自动工件检验计数传感器课设Word格式文档下载.docx

1、1设计题目自动工件检验计数器2设计任务1、 了解自动工件检验计数器的基本知识以及相关电工电子学、单片机、传感 器等技术，通过设计加深对电子电路方面知识的理解；2、 能够熟悉传感器的检测以及应用电路， 加深对于光电元件的了解，学会应 用光电元件进行实际检测和应用。2.2基本要求1、 利用光电元件设计自动工件检验计数器；2、 通过该传感器可以给自动生产线上的工件产品自动贴商品标签，同时对贴 好标签的工件产品自动计数。3、 画出你所设计的自动工件检验计数器的电路原理图并予以说明；4、 给出你所选择的元件明细表；简要说明你所设计的传感器的测量特点；5、 要有相应的控制算法（软件流程图）。可以增加其它的

2、功能：无反应报警装置3设计思路光耦合器是把发光器件和光敏器件同时封装在一个外壳内， 以光为媒介把输入端的电信号耦合到输出端的一种器件。 电路光控电路，放置在流水线旁。当有产品通过光电门时，都会先触发光控电路，而计数系统是利用 AT89C2051定时/计数器来工作的。当有物体通过时将信号挡住，会遮断红外信号，红外接收器接 收不到信号。每次遮断电压信号通过电压比较器产生高电压通过电压比较器和非 门使AT89C2052单片机的P3. 2产生低电平，经内部程序运算后进行加法处理， 其结果通过六个LED数码管显示出来AT89C2052单片机的P 口分时输出数据 （段选码），用于点亮六个数码管，AT89C

3、2051单片机的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3, P0.4,P0.5,P0.6,P0.7则选通A,B,C,D,E,F,G,DP.根据光控电路产生触发脉冲令计数 器进行加计数，要求计数器的最大计数容量是 99个，并用数码管显示数字。整个光电计数器系统是由光电传感电路、 运算放大电路、AT89S51单片机系统 电路、显示计数电路、报警电路五个部分组成的，如图 2-1所示。光电传感电路 把被计数的物体的变化转换成电信号，由显示计数电路计数，再由数码显示管显 示，当传感器长时间无反应时，报警电路发出报警。4设计框图5各部分设计及分析本检验计数器共分为两大部分，分别为：传感器部分；单片机部分。其

4、中计数 部分，贴标签部分与报警电路主要是在单片机系统中完成。下面就根据功能不同 逐个分析。5.1传感器部分电路设计分析5.1.1传感器光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件， 它由发光 源和受光器两部分组成。为了能准确地远距离地感应到产品经过光电门， 就必须 选择敏感性高且稳定的信号感应器件， 而光电耦合器满足这个条件。光电耦合器 是发光源和受光器件组装在同一密闭的壳体内， 彼此间用透明绝缘体隔离。发光 源的引脚为输入端，受光器件的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受 光器为光敏二极管、光敏三极管等，实际电路发光源选用高亮发光管和硅光电池。L1和L2为高亮发电管，BT1

5、和BT2是硅光电池，光电传感器的电路图如图 3-2所示。R1R21R斗R6至信昌抜大电路其工作原理：在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光， 光的强度取决于激励电流的大 小，此光照射到封装在一起的受光器上后， 因光电效应而产生了光电流，由受光 器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。5.1.2数据采集电路光耦合器可以构成各种逻辑电路，由于光耦合器的抗干扰性能不晶体管好因 此，由它构成的逻辑电路更为可靠。下图 5.1所示电路为“与门”逻辑电路，器 逻辑表达式为L=AB，图5.1中两只晶体管串联，只有当输入逻辑电平A=1，B=1 时，输出L=1为高电平。即当有工件经过时，工件将发射端的光线遮住

6、 A,B两端为低电平，电路此时处于截止状态，输出端的 L=0。用输出端的高低电平交替变化代替工件的数量，完成数据的采集工作。5.2单片机部分设计分析将传感器测量电路接入单片机;VCC5.2.1计数部分设计由于光电技术电路需要在数码管上显示通过光电门的产品数量， 因此可以在内部存储器空间定义它的显示缓存区，用来暂存数码管显示的当前值。系统在初始化程序之中，设置外部中断0产生中断标志TO,并初始化值为0。 当有外部中产生时，相应的中断置 1。当外部中断0产生中断时，在主程序中扫描T0是否为1。当T0为1时，调 用光电计数子程序，将显示暂存变量加 1,每当通过光电门的产品数量达到 12 时，蜂鸣器响

7、一声，并清零缓存，继续计数。LTD101Fill111 fl JI ruK2ft MTHTTFKTJTlTOrrvffl 1-1* 3 2 ! 1 1* 2- *1*ib-tI ! 1 J- C 町 HwBlw.hJ0时，在一定的IF作用下，所对 应的IC基本上与VCE无关。IC与IF之间的变化成线性关系，用半导体管特性 图示仪测出的光电耦合器的输出特性与普通晶体三极管输出特性相似。 其测试连线如图2,图中D、C、E三根线分别对应B、C、E极，接在仪器插座上。3、 隔离特性1.入出间隔离电压 Vio （Isolation Voltage）光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值。2.入出间隔离电容

8、 Cio （Isolation Cap acita nee：光耦合器件输入端和输出端之间的电容值3.入出间隔离电阻 Rio: （Isolation Resistanc半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值。4、 传输特性：1 .电流传输比光电耦合器 CTR （Current Transfer Radic）输出管的工作电压为规定值时，输出电流和发光二极管正向电流之比为电流传输比 CTR。2.上升时间 Tr （Rise Time） & 下降时间 Tf （Fall Time）光耦合器在规定工作条件下，发光二极管输入规定电流IFP的脉冲波，输出端管 则输出相应的脉冲波，从输出脉冲前沿幅度的 10

9、%到90%，所需时间为脉冲上 升时间tr。从输出脉冲后沿幅度的90%到10%，所需时间为脉冲下降时间tf。其它参数诸如工作温度、耗散功率等不再一一复述。5、 光电耦合器可作为线性耦合器使用。在发光二极管上提供一个偏置电流，再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管 上,这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、 减变化的光信号，其输出电流将随输入的信号电压作线性变化。 光电耦合器也可工作于开关状态，传输脉冲信 号。在传输脉冲信号时，输入信号和输出信号之间存在一定的延迟时间， 不同结构的光电耦合器输入、输出延迟时间相差很大。8. 2 AT89S52 单片机随着大规模集成电路（LSI）制造技术的飞速发展，单片机也随之迅猛发展， 其发展历史大致分为三个阶段：第一阶段（1976年一1978年）：初级单片微处理器阶段。以 Intel公司的 MCS-48为代表。此系列的单片机具有 8位CPU，并行I/O端口，8位时序同步 计数器，寻址范围不大于4KB，但是没有串行口。第二阶段（1978年一现在）：高性能单片机微处理器阶段，如 Intel公司MCS-5，Motorola公司的6801和Zilog公司的Z8等，该类型单片机具有串行I/O 端口，有