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毕业设计说明书某生产线饮料瓶计数设备设计学生姓名：学号：学院：系名：专业：指导教师：2015年6月李婷11050543X11信息商务学院自动控制系刘长明自动化某生产线饮料瓶计数设备设计摘要瓶装及灌装饮料已经成为人们补充维生素和调味的重要一类饮品，它以自己快捷饮用方便储藏等诸多优点受到大众的一致喜欢。根据设计要求本设计全部由硬件实现，系统涉及光电传感器，运算累加器，计数器等部件，具备自检复位等环节。设计由自检装置、光电计数器、整形部分、加法器、数码管及其驱动装置、加法器进位及复位装置、正相缓冲器、并入串出移位寄存器、收发器组成。设计中用到了多种芯片，通过每种芯片不同的功能，进行逻辑上的合理组合来达到设计的初衷，本篇就以计数设备的硬件加以设计改进，达到加快生产，提高生产率，降低成本的目的。关键词：光电计数器，硬件设置，单片机设计，芯片逻辑组合BeveragebottlecountdevicesettingAbstractBottledandfillingdrinkshavebecomeanimportantcategoryofvitaminandflavordrinks,itiseasytodrinkfortheirownconveniencestoreandmanyotheradvantagesbythepublicunanimouslylike.Accordingtothedesignrequirementsofthedesignarerealizedbyhardware,thesysteminvolvesphotoelectricsensorandoperationaccumulator,counterparts,withselfresetlink.Designedbyselfcheckingdevice,photoelectriccounter,plasticparts,adder,digitaltubeanditsdrivingdevice,adderandaresettingdevice,apositivephasebuffer,incorporatedintotheserialshiftregister,transceivers.Designusesavarietyofchips,byeverykindofchipswithdifferentfunctions,reasonablecombinationoflogictoachievethedesignintention,thisiswithacountingdevicehardwaredesignimprovement,tospeedupproduction,improveproductivity,reducethecostof.Keywords:photoelectriccounter,hardwaresetting,chipdesign,chiplogiccombination中北大学信息商务学院2015届毕业设计说明书第I页共II页目录1设计的目的与意义......................................................11.1本课题的研究背景及意义..............................................11.2本课题国内外研究现状现状...........................................21.3本设计基于的理念...................................................32控制系统工艺流程及控制要求...........................................52.1设计方案.............................................................53硬件部分设计.........................................................73.1光电计数器.........................................................73.1.1红外发接收电路...................................................83.1.2自检装置NE555....................................................93.2整形部分..........................................................113.2.1芯片74HC14N.....................................................123.3加法器.............................................................143.3.1CD4518芯片进位设置...............................................153.3.2复位按钮设置.....................................................163.3.3CD4518介绍......................................................173.4数码管及其驱动装置................................................193.4.1CD4511芯片......................................................203.4.2八位数码管......................................................223.5系统输出设置......................................................24中北大学信息商务学院2015届毕业设计说明书第II页共II页3.5.1单片机AT89C51...................................................253.5.2芯片MAX232......................................................293.5.3C51单片机和电脑串口通信电.......................................314模拟仿真部分.........................................................34参考文献................................................................36致谢....................................................................39中北大学信息商务学院2015届毕业设计说明书第1页共39页1设计的目的与意义在电子技术飞速发展的今天，电子产品的人性化、智能化和自动化的发展已经非常成熟了，其发展前景仍然不可估量而且非常可观。随着人们生活水平的日益提高，人们越来越追求人性化、智能化和自动化的事物，人们需求的是一种能给生产和生活带来非常方便和便利的电子产品[1]。1666年，在英国SamuelMorland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机，随之以后的技术发展到现在计数器已经非常成熟了，计数器是一款应用广泛的技术产品，随着技术的发展，这就催生出了新一代的计数器叫光控电计数器。电子计数器有多种计数触发方式，它是由实际使用件和环境决定的。有采用机械方式的接触式触发的，有采用光控的光电转换的非接触式触发的，它是一种非接触式电子转换器。采用光电转换器制作的光电式电子计数器。数字式电子计数器有直观和技术精确的优点，其利用光束遮断时红外控制理，通过红外发射器与收器实现计数，在实际的啤酒等灌装生产线上当瓶子从光源和光接收器之间通过时，通过光电转换将光的变化转换成输出电压的变化，经可编程逻辑器实现自动计数，给人们进行的自动计数带来了方便。随着科学技术的发展，电子计数器的辅助功能也逐渐增加，现在已经出现了多功能计数器，多功能计数器产品的响应度较高，交直、流电两用、耗能低、价格低、无机械碰撞、无磨损、使用寿命长，既可计数，又可计算。例如在毛衣编织机上运用，除可计数和计算外，还可实现断线报警。通用计数器不仅可测频率、周期还可以测多周期平均、时间间隔、频率比和累计等。频率计数器专门用于测量高频和微波频率的计数器。微波计数器是以通用计数器和频率计数器为主配以测频扩展器而组成的微波频率计。它的测频上限已进入毫米波段，有手动、半自动、全自动3类。系列化微波计数器是电子计数器发展的一个重要方面[2]。而在科技经济高速发展的当代社会，瓶装及灌装饮料已经成为人们补充维生素和调味的重要一类饮品，它以自己快捷饮用方便储藏等诸多优点受到大众的一致喜欢。小型及中大型的饮料厂应运而生，随着大批的便捷饮料产出，为了方便统计生产量计数设备成为迫在眉睫的必须装置。我国的生产技术水平相对国际总体水平较低，就单拿计数装置来看，可以发现存在计数缓慢，误差较大等相对国际水平有差距的部分[3]。1.1本课题的研究背景及意义在电子技术飞速发展的今天，电子产品的人性化、智能化和自动化的发展已经非常中北大学信息商务学院2015届毕业设计说明书第2页共39页成熟了，其发展前景仍然不可估量而且非常可观。随着人们生活水平的日益提高，人们越来越追求人性化、智能化和自动化的事物，人们需求的是一种能给生产和生活带来非常方便和便利的电子产品。1666年，在英国SamuelMorland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机，随之以后的技术发展到现在计数器已经非常成熟了，计数器是一款应用广泛的技术产品，随着技术的发展，这就催生出了新一代的计数器叫光控电计数器。电子计数器有多种计数触发方式，它是由实际使用件和环境决定的。有采用机械方式的接触式触发的，有采用光控的光电转换的非接触式触发的，它是一种非接触式电子转换器。采用光电转换器制作的光电式电子计数器。数字式电子计数器有直观和技术精确的优点，其利用光束遮断时红外控制理，通过红外发射器与收器实现计数，在实际的啤酒等灌装生产线上当瓶子从光源和光接收器之间通过时，通过光电转换将光的变化转换成输出电压的变化，经可编程逻辑器实现自动计数，给人们进行的自动计数带来了方便。随着科学技术的发展，电子计数器的辅助功能也逐渐增加，现在已经出现了多功能计数器，多功能计数器产品的响应度较高，交直、流电两用、耗能低、价格低、无机械碰撞、无磨损、使用寿命长，既可计数，又可计算。例如在毛衣编织机上运用，除可计数和计算外，还可实现断线报警。通用计数器不仅可测频率、周期还可以测多周期平均、时间间隔、频率比和累计等。频率计数器专门用于测量高频和微波频率的计数器。微波计数器是以通用计数器和频率计数器为主配以测频扩展器而组成的微波频率计。它的测频上限已进入毫米波段，有手动、半自动、全自动3类。系列化微波计数器是电子计数器发展的一个重要方面。1.2本课题国内外研究现状现状自动计数器在日常生活中屡见不鲜，它是根据不同的情况设定的，能够通过技术功能实现一些相应的程序，如通过自动计数器来实现自动打开和关闭各种电器设备的电源。广泛用于路灯，广告灯，电饭煲等领域。自动计数器给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了自动计数器的功能。诸如自动定时报警器、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动启闭电路，定时开关烤箱、甚至各种定时电器的自动启用等，所有这些，都是以自动计数器为基础的。由于它的功能强劲，用途广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