药片计数器的设计 电子课程设计.doc

电子课程设计 ——药片计数器的设计 学院：电子信息工程学院 专业班级：电气071503班 姓名：龙福李 学号：200715010315 指导老师：黄庆彩 2009年12月 药片计数器的设计 设计任务与要求 数字式电子自动计数有直观和计数精确的优点，目前已在各种行业中普遍使用。数字式电子自动计数器有多种计数触发方式，它是由实际使用条件和环境决定的。有采用机械方式的接触式触发的，有采用电子传感器的非接触式触发的，光电式传感器是其中之一，它是一种非接触式电子传感器。 （1）设计一个药片装瓶自动计数的控制电路，使药片在装瓶时能够自动计数达到设定量后自动停止，并开始第二瓶装片。 （2）当药片装瓶时，挡住了光线的照射，是计数器获得一个计数脉冲，计数器计数加1。第二片药片到来时，计数器再加1，这样，随着药片数量的增加，获得数字A，用数字A和标准量B（一瓶内装满时的数量）进行比较。当A=B时，计数器停止计数。同时控制传动皮带使第二瓶进行装片（计数）。 二、总体框图 上图为药片计数器的电路框图1。主电路部分由计数器电路和数值比较器电路组成。计数原理在光电转化电路中，放光器件的输出光强与其工作电流成正比，发光侧与接收光侧的距离越大时，要求输出光强也越强，即要求工作电流越大，同时增强光线强度可以减小技术误差和接收光器件的技术要求。 在无药片挡光时，整形后输出和调制光是同频率的脉冲信号，挡光时输出一个高电平，即有没有瓶子挡光，整形输出信号的脉冲是不一样的。把不同的脉宽变换为不同的电平，形成触发沿，作为计数脉冲，可实现对药片的自动计数。经脉宽变电平电路，把脉宽变为电容上电压，并以此作为控制信号。药片不挡光时，信号脉冲窄，电容上电压小，使脉宽变电平电路输出为1，档光后脉冲变宽，电容上电压能达到某阀值电压使脉宽变电平输出为0.从而药片挡光一次，能形成一个计数脉冲沿，而使计数器计数加1，当计数器计数A与标准量B比较，当A小于B时，计数器继续计数；当计数值A等于B时：启动电机带动皮带使下一药瓶准备，计数器自动清零并开始下一次计数。 在标准量控制电路部分，可以直接用二进制置数，但考虑到实际生产中用二进制置数不方便，容易造成错误而造成重大损失。因此在这部分用按键锁存显示电路来实现试设计更为直观化，也更容易被厂家采用。 三、选择器件 3.1 74LS160 同步可预置数4位十进制加法计数器 2片   表1：管角功能 ~PE Parallel Enable (Active LOW) Input 并行启用（低电平）输入 P0~P3 Parallel Inputs 并行输入 CEP Count Enable Parallel Input 计数启用并行输入 CET Count Enable Trickle Input 计数启用涓流输入 CP Clock （Active HIGH Going Edge）Input 时钟输入 ~MR Master Reset （Active LOW） Input 主复位（低电平）输入 ~SR Synchronous Reset （Active LOW） Input 同步复位（低电平）输入 Q0~Q3 Parallel Outputs 并行输出 TC Terminal Count Output 终端计数输出 表2：选择4开关方式真值表 *SR PE CET CEP 工作模式 L X X X RESET（Clear）清零 H L X X LOAD（Pn Qn）置数 H H H H COUNT （Increment）计数 H H L X NO CHANGE （Hold）保持（不变） H H X L NO CHANGE （Hold）保持（不变） 3.2 74LS147 十进制数—BCD优先编码器 2片 表3：十进制数—BCD优先编码器74LS147的真值表 Inputs Outputs 1 2 3 4 5 6 7 8 9 D C B A H H H H H H H H H X X X X X X X X L X X X X X X X L H X X