基于单片机的流水线自动计数器

课题背景1设计内容2结果与讨论3论文总结4CONTENTS目录选题背景绪论研究意义随着单片机的不断发展，计数设备趋于智能化。需要具备实时性、高效性、准确性的自动计数装置以满足现代生产流水线的计数要求。通过以51单片机为核心的设计来实现以上要求，加之红外线的应用，有着体积小、功能强、可靠性高、性价比高的优点。选题背景基于单片机的流水线自动计数器研究意义传统计数器计数范围小，计数不够精确。需要设计一个计数范围大，能够精确计数的计数装置。研究意义123因为工厂环境影响，需要的不仅是计数精确，还有抗干扰能力。通过设计红外线发射模块，红外线接收模块来完成计数传感器模块。此种方法在数据采集方面抗干扰能力强。用以提高工作稳定性。传统计数器电路复杂，元器件多。可通过单片机，红外装置的应用趋向设计微型、便携式并且快速精确计数的自动计数器。设计内容总体设计硬件部分设计软件部分设计总体设计该系统的设计思想是红外线发射管发射出红外线，红外线接收管接收这个红外线，当红外线接收管被红外线照射的时候，电阻很小，当没有红外线照射在红外线接收管的时候，电阻比较大。这样就可以把电压比较器和参考电压进行比较，当有红外线照射的时候，红外线接收管的电阻相对较小，然后电压分压将增加，因此，电压比较器将会输出高电平；当没有红外线照射的时候，红外线接收管的电阻较大，这个时候电压比较器则会输出低电平。最终的显示过程是通过把刚才这个外部计数电平信号送入AT89C52单片机内进行技术控制，然后再经过扩展的显示驱动来完成显示。总体思路设计主要任务通过LED数码完成管计数显示，并且实现0000-9999范围的计数。0102具有报警功能，计数达到设定值时蜂鸣器和指示灯就会发出声光警报。0304使设计具有较强的抗干扰性。学习和使用Protel99SE软件绘制电路原理图，PCB电路板，印刷电路板的制作；下载调试各模块接口程序，完善各模块的功能。硬件部分设计本设计的核心部分是单片机的最小系统的设计，单片机最小系统包含以下几个部分：片外RAM、片外ROM、时钟电路、复位电路、数码管、外部扩展接口。本此设计的单片机最小系统的基本电路如下：单片机最小系统硬件部分设计本设计的硬件模块包含以下几个部分：数码管驱动模块：通过数码管完成计数显示功能。红外光电检测模块：使用红外光电传感器完成检测是否有物品通过功能。蜂鸣器报警模块：计数达到目标值或者达到最大值报警功能。计数模块：由AT89C52控制。按键模块：设置了复位键（担任累加键），递减键，设置目标值键。硬件模块硬件部分设计蜂鸣器报警模块：计数达到目标值或者达到最大值报警功能。采用软件系统来处理报警，通过蜂鸣器进行报警输出，供电电源用直流电。在运行过程中，测到的计数次数超过预定的次数，数据端自动拉高电平，报警输出。蜂鸣器报警模块硬件部分设计计数模块：由AT89C52控制。当红外检测模块检测到有产品物经过时，红外接收电路的输出端会产生一个低电平信号，这个信号将供给单片机进行计数控制。计数控制部分：计数控制部分是将计数脉冲（负脉冲有效）送入单片机AT89C52两个中断入口的INT0入口，经过单片机内部对这个中断信号进行计数编程构成。计数模块硬件部分设计显示驱动部份是由数码管，采用软件解码的方法。采用软件解码的方式动态显示设计所采取的是一个8位共阳数码管显示，可以显示的范围为0000-9999。数码管驱动电路红外传感器处于高电平状态是因为检测到了外部信号，当有外部物体阻挡被检测到的时候则由高电平变换成了低电平的状态，通过连接单片机，使单片机的I/O口能够检测到传感器的高低电平的变化。型号为E18-D50NK。红外光电传感器软件部分设计蜂鸣器报警程序：满足蜂鸣器发生报警的条件，数字要大于给定的值。然后按下S1，数码管显示自动清零，蜂鸣器停止报警，数码管显示新的计数的值，开始新一轮计数。红外计数程序：定义的红外计数值等于零，判断后开始从零计数，计数最大值是9999。数码管显示程序：向数码的显示送数，控制系统的显示部分。按键处理程序：独立按键方式，通过按键完成手动加数，复位，设定报警值的功能软件部分设计主程序结果与讨论仿真结果实物成果前景展望结果结果一：通过LED数码完成管计数显示，实现0000-9999范围的计数总体完成结果结果二：具有报警功能，计数达到设定值时蜂鸣器和指示灯就会发出声光警报。结果三：红外光电传感器检测障碍物仿真结果仿真成果实物成果实物成果实物成果演示前景展望前景之一前景之二红外自动计数器发展趋势是微型，便携式，智能化。随着单片机的发展，实现高度精确性、实时性。因为生产流水线环境干扰比较大，以后设计的自动计数器具备更好地抗干扰性和稳定性。论文总结设计总结成绩与不足设计总结设计总结1设计总结2流水线产品产量自动计数装置是一个非常具有实际意义的课题，本设计基于AT89C52单片机，通过红外光电对管检测是否有障碍物阻挡，有阻挡的时候，将脉冲传给主控芯片，单片机接收之后再内部进行处理和计算，最终在数码管上显示计数，达到计数的目的。按键部份设计的设计满足了实际情况需求。可以通过设定目标值，达到目标值的时候停止计数并蜂鸣器报警，具有实际应用的意义。成绩与不足收获的成绩1、通过LED数码完成管计数显示，并且实现0000-9999范围的计数。设置按键，可以设定目标值。2、具有报警功能，计数达到设定值时蜂鸣器和指示灯就会发出声光警报。3、设计使用红外光电传感器，精确性高，使用方便。存在的不足1、红外光电传感器在生产流水线上工作时，长时间的工作会造成计数不精确，工作稳定性不够好。2、抗干扰性能是设计过程中的一大问题，自己的设计在抗干扰方面很欠缺。致谢Acknowledgements感谢学校提供了宝贵的学习与实践的机会!感谢同学的支持与帮助!感谢各位答辩评审!感谢高强导师给与的耐心指导!感谢批评指正答辩人：李超导师：高强副教授