工厂流水线产品计数器.doc

数显流水线产品计数器 目 录 摘要 关键字 2 第一章 引言 3 第二章 电路设计方案 4 2.1电路系统方框图 6 2.2 电路原理图 7 2.3 各子模块电路工作原理 7 第三章 单元电路及仿真 12 3.1直流稳压电路 12 3.2 红外发射电路 14 3.3 红外接收及放大电路 14 3.4 脉冲整形电路 17 3.5 计数/译码/显示电路 17 3.6 报警电路. 18 第四章 Protel 设计 19 第五章 设计过程中的心得体会 20 第六章 参考文献及材料清单 21 摘要 计数器对某物件进行自动计数，在实际生产生活中具有广泛的应用，对通过的物体进行计数，实现统计数据的搜集，如在生产流水线包装数量控制等领域的应用，可以节省劳动力，能高效地完成任务。红外计数器采用红外传感器实现对通过计数器的物体进行计数，是一种非接触式计数，在部分场合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。 第一章 引言 电子计数器在科学技术领域、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的越来越高的要求，电子计数器技术的发展和电子技术的高速发展密不可分，从而为现代科学技术突飞猛进则提供了坚强的后盾。 本电路的制作是根据生产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等方面，具有成本低、灵敏度高和制作简单等优点。 该计数器用于实现工厂流水线产品在0-9999范围内计数。电路采用220V市电经变压器降压,再经过稳压电路整流，滤波，7812三端集成稳压器的稳压，输出+12V的直流电源对各个模块供电。当传送带上一件产品通过计数器时，红外发射管发出的信号被阻挡，红外线接收管检测产生模拟信号，经放大后通过NE555构成的施密特触发器对传感器模拟信号进行波形整形，信号进入CD40110和数码管组成的计数、译码、显示电路，进行计数、译码、驱动数码管，最终通过数码管显示出来。产品计数满9999时，喇叭发出声音报警。 关键字：计数器、电源、整形、译码、锁存、NE555。 课程设计目的 本课题要求设计一个数字显示流水线产品计数器。通过设计，加深学生对所学各门电子技术课程理论知识的理解，提高学生对所学理论知识与实际应用的结合能力，拓宽知识面，系统地进行电子技术的工程实践训练，在生产实际中得到初步的锻炼。通过设计，全面提高学生分析、判断、解决问题的能力，使学生对所学知识的应用能力、查询资料能力及书写报告能力，有一个较大的提高，为毕业设计打下一定的基础。 课程设计内容 1.设计一个数字显示流水线产品计数器。并画出电路原理图。 2.对给定的电路要求及参数指标，分单元进行设计。对电路参数进行必要的计算，选择元器件参数。 3.对设计的电路进行仿真验证（可分单元进行仿真）。 课程设计要求 1.功能描述：非接触方式的流水线上产品个数的计数。 2.技术指标： （1）产品计数器显示范围：0～9999。 （2）4位数字显示。 （3）显示刷新时间：1s。 （4）电源电压：12V。 （5）供电电源：220V AC。 3.画出数显流水线产品计数器的电原理图，并选择元件参数。 4.对设计的电路进行仿真（可分单元进行仿真），给出仿真的结果。 第二章 电路设计方案 2.1 电路系统方框图  2.2 电路系统原理图 2.3 电路工作原理 本电路由直流电源、红外发射管与接收管、NE555组成多谐振荡器及施密特触发器、CD40110、数码管等器件组成，主要功能是实现工厂流水线产品的计数。 直流稳压电源 220V市电经变压降压器T1降压，四个二极管组成整流桥整流形成脉动的直流，再经过电容滤波、稳压块LM7812稳压输出稳定的直流电压给其他模块电路供电。 红外发射电路 PH301为红外线发射管。红外发射管是由红外发光二级管矩组成发光体，用红外辐射效率高的材料（常用砷化镓）制成PN结，正向偏压向PN结注入电流激发红外光，其光谱功率分布为中心波长830～950nm。由NE555组成的多谐振荡器驱动红外发射管PH301发射红外线，使红外线发射稳定，抗干扰性好。 NE555：555定时器是一种中规模集成定时器，由一个分压器，两个电压比较器，一个RS触发器，一个功率输出级，一个放电晶体管组成。下图是内部结构图、引脚图和功能表。 接收及放大电路 PH302为红外线接收管。本设计采用光电二极管。红外线接收管是将红外线光信号变成电信号的半导体器件，它的核心部件是一个特殊材料的PN结。没有光照时，反向电流很小（暗电流），当有红外线光照时，携带能量的红外线光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，