit key1 = P31;unsigned char duan110 = 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;unsigned char duan210 = 0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,

28、0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef;unsigned char wei6 = 0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf;long int num=0;/*延时*/void delay(unsigned char z)unsigned char x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=100;y0;y-);/*显示程序*/void display(long int k) P2=0xff; P0=duan1k/100000; P2=wei0; delay(1); P2=0xff; P0=duan1k%100000/10000; P2=wei1; delay(

29、1); P2=0xff; P0=duan2k%10000/1000; P2=wei2; delay(1); P2=0xff; P0=duan2k%1000/100; P2=wei3; delay(1); P2=0xff; P0=duan2k%100/10; P2=wei4; delay(1); P2=0xff; P0=duan1k%10; P2=wei5; delay(1);/*主程序*/void main()key = 1;while(1)if(key=0) /计数程序delay(10);if(key=0)while(key=0);num+=Step;else if(key1=0) /清零程

30、序delay(10);if(key1=0)while(key1=0);num=0;elsedisplay(num);5系统调试结果图14 系统仿真电路图该6位计数器装置使用AT89C51单片机作为核心，对触发电路输入的直流脉冲信号进行处理，实现计数功能。该计数装置的工作方式为：通过触发计数处的电路产生触发信号（既信号采集装置输出的直流脉冲信号），将该直流信号输入AT89C51单片机，经过计数系统软件的处理，由低位到高位（既从6-1）依次进行计数，每一次的计数值已在软件中进行设定。因单片机AT89C51的计数频率可以达到几十ms每次，且直流电机的转速不可能达到几十ms/圈，所以该计数器可以很精确

31、地进行计数。因为该计数装置要求精确到1mm，所以第6位的单位为mm，从第6位-第1位以10为递进值。该计数器最大可计数到999.9.9.9mm，当计数完成后通过外接触发电路（触发清零）对该单片机计数器进行清零操作。下面通过实际操作说明该计数器工作方式：#define Step 1300/*增加的导轨处滚筒圆周长度输入*/将该计数器计数程序中，step设定值改为1300，则代表实际测量增加的导轨处滚筒圆周长度为1300mm。因为信号采集装置的信号输出周期与滚筒转动一周的时间相等，所以通过对直流脉冲信号的处理计数，可得出滚筒转动的圈数进而得到通过滚筒处布料的总长度。如设定值1300，通过触发电路共

32、触发6次后，计数器显示7800，此为6次触发后通过滚筒处的布料长度。因生产线的连续性使计数不会发生中断，若意外中断，也可通过外部触发电路对后续布料重新计数。 图15 系统仿真演示图6结论开发一种新计数装置的目的是基于能够简化人工作业的复杂度，使工业生产能够更加的高效简洁，既能避免人工作业带来的误差，还可以大大降低工厂的生产投入成本，能以最小的投入获得最大的收益。就生产投入来看，该装置分为两部分：计数器与电机调速装置。在计数器中，信号采集装置核心为TDA2030放大器、TPL521-1单片机，而总体核心为AT89C51单片机，最贵的是LED显示器；在电机调速装置中，仅需一个滑动变阻器和一个便于安

33、装的弹簧盒。该装置整体硬件材料成本不会超过300元人民币。但从获得的收益来看，来自两部分：减少的生产耗损和人力资源。在生产过程中，由于计数不精确导致无法合理分配生产资源，如将原布长为120M的布料，测量为110M，而制作床垫的布料需2.1M，若将原布分为52份，则会有10.8M的耗损。市面上最便宜的床垫布料为经编床垫布，价格为4.7元/M。若采用逐个测量后投入生产，则会导致效率低且仍会有耗损。测量误差过大也不利于生产计划的制定，不能很好地控制原材损耗量的估计。在生产过程中的布料拉伸问题，也会导致上述的问题，且还会损伤原材。布长布料价格床垫布长产出成品数损耗布长耗损总计（人民币）原布156M4.

34、7元/M2.4M65个0M0元人工计数152M4.7元/M2.4M63个4.8M22.56元自动计数155M4.7元/M2.4M64个2.4M11.28元表4-1 布料耗损情况从上表的各项参数可以看出自动计数装置有助于节约成本，提高生产效率。且在尽可能的提高计数精度的前提下，还能够使该效果更加明显，能够有效地达到生产成本可控化的目的。 该计数装置用于布料的计数且布料在生产过程中会有一定的拉伸度（即张力），所以对该装置的灵敏度有一定要求。又由于布料的多种多样，这就要求计数装置易于调节控制。而在解决布料拉伸问题时，则考虑降低成本、装置简单的要求，采用滑动变阻器，通过电枢电压的控制进而控制电机转速。

35、 该计数装置共分为两部分：计数器与电机转速调节。这两部分是分开调控的，但会相互影响。如当电机转速的变化会使计数周期产生变化。计数器使用AT89C51单片机作为核心，依靠时钟电路、复位电路两部分进行周期性的计数。显示器为6位显示器，精确到1mm,最高位为999m.而电机转速调节则通过对三种调节方式的对比，分析三种方式的特点，采用电枢电压调节电机转速的方法。因时间关系，仅将计数器部分进行了模拟电路的仿真，而未对电机转速调节电路作进一步的设计与仿真。通过仿真实验可以看出，当导轨的滚筒周长一定时，通过信号采集装置输入直流电信号（仿真时以触发电路代替），可有效地对1000m以内的布料长度进行计数，且可通

36、过触发电路进行清零。 通过这次的毕业论文撰写，使我对计数器的相关知识进行了系统的复习，同时也让我在开发该计数装置的过程中发现了许多以往自己不足的知识或遗忘的知识点。在对该装置的开发过程中，进一步熟练了对ISIS、Protel软件的操作，加深了对一些电路元件应用的理解。在这次的毕业设计中，我也遇到了许多的困难。比如计数装置模拟电路的设计，放大电路的选取及张力感应装置的设计等。但是在指导老师和同学们的帮助下，通过查阅资料，参考以往类似的计数装置设计方案，结合自己已有的一些想法，运用所学过的知识，最终完成了这次的毕业论文。我已尽了自己最大努力来完成的这篇论文，尽管仍有许多不足之处，但是这是一个展示自

37、己所学的平台，我没有遗憾。致谢语首先要感谢廖祥学老师给我的指导。在毕业设计过程中，我一直得到廖老师的悉心指导，这样既丰富了我的理论知识，还增强了我的实际操作能力。在廖老师身上,我看到了科研工作者们所持有的严谨求实的教学风范，以及勇于探索的工作态度和求同思变、不断创新的治学理念。廖老师不知疲倦的敬业精神和精益求精的治学要求，端正了我的学习态度，使我受益匪浅。在论文撰写期间，廖老师牺牲自己的休息时间对我进行指导，为我解决了论文中的一些难题，使我非常感动。另外我还要感谢在设计过程中,给予我帮助的室友和同学，他们在生活和学习方面给了我巨大的帮助,也为我提供了一些毕业设计的方向与思路。同时我也明白在与他

38、人的学术交流中能更多地获取知识，发现自己的缺失，获得更多的设计灵感。再次我要感谢学校和学院给了我提供了一个能顺利完成毕业设计的环境，使我在设计中所需的参考文献都能在图书馆和资料室找到。 最后对所有在这次毕业设计中给予过我关心和帮助的老师和同学再次表示感谢。参考文献1 姜志海、黄玉清、刘连鑫编著,单片机原理及应用（第2版)M.电子工业出版社,2009.82 童诗白、华成英主编,模拟电子技术基础（第四版）M.高等教育出版社，2006.53 李刚民、曹琳琳主编,单片机原理及接口M. 清华大学出版社,19994 张大电主编,单片微机控制应用技术M. 机械工业出版社,20095 沈红卫著，基于单片机的智

39、能系统设计与实现D. 电子工业出版社,20066 王兆安、黄俊主编,电力电子技术M.机械工业出版社，2000 The Signal Detecting Technology of PCF SensorsLIU-Lu(Physics and Electronic Engineering Dept. Chongqing Three Gorges University, Wanzhou 404000)ABSTRACT：With the development of industry, the development of social productive forces in the industr

40、ial production of people unable to meet the original industrial production, and a variety of electronic products replaced human labor, the rapid development of industry. In the production process, the production of raw materials in the length measurement is an effective method to control the quality

41、 of the products. With a cloth to a factory mattress production length measuring manual measurement as the research background, combined with the requirements for measuring the length of the actual production process, research and development of an automatic measuring cotton length device for accura

42、te measurement of raw materials, the actual production process. The counting device using AT89C51 single chip design of 6 bit digital display counter, and gives the related circuit design and source code，the use of ISIS simulation.Using a tension sensing device feedback cloth tension, through the slide rheostat by change of force resistance, regulating motor drive circuit voltage regulating speed, solve the problems in the production of cloth tension.KEY WORDS：counting device microcontroller AT89C51 slide rhostat motor speed ISIS21