毕业设计——光电计数器--

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光电计数器的设计与制作

R5
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CLK E
7 MR
Q0 Q1 Q2 Q3
3 4 5 6
7 1 2 6
A B C D
3 4 5
LT BI LE/STB
QA QB QC QD QE QF QG
13 12 11 10 9 15 14
Байду номын сангаасU2
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光敏二极管、光敏三极管、光敏晶闸管
外形图
（3）主要特性：光谱特性：硅管峰值波长为0.9μm 锗管峰值波长为1.5μm
伏安特性：光电特性：输出电流Ie和光照度Ee呈线性关系
温度特性：温度对输出电流影响小，由光照度决定响应时间：二极管10-4s～10-6s、三极管10-3s～10-5s
光电式传感器应用
光电式传感器的组成：光源、光学元件和光电元件组成光路
系统，再经转换电路而构成。
常用光源有：白炽灯、发光二极管等
常用光学元件有：反射镜、透镜、半透半反镜等
提问：1. 光电效应有哪些？这些光电效应对应哪些光电元件？
2. 这些光电元件有哪些特点？分别适用哪些场合？
一、光电式传感器的应用类型
热释电套件
热释电报警器
菲涅尔透镜
设定按钮
高分贝喇叭
热释电报警器（续）
菲涅尔透镜
Φ 5mm 接插件
热释电报警器（续）
吸顶式热释电报警器
热释电传感器应用
热释电传感器用于自动亮灯，当然也可以用于防盗
热释电传感器的感应范围
热释电感应灯

光电计数器课程设计

目录1绪论 .............................................................................. 错误!未定义书签。

设计背景................................................................. 错误!未定义书签。

设计任务与要求错误!未定义书签。

2 相关原理分析 2单片机原理2555定时器原理2上拉电阻原理 33 系统总体方案的设计44 系统详细设计 4晶振电路设计 4电源电路设计 5复位电路设计 5光电管电路设计6显示电路设计 65 系统测试 7主要元器件7焊接元器件7系统测试注意事项8程序设计 86 收获与体会10参考文献 10附录一总体电路图11附录二元器件清单12光电计数器绪论设计背景数字式电子计数器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。

这种计数器在工厂的生产流水线上作产品统计，有着其他计数器不可取代的优点。

该例光电触发式电子计数器只有两位数，但通过级联可以扩展为四位，甚至多位。

光电计数器是通过红外线发射和接收进行计数，有直射式和反射式两种，通常用于流水线作业工件计数。

直射式的发射、接收分体，发生器和接收器分别置于流水线两边，中间没有阻挡时发射器的红外线射到接收器，接收器收到发射来的红外线，经相反处理使之没有信号输出，有工件经过时挡住光路，接收机失去红外线信号的便输出一个脉冲信号到运算累加器进行计数。

发射式是发射、接收同体，置流水线一边，前面没有工件往下流时，发射器发出的红外线直接射出没有发射，接收器没有接收到反射来的红外线信号没有输出。

有工件经过时挡住光电路使发射器发出的红外线信号发射到接收器上，接收器接收到反射来的红外线信号便输出一个脉冲信号到运算累加器进行计数。

电子信息工程专业毕业论文--基于单片机的光电计数器的设计

基于单片机的光电计数器的设计摘要：近年来，随着工业发展和科学技术的创新，光电计数器技术越来越多的被应用到工业生产和生活中。

光电计数器采用光敏元件作为传感器，利用不同光强产生不同电平信号流进一步实现计数的原理，使得光电计数器现在广泛应用于工业生产线的计数。

本论文主要介绍了基于单片机AT89S51的软硬件设计过程，以及实现光电计数的工作原理和理论基础，实现了光电计数器基本的工作要求和性能指标，采用LCD显示技术显示计数结果。

本次光电计数器设计使用PCB板和LCD模块显示，因此电路结构简单清晰、焊接过程简单、电路稳定性好、操作难度小。

关键词：传感器；光电计数器；AT89S51Design based on single chip microcomputer photoelectric counterAbstract: in recent years, along with industrial development and the innovation of science and technology, photoelectric counter technology more and more applied to industrial production and life. Photoelectric counter using photosensitive element as the sensor, the use of different light intensity have different level signal flow to further realize the counting principle, makes the photoelectric counter now counts are widely used in industrial production line. This thesis mainly introduces the hardware and software design process, based on single chip microcomputer AT89S51 and photoelectric counting principle and theoretical basis of implementing the basic job requirements and performance indicators, photoelectric counter use LCD display technology to display the count result. The photoelectric counter design using the PCB and the LCD display module, so the circuit structure is simple and clear, the welding process simple, circuit stability is good, operation difficulty is small.Key words: sensor;Photoelectric counter; AT89S51目录1引言 (1)2任务要求 (2)3方案论证 (2)3.1两种方案的选择 (2)3.2方案的选择 (2)4 系统组成概述 (3)5 硬件系统各部分介绍 (3)5.1光电传感器 (3)5.2 AT89S51单片机 (4)5.2.1 AT89S51系列单片机的主要性能特点 (4)5.2.3 51系列单片机的基本组成 (5)5.2.4外接晶体引脚 (6)5.2.5 控制信号或与其它电源复用引脚 (6)5.3显示器件 (7)6 硬件电路设计 (8)6.1 最小系统 (8)6.1.1 电源电路 (8)6.1.2 复位电路 (8)6.1.3 晶振电路 (9)6.2 单片机控制电路 (10)6.3 显示电路 (10)7 系统软件设计 (11)8 结论 (13)参考文献 (13)致谢............................................................................................................................ 错误!未定义书签。

基于单片机的光电计数器设计毕业设计

毕业设计（论文）题目：基于单片机的光电计数器设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

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涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

光电计数器设计报告

前言随着大规模、自动化的生产不断发展,很多企业在生产的过程中,大量使用各种智能化的产品,提高生产管理水平;采用红外线遮光方式的光电计数器,抗干扰性好,可靠性高;可用于测量宾馆、饭店、商场、超市、博物馆、展览馆、车站、码头、银行等场所的人员数量及人员流通数量,同时丝毫不会侵犯到被测人员的个人隐私;该产品应用广泛,也可以测量流水线上的产品的数量,以及可检查产品有无缺损;适用于各种环境对产品的成品或者是半成品进行计数,以满足现代生产的适时管理和需要,实现了智能控制;本人根据了光电计数器的工作原理,再结合了刚学过的模拟电子技术、数字电子技术、光电传感技术等电子类专业知识,制作了一个简易的红外光电计数器,本课题设计是对自己所学知识的一个综合运用和检验;同时也是自己走向社会前对产品的制作工艺以及产品生产流程的了解;该电路的指导思想是利用红外发光管发射红外线,红外接收管接收此红外线,并将其放大、整流转换成高低电平信号,驱动计数器计数,并经译码驱动电路使数码管显示数值;该电路还设计了一个报警电路,当计数器计数到上限时即99时,产生一个进位脉冲来驱动555产生延时信号使蜂鸣器报警;由于本人经验不足,且实验器材精确度不高,故设计还有很多不足和缺陷,需做进一步的改进和完善;第一章设计内容及要求1.设计主要内容该设计以红外发射及接收管为主要元器件产生光电脉冲,该脉冲通过双十进制加法计数器计数,4-8译码器译码,7段数码显示管显示来实现系统0-99光电计数及显示;当计数到99时计数暂停并报警;启动清零开关可重新计数;2.设计要求设计主要包含基本和提高要求两层次基本要求：利用红外发射接收管作为光电计数器的传感器进行计数,用数码管显示计数值,当数码管显示值与设定值相同时报警,此外计数器停止计数,手动清除报警后可重新工作;提高要求：l发光器件和光接收器之间的距离大于lM提示：生于距离较远；需要增大发光二极管的电流,这种情况下只能采用脉冲供电方法,此时有物体和无物体其输出频率会产生变化;2有抗干扰技术,防止背景光和瓶子抖动产生计数误差3每计数100,用灯闪烁2S指示一下;第二章系统设计方案选择方案一图方案一电路原理设计图该电路采用遮光式红外管触发计数器计数,当计数器递增计时到99即定时时间到时,显示器上显示99,同时发出光电报警信号;译码显示电路由74LS48和共阴极七段LED显示器以及1K电阻排组成;报警电路主要由555定时器脉冲控制;秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,但本设计对此信号要求并不是太高;主要是利用555产生一个延时信号使蜂鸣器扬声报警,此时可按下复位开关是电路重新从00开始计数;方案二图方案二电路原理设计图方案比较1.光电转换部分方案一设计简单,原理清晰,对负载及红外信号的发射强度未予考虑;方案二红外接收管的负载能力得以提高,但实现光电脉冲对电阻及三极管的开关参数有一定的要求,红外接收管还会受到三极管作用下的外围负载影响,不易于实现标准的高低电平转化;2.计数显示部分由于两种方案在计数部分所用的芯片不同,因此在芯片的个数选择和各引角连接方面就存在明显的差异;其一74LS192多了清零端方便清零功能的实现;74LS190就需在置数端实现置数功能基础上做点改进,这里通过一双向开关实现硬件复位;其二是进制设置：74LS192采用的是S9=1001,74LS190采用的是S10=1010;都需要使用与非门实现置数,但是74LS192是同步置数,74LS190是异步置数,74LS192当一有进位信号时就开始置数,而74LS190置数信号有延迟;这是两者最主要的区别,也是方案设计选择前者的主要原因;3.译码部分都采用4输入8输出译码方式,实现功能相同,两者没有明显的优劣差异;4.显示部分都采用共阴极七断数码驱动显示管,此部分没有区别;5.报警设置若实现99报时,方案一设计更简单,直接从CO端引出报警信号,通过555定时器产生一定频率的脉冲驱动报警电路;方案二报警设计具有通用性,能设置0-99范围内任意数值显示时的报警,但设置报警数值时较为不便;考虑实际应用采用方案一;总上所述,方案一更简易、经济,更可行;图系统原理组成框图工作原理该计数器采用了遮光式红外发射与接收管来产生脉冲信号,当没有遮光物时,红外接收管产生低电平信号,再经过三极管信号放大反向后变为高电平信号,最后经过74LS14反向器又变为低电平,同理,当有遮光物挡住对管时,接收管产生高电平信号,在经过放大反向后,作用在74LS192计数器上一个高电平信号,这样就有一个正跳沿脉冲使计数器开始进行加计数,并且通过74LS48译码电路在两个共阴极数码管上显示计数值,计数部分采用了同步时序逻辑电路设计,当计数器递增计数到99即计数最大值时,两计数器开始同步置数,同时高位计数器产生进位脉冲信号驱动报警电路报警,报警电路采用的是NE555构成的多谐振荡器,振荡频率 f0=1/R1+2R2CLn2=R1+2R2C,其输出信号经三极管推动蜂鸣器工作;PR未控制信号,当PR为高电平时,多谐振荡器工作；反之,电路停振;此时可以用复位开关使其清零,当再有脉冲信号时,计数器又开始循环计数;第四章单元电路设计、参数计算、器件选择光电转换模块光电转换的电路见图由于发光二极管的工作电压大约在左右,工作电流大约在4mA到10mA左右,并且电源电压为5V,所以R3=/4mA~10mA=250Ω~625Ω,因此选择470的电阻作为发光管的限流电阻;三极管有放大作用,所以集电极的电流较大,所以要加一个阻值较大的电阻作为限流电阻,因此选择了10KΩ电阻;当接通电源的时候,红外发射管发光,红外接收管反向导通,相当于短路,所以A点的电压为低电平,基极电流降低,发射结的电压降低,所以发射结反向截止,根据三极管基极电压与集电极电压反向的特性,所以集电极电压为高电平,当一旦有东西遮在发光管和光敏三极管中间时,红外接收管正向截止,即A点电位为高电平,当之超过三极管的导通电压一般为硅管为,锗管为左右时,三极管就会导通,当基极电流继续增加时,三极管会饱和导通,此时三极管相当于工作在开关的闭合状态,发射极相当于直接接地,所以集电极输出为低电平;再经过一个反向器后变为高电平,这样就可以给后面计数器一个上升沿脉冲;使其触发开始工作;图光电转换电路计数显示模块4.2.1 数码管译码：编码的逆过程,即将输入代码“翻译”成特定的输出信号;译码器：实现译码功能的数字电路;七段数字显示器原理按内部连接数字显示器分为共阴极和共阳极两种（a）管脚排列图; b共阴极接线图; c 共阳级接线图图数码管内部电路4.2.2 显示译码器74LS48图 74LS48的管脚排列图和其逻辑符号图4.3 A 0 =0时,/ LT =1时,若七段均完好,显示字形是“8”,该输入端常用于检查74LS48显示器的好坏; 当 A 1=1时,译码器方可进行译码显示; 用来动态灭零,当A 2= 1时, 且A 3 =0, 输入A3A2A1A0=0000时,则/ I BR =0使数字符的各段熄灭； / LT为灭灯输入/灭灯输出,当 V CC =0时不管输入如何, 数码管不显示数字；为控制低位灭零信号,当A 3=1时, 说明本位处于显示状态;若 A 3 =0, 且低位为零, 则低位零被熄灭;图译码显示电路根据设计要求由于数码管是由发光二极管构成的,所以要在译码器与数码管之间加1K 的电阻保护,因为选择的是共阴的数码管,数码管的两个公共端与地端相接;4.2.3 十进制计数器74LS19274LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器; CPU 为加计数时钟输入端,CPD 为减计数时钟输入端;LD 为预置输入控制端,异步预置;CR 为复位输入端,高电平有效,异步清除;CO 为进位输出：1001状态后负脉冲输出, BO 为借位输出：0000状态后负脉冲输出;图 a74ls192引脚图 b74LS192逻辑符号图表 74LS192的真值表工作原理：当LD =1,CR=0时,若时钟脉冲加入到U CP 端,且D CP =1,则计数器在预置数的基础上完成加计数功能,当加计数到9时,CO 端发出进位下跳脉冲；若时钟脉冲加入到D CP 端,且U CP =1,则计数器在预置数的基础上完成减计数功能,当减计数到0时,BO 端发出借位下跳变脉冲;由74LS192组成的一百进制递加计数器如下图,其预置数为N=1001 10018421BCD=99;它的计数原理是：只有当低位CO 端发出进位脉冲时,高位计数器才作加计数;当高、低位计数器处于99,且置数端LD =0,计数器完成并行置数,此计数器的置数值为99,当置数到99时可用复位端使其清零,在U CP 端的输入时钟脉冲作用下,计数器再次进入下一循环加计数;图计数器计数置位部分声光报警模块由555定时器和三极管构成的报警电路如图所示;其中,555构成多谐振荡器,振荡频率 f0=1/R1+2R2CLn2=R1+2R2C,其输出信号经三极管推动扬声器;PR 未控制信号,当PR 为高电平时,多谐振荡器工作；反之,电路停振;图报警工作电路555电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图所示;它含有两个电压比较器,一个基本RS 触发器,一个放电开关管T,比较器的参考电压由三只 5K Ω的电阻器构成的分压器提供;它们分别使高电平比较器A 1 的同相输入端和低电平比较器A 2的反相输入端的参考电平为CC V 32和CC V 31;A 1与A 2的输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态;当输入信号自6脚,即高电平触发输入并超过参考电平CC V 32时,触发器复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于CC V 31时,触发器置位,555的3脚输出高电平,同时放电开关管截止;D R 是复位端4脚,当D R ＝0,555输出低电平;平时D R 端开路或接V CC ,V C 是控制电压端5脚,平时输出CC V 32作为比较器A 1 的参考电平,当5脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控制,在不接外加电压时,通常接一个μf 的电容器到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定;T 为放电管,当T 导通时,将给接于脚7的电容器提供低阻放电通路;图 555电路的内部电路方框图本电路由555定时器和外接元件R 1、R 2、C 构成多谐振荡器,脚2与脚6直接相连;电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路亦不需要外加触发信号,利用电源通过R 1、R 2向C 充电,以及C 通过R 2向放电端 C t 放电,使电路产生振荡;电容C 在CC V 31和CC V 32之间充电和放电,其波形如图b 所示;输出信号的时间参数是T ＝t w1＋t w2, t w1＝R 1＋R 2C, t w2＝2C 555电路要求R 1 与R 2 均应大于或等于1K Ω ,但R 1＋R 2应小于或等于Ω;图多谐振荡器结构及工作电压波形第五章实验、调试及测试结果与分析·调试电路板焊接好后,先不能急着通电,先要检查硬件线路,其步骤如下：1检查连线是否正确根据电路原理图连线,按一定顺序一一检查安装好线路,这样可以比较容易查出错线或少线;为了防止出错,对于已查过的线路在电路图上做出标记 ;2元器件的安装情况检查元器件引脚之间有无短路；连接处有无接触不良,有无虚焊,假焊情况；二极管的极性和集成元件的引脚是否连接有误;这样检查无误后就开始通电,通电后发现十位数码管中e 极二极管不亮,找出其连接译码器的15脚,发现是虚焊了,重新焊了下,通上电数码管正常工作;当我们把遮光物放在对管再抽出的过程中,数码管没变化,还是显示00,通过用数字万用表检测后,发现红外接收管内阻很大,已经烧坏了,可能是在焊接的过程中,温度过高散热不当所致,后又换了个红外接收管;当再次通电后,在用同样的方法发现数码管还是不计数,我们用万用表检查了以下,发现当没有遮住红外管时,红外接收管的电压为本应该在左右,当遮住了红外管后,电压变为,总结下低电平电压过高,不能使反向器反向,也就不能使计数器计数,我们把红外管对折后重新焊接,在通上电,这次把电源电压改小了,改为原来是,结果板子正常工作了,能实现00-99计数了,而且比较稳定;结果与分析通过调试以后,电路板可以按照预定的要求实现功能;刚开始通电,数码管显示00,当有遮光物挡住又拔出时,计数器进行加1,这样能完成00—99计数,通过检测我们发现红外管需要对折焊接后才会更加灵敏,这样才能使脉冲信号更加稳定,计数更准确,还有板子的工作电压要调好,不能过高也不能太低,要让板子能正常工作即可,在焊接时一定注意温度控制好,可以先把一些敏感元件引脚留长些,这样可以方便散热,以免烧坏元件;总结为期一周的电子课题设计终于落下帷幕了,我和我的搭档经过这一周的辛苦努力,终于得到了收获,完成了我们的电子设计---光电计数器;因为以前动手很少,对做电子线路板经验不足,所以刚开始有点不知所措,但我们没有放弃这次难得的动手机会,通过查阅相关资料,把原理图画好,经过仿真确定其可行性,然后就开始焊接电路板,在焊接电路板的过程中,我们从中发现了许多问题,也遇到了不少难题,不过我们没有退却,在指导老师的帮助下,把问题给逐一解决了,而且在动手操作的过程中,也领悟到了许多焊接技巧,方法,增强了实践动手能力,当我和搭档把电路板成功焊接完成后,非常兴奋,很有成就感,更增加了我们以后动手操作的信心,在后期调试过程中,通过数字万用表,示波器等相关测量工具获得了计数器的一些工作参数,在结合实验现象和结果分析,更加懂得了该光电计数器的工作原理;感谢学校给我们提供了这次宝贵的动手实践机会,通过动手操作,我们学到了许多书本上没有的知识,而且更加巩固了所学知识,真正做到了所学即所用;经过这次电子设计,我从中收获了很多,更加懂得了理论联系实际的重要性,让我们对电子设计这门科目有了更深一层次的了解;我相信我能在以后的电子设计中做的更好,会有更多新的发现;参考文献1 梁宗善. 电子技术基础与课程设计.华东理工大学出版社. 1994.2 郁汉琪. 数字电子技术实验及课题设计.高等教育出版社.3 梁廷贵、王裕琛.译码器编码器数据选择器电子开关电源分册.科学技术文献出版社.4 杨志忠、卫桦林. 数字电子技术. 高等教育出版社.5 杜虎林.数字万用表使用测量技法与故障检修.人民邮电出版社.6 吴运昌.模拟集成电路原理与应用.华南理工大学出版社.7 黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛技能训练.北京航空航天大学出版社.8 刘守义.数字电子技术基础.清华大学出版社.附录1电路原理总图附录2电路元器清单。

毕业论文光电计数器设计及制作

目录摘要 (2)第一章光电转换部分 (5)§1。

1光源的基本特性和选择 (5)1。

1。

1热辐射光源 (5)1。

1.2气体放电光源 (5)1.1。

3固体发光光源 (5)1。

1.4激光器 (6)§1。

2 光电探测器 (7)1。

2.1光伏探测器的原理 (7)1。

2.2光伏探测器的特性 (9)1.2.3 快速硅PIN光电二极管 (10)§1.3 光电信号输出 (11)第二章计数电路 (12)§2。

1 十进制计数电路设计 (12)§2.2 显示译码电路设计 (13)§2.3 数码显示 (14)第三章光电计数器电路的安装及改进 (16)§3.1 器件准备 (16)3.1。

1 器件清单表 (16)3。

1.2 其它使用的仪器： (16)§3。

2 电路连接 (16)3。

2.1 光电部分 (16)3.2。

2 计数部分 (17)3.2。

3 显示译码部分 (17)3.2.4 显示部分 (18)§3.3 电路分步测试 (18)3。

3.1 光电二极管的测试 (18)3。

3.2 555定时器的测试 (18)3。

3.3 计数电路的测试 (18)3.3。

4显示电路的测试 (19)§3.4 电路总体调试 (19)§3.5 光电转换电路改进 (19)3。

5.1阻抗匹配改进 (19)3。

5。

2 光电计数器适用性改进 (21)参考文献 (23)致谢 ................................................. 错误!未定义书签。

摘要数字式计数器因为其有使用方便，计数精确，显示直观等优点，被广泛应用于各行业生产线上的物件计数。

本论文利用光电二极管接收激光光源发射的光信号，并通过数字计数与显示电路设计了一种光电计数器。

当物件从光电二极管与激光器之间通过时会对光束进行遮挡，光电二极管的电压发生变化。

电气电子毕业设计16传感器课程设计(报告)：光电计数器

引言传感器是一种敏感器件，它能将被测物理量转换成便于测量和处理的另一种物理量。

例如，光、声、磁、温度、压力等非电量通过传感器可转换成电压或电流，从而采用电子设备对其进行控制、测量和处理。

传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。

在自动测量过程或控制系统中，首先由传感器感受被测量，而后把它转换成电信号，供显示仪表指示或用以控制执行机构。

如果传感器不能灵敏地感受被测量，或者不能把感受到的被测量精确地转换成电信号，其他仪表和装置的精确度再高也无意义。

传感器应用广泛，种类很多。

其中光电传感器作为一种新型的电压电流测量装置，与传统电磁式互感器相比较，具有绝缘强度高、动态范围大、频带宽、抗干扰能力强、不会产生磁饱和及铁磁谐振、体积小、重量轻、造价低等一系列优点。

本论文主要阐述了利用光电断路器做为敏感元件，将光转换为电信号输出，并用数码管显示，实现光电计数器的功能的过程。

对该电路的工作原理、制作和调试方法等做了深入介绍。

光电计数器在本论文设计中，主要是由光电信号检出、放大、整形、计数和显示5个部分电路构成。

光电断路器、三极管VT1、VT2组成的电路是为了检测输出光电脉冲。

集成计数器A1、A2以及数码管LED等构成的计数电路是为了脉冲信号进行计数。

因此，也可以说该电路是由这两部分电路组成。

本计数器可将机械或人工计数方式变为电子计数，并且采用ＬＥＤ数码显示，简单直观，可适用于诸多行业，以满足现代生产、生活等方面的需求。

本篇论证仔细、全面、深入，通俗易懂，实用性强，本报告所用词汇仔细洗练，都是一些简单易懂的词，读者可以容易了解电路的相关性能。

附录还对整个电路设计中很多问题给予相应的解释和扩展，相信适合多层次电子相关专业人士参阅和参加各种电子竞赛活动的参考资料。

1 主要器件介绍1．1 光电断路器光电断路器是光耦合器中的一种。

光电断路器以光为媒介传输电信号。

它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。

毕业论文光电计数器设计及制作

毕业论文光电计数器设计及制作光电计数器是一种常见的数字传感器，可以通过光电元件对光强度进行测量，并将得到的信号转换成数字信号进行计数。

本文将介绍光电计数器的设计和制作过程。

一、原理介绍光电计数器的基本原理是利用光敏元件（比如光敏二极管）和计数器芯片（比如74LS76）实现对光强的测量和数字计数。

具体流程如下：1. 光敏元件接收光信号，将光信号转化为电信号。

这里我们使用光敏二极管，通过照射它来产生电流（或电压）信号。

2. 信号放大。

由于光敏二极管产生的电流信号非常微弱，需要经过一个放大器进行放大，通过构建像素放大器来对信号进行放大。

3. 信号滤波处理。

由于光信号中包含噪声，在进行信号测量之前需要对信号进行滤波处理，通常可以采用低通滤波器来消除高频噪声。

4. 数字计数。

将上述处理之后的信号输入74LS76芯片进行数字计数，可以实现对光信号的计数。

其中，74LS76是一款可同步74LS系列预置式双稳态计数器，包含两个独立恒压源的JK触发器。

二、设计过程1. 光敏元件的选择。

在本设计中，我们选择了光敏二极管作为光敏元件，其灵敏度较高，响应速度较快，此外成本也相对较低。

需要注意选择合适的工作波长（根据不同应用场景的光源波长进行选择）。

2. 像素放大器的设计。

为了放大光敏二极管产生的微弱信号，我们需要构建一个像素放大器。

放大器的主要部件包括一个放大电路和一个反馈电路。

电路设计采用了双运算放大器，具备高增益、高输入阻抗和低噪声等特点。

反馈电路采用了电压跟随器结构，能够实现电压放大，同时对电压进行平滑处理，起到滤波作用。

3. 滤波器设计。

为了消除光信号中的高频噪声，我们采用了一级低通滤波器。

该低通滤波器采用R-C串联结构，通过改变电容的大小可以调节滤波器的截止频率。

4. 计数器的选择。

在本设计中，我们选择了74LS76芯片作为计数器。

这款芯片具有高速、低功耗、低成本的特点，可以满足光电计数器的计数要求。

三、制作过程1. 光电元件的连接。

工业用光电计数器课程设计论文

光电计数器设计专业：机械设计制造及自动化班级：机自094姓名：张祎鑫学号：200906024239目录：一．设计题目二．设计要求三．题目分析四．整体构思五．具体实现六．单片机小系统及外围电路的实现七．系统调试八．在实验室实现过程中遇到的问题及排除措施九．设计心得体会十．参考文献一、设计题目：光电计数器的设计主要内容：掌握光电传感器的使用方法；掌握利用单片机制作一种简单工业生产线计数系统。

二．设计要求：本设计中的传感器系统，所要达到的功能：1、数码管可以显示产品个数（0-99），自由设定产品报警个数（比如8），当产品数目是8的个数时，发出报警（蜂鸣器响）。

2、独立设计电路，应包括单片机最小系统、红外光电开关、数码管显示部分。

三．题目分析：本电路的指导思想是设计一电路光控电路，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，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。

四．整体构思：系统的组成与结构：图2-1 光电计数器系统结构图整个光电计数器系统是由按键电路、光电传感电路、STC89C52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，当达到设定的报警值时，报警电路发出报警。

五．具体实现：1，光电开关：采用光电传感器采集外部信号。

引起单片机内部中断发生。

2，中断方式计数：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触发方式为上升沿触发，当光电开关提供上升沿电压时进入中断子程序，対显示缓冲区的数值加一，并判断是否超出技术上限，如果超出则清零计数。

考虑到功能键的触发操作，将EX0作为控制中断开启与暂停的标志位。

3，显示部分：采用LED显示，LED只显示数字输出。

基于AT89S52单片机的光电计数器毕业设计

毕业设计（论文）报告题目工业产品产量计数器的设计与制作院（系）别中德机电学院专业机电一体化技术班级机电1002班姓名刘兆华学号 100101239指导教师赵振荣2012年12月摘要随着当今社会的飞速发展，越来越多的流水线上的产品和各种公共场都需要进行自动计数。

基于单片机构成的产品自动计数器有直观和计数精确的优点，目前已在各种行业中得到广泛应用。

数字计数器有多种形式，总体来说有接触式和非接触式两种，在科技发展的今天，非接触式红外计数器得到了广泛的应用。

本设计采用一对红外发射接收管作为红外计数器的信号检测头，具有价格低廉，抗干扰性好，结构简单，操作方便等特点。

指导思想是利用红外发光管发射红外线，红外接收管接收此红外线，并将其放大、整流形成低电平信号.当有人或物挡住红外光时，接收管没有接收到红外信号，放大器将输出高电平，同时将这个电平信号送入单片机进行控制计数，并且使数码管显示数值。

这样就得到要统计的人或物的数量。

关键词：自动计数；单片机；数码管AbstractAlong with the rapid development of this community, more and more on the assembly line of products and all sorts of public Need for automatic counting. Based on single-chip computers.the product automatic counter intuitive and count accurate advantages, currently have in various industries have been widely used. Digital counter have various forms and generally have contact and contact-less two kinds, in the development of science and technology today, contactless infrared counter been widely used. The design USES a pair of infrared emission receiving tube as infraredcounter signal detection head, is inexpensive, anti-jamming good, simple structure, convenient operation, etc.The guiding ideology is using infrared luminescence tubes launch infrared, infrared receiving tube receiving this infrared, and put the amplification, rectifier form low level signals. When someone or something blocking infrared, receiving tube without receiving infrared signal, amplifier output high level, at the same time will the level signal into SCM control counted, and making digital tube display Numbers. So get to statistics, the number of people or things.Keywords: Automatic counting，MCU，Digital tube目录摘要 (1)Abstract (1)前言 (4)第一章计数器的概论 (5)1.1 选题背景 (5)1.2 国内外的研究概况 (5)第二章控制要求分析 (6)2.1 设计要求 (6)2.2 题目分析 (6)2.3 整体构思 (6)第三章主要元器件的概述 (8)3.1 AT89S52单片机的引脚及其功能 (8)3.2 光电式传感器（光电开关）E18-D80NK (11)3.3 数码管 (14)第四章计数器控制系统设计 (16)4.1 单片机系统程序设计流程 (16)4.2 单片机系统 (17)4.2.1 时钟源电路 (18)4.2.2 复位电路 (18)4.2.3 计数功能 (19)4.2.4 数码管显示电路 (20)4.2.5 报警部分 (22)4.3 电路焊接及其实物调试过程中出现的问题及解决办法 (23)4.4 计数器总电路图及程序设计 (24)4.4.1 总电路图 (24)4.4.2 程序编写 (24)第五章结束语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)前言在当今社会飞速发展的今天，厂家基本采用流水线技术进行产品生产作业，而怎样对其线上的产品进行实时的、有效的、精确的自动计数成为广大生产厂家十分关注的问题。

光电计数器课程设计

电子技术课程设计报告书课题名称光电计数器姓名黎成芙学号 0812402-32 院、系、部物理与电信工程系专业通信工程指导教师蒋冬初2010年01月 10日※※※※※※※※※ ※※※※※※※※2008级学生通信工程电子技术课程设计光电计数器的设计1 设计目的（1）熟悉简单IC集成电路的设计方法。

（2）掌握部分芯片的逻辑功能及使用方法。

（3）掌握Multisim10.0的使用（4）了解光电计数器的组成及工作原理。

2 设计思路光电计数器的工作原理为：首先，控制电源开关打开。

物品从发光二极管与光电三极管之间通过。

产生光电流，然后由施密特触发器进行整型后，形成脉冲计数电压。

输出给倍率可调电路。

通过调节后的电压经过译码电路译码后，然后由译码电路显示。

若计数已经达到一定数量时。

由控制信号，控制停止或驱动传动带进行下一次的计数。

(扩展部分）设计思路如下图1。

图13 设计过程3.1单元电路设计（1）8421码递减计数器计数器选用中规模集成电路74LS192进行设计较为简便，74LS192是十进制可编程同步加/减计数器，它采用8421码二—十进制编码的，并具有直接清零、置数、加/减计数功能。

图中4、5脚分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端，11脚是异步并行置数控制端，12、13脚分别是进位、借位输出端，14脚是异步清除端，15、1、10、9脚是并行数据输入端，3、2、6、7脚是输出端。

74LS192的引脚排列及逻辑符号如图2。

（a）引脚排列 (b) 逻辑符号图2图中： P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。

其功能表如下：输入输出MR P3P2P1P0Q3Q2Q1Q01×××××××0000×d c b a d c b a00×01××××加计数1011××××减计数3. 2电路设计光电计数器电路如图3所示。

光电计数器的设计

课程设计说明书课程设计名称：数字电路课程设计课程设计题目：光电计数器的设计学院名称：信息工程学院专业：班级：学号：姓名：评分：教师：20 11 年 9 月 5 日数字电路课程设计任务书20 11 －20 12 学年第 1 学期第 1 周－ 2 周题目光电计数器的设计内容及要求1.利用发光二极管和光敏三极管作为光电计数器的传感器进行计数，用数码管显示计数值，当数码管显示值与设定值相同时报警，此外计数器停止计数，手动清除报警后可重新工作。

2.每计数100，用灯闪烁2S指示一下进度安排1.布置任务，查阅资料，选择方案，领实验仪器： 2天2.仿真，画PCB线路板图： 2天3.领元器件，焊接，制作： 3天4.调试： 2天5.验收： 0.5天学生姓名：指导时间：2011年9月1日-2011年9月9日指导地点：任务下达2011 年 9月 1日任务完成2011 年 9 月 9日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师系（部）主任注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

光电计数器的设计可以对某项物件进行计数，计数物件速度可慢，可快，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，在生产流水线包装数量控制等领域的应用，既能节省劳动力有能高效地完成任务，其次它也是光电技术的基础。

在光电计数部分我们考虑到脉冲信号的稳定度、方便检测是否能够产生脉冲信号，因此在电压比较器和NE555之间我们选择了NE555，又要利用遮断式红外控制原理对通过的物件计数，为了感应良好，我们使红外发光管与光电接收管相对安放，同时为避免自然光线干扰引起的误计数，同时因实验室条件有限，在光电计数器工作时尽可能的让房间里没有自然光照射进来。

本计数器可实现0～99的计数显示。

每当物件通过一次，红外光被遮挡一次，光电接收管的输出电压发生一次变化，这个变化的电压信号通过放大和处理后，形成计数脉冲，去触发一个十进制计数器，便可实现对物件的计数统计。

光电计数器的设计

光电计数器的设计摘要：采用了光源与计数器分离设计的方法，设计了一种光电感应计数器。

光源采用红外点光源，计数器部分由接收电路、电压放大整形电路、光电耦合器、CD4518等组成，经过译码器的译码，最后通过显示器显示计数结果。

其电路简单、可靠，可以实现0—99的计数显示。

关键词：光电；计数器；整形电路光电技术是光子技术与电子技术相结合而形成的一门技术，已渗透到许多科学领域。

主要研究光与物质中电子相互作用及其能量相互转换的相关技术，以光源激光化，传输波导化、手段电子化、现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化为特性，是一门新兴的综合性交叉学科。

光电计数器广泛应用于工业生产、实时监测、自动化控制等领域。

本文设计的光电计数器克服了传统的采用机械式计数或反射式计数带来的不足，不仅适合原来传统计数器所适用的场合，同时对传统的计数器也是一个很好的换代产品，特别是对于那些采用人工式计数的场所，也是一个很好的换代产品。

一般的光电计数器采用红外感应器件，或者光电对射器件，其计数范围发散，不适合体积大的固件计数。

该计数器成本低，价格便宜，性能可靠，稳定性高，抗干扰能力强，计数方向明确，也可对大体积固件计数，能够满足现代生产和生活的需要。

1光电计数器系统的结构组成系统电路主要由接收电路、信号放大电路、波形整形电路、计数器、译码器、显示器、控制电路等组成。

原理框图如图1所示。

（1）接收电路：由于光电计数器的目的是对光信号进行计数，所以接收电路的主要任务是接收光信号，然后转换成电信号，通过所接负载转换成电压信号输出。

该电路用红外发光二极管和光电三极管组成。

（2）信号放大电路：由于光经过光电三极管产生的电信号很微弱，不能使后面的波形整形电路及计数器正常工作，所以要经过放大电路放大到一定程度才可以使后面的电路正常工作。

（3）波形整形电路：波形整形电路是通过一个电压比较器将正弦波、三角波等转换成高低电平。

基于计数器工作时钟脉冲需要高低相间的电平，然而，经过光电三极管又经放大的电压信号是正弦曲线，所以电压比较器在此的作用非常重要。

光电计数器_实验报告

电子系统课程设计设计题目：光电计数器作者：指导教师：光电计数器实验报告工业生产中常常需要自动统计产品的数量，数字式电子计数器有直观和计数精确的优点，目前已在各种行业中普遍使用。

本次设计的光电计数器采用光电传感器与计数器实现对物件的数目统计。

光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。

我们采用的传感器为红外光电传感器。

一、设计内容及要求设计并制作一个光电计数器装置。

1．基本部分（1）发光器件和光接收器件之间的距离大于1m；（2）有抗干扰技术，防止背景光或瓶子抖动产生误计数；（3）每计数100，用灯闪烁2s指示一下；（4）LED数码管显示计数值。

2．发挥与扩展部分（1）发光器件和光接收器件之间的距离大于2m；（2）每计数100，用灯闪烁2s指示一下，同时喇叭发出提示音；（3）设计一个倒计数器。

二、设计方案1.基本思路我们的设计思路是将基本部分与发挥部分统筹考虑，进行方案设计。

第一、光信号的采集，光能否被接收会产生不同的信号，将其转换成高低电平；第二、计数器记录高低电平的变化，实现计数功能；第三、计数器计满后，输出信号通过单稳态触发器，产生2秒延时，同时驱动相应的蜂鸣器电路与LED电路。

2.器件选择计数器：由于计数要求为100，且可以倒计数，我们选择了74LS190计数器，其计数方式为模10的8421BCD码计数。

对射管：74LS190为上升沿计数，因而我们选用使用广泛的红外对射管，光路断开时，输出低电平；光路建立时，输出高电平。

一个上升沿恰好对应一次计数。

此外，它还有集成度高，使用灵活，输出电平稳定等优点。

数码管：我们选用的是8段共阳数码管。

显示译码器：由于计数器输出为8421BCD码，且数码管为共阳，因此我们选用74LS47。

555定时器：由于在计满数后，进位端产生低电平，且要求在两秒内驱动提示电路，因此我们采用被广泛使用的NE555定时电路，用作单稳态触发器。

发光二极管：设计要求为发光二极管闪烁2秒，我们有2种设计方法。

毕业设计---光电计数器的设计

2012 届毕业设计说明书光电计数器的设计摘要21世纪是信息时代，是获取信息，处理信息，运用信息的时代。

传感与检测术的重要性在于它是获得信息并对信息进行必要处理的基础技术，是获取信息和处理加工信息的手段，无法获取信息则无法运用信息。

光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。

它的理论基础是光电效应。

这类效应大致可分为三类。

第一类是外光电效应，即在光照射下，能使电子逸出物体表面。

利用这种效应所做成的器件有真空光电管、光电倍增管等。

第二类是内光电效应，即在光线照射下，能使物质的电阻率改变。

这类器件包括各类半导体光敏电阻。

第三类是光生伏特效应，即在光线作用下，物体内产生电动势的现象，此电动势称为光生电动势。

这类器件包括光电池、光电晶体管等。

光电效应都是利用光电元件受光照后，电特性发生变化。

敏感的光波长是在可见光附近，包括红外波长和紫外波长。

数字式电子计数器有直观和计数精确的优点，目前已在各种行业中普遍使用。

数字式电子计触式触发的，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是其中之一，它是一种非接触式电子传感器。

采用光电传感器制作的光电式电子计数器。

这种计数器在工厂的生产流水线上作产品统计，有着其他计数器不可取代的优点。

关键词：光电效应；光电传感器；光电计数器ABSTRACTThe 21st century is the age of information, it is the access to information, treatment information, use of the information age. Sensing and detection technology is important because it is the access to information and the information necessary to deal with the underlying technology, is access to information and means of processing information, unable to get information you won't be able to use information.Photoelectric sensor is a light signal into an electric signal of the sensor. It is the theoretical basis of the photoelectric effect. These effects can be broadly divided into three categories.The first type is outside of the photoelectric effect, namely, in daylight, can make the tungsten surface. Use this effect caused by device with vacuum photocell, photomultiplier tubes, etc. The second category is the photoelectric effect, i.e., in the light, can make the electrical resistivity of the material change. Such devices include various types of photosensitive semiconductor. The third category is photo voltaic effect, in the light, the objects within the EMF EMF, this is called light-induced electromotive force. This class of devices, including photovoltaic cells, photo-transistor, etc. Photoelectric effect is using optoelectronic components affected by the lighting, the electric characteristics change. Sensitive optical wavelength is visible in the vicinity, including infrared wavelength and UV wavelengths. Digital electronic counters have intuitive and counts accurate benefits, has been in widespread use in various industries. There are a variety of digital electronic counter counter mode, it is triggered by the actual use conditions and the environment. Using mechanical means of contacting fires, using electronic sensors for non-contact type photoelectric sensor triggered, is one of them, it is a non-contact electronic sensors. Adopts photoelectric sensor production of opto-electronic counters. This counter is the factory's production lines for products, with other counters irreplaceable the merit.Keywords：photoelectric effect ；photoelectric sensor；photoelectric counter目录1 绪论 (1)1.1 光电计数器的发展现况 (1)1.2 论文研究的目的及意义 (2)2 计数器的设计方案 (3)2.1 流水线工件计数器的工作框图 (3)2.2 计数器的控制框图 (3)2.3 计数器设计的选型 (4)2.3.1 传感器部分 (4)2.3.2 信号器处理部分 (7)2.3.3 互锁部分 (8)2.3.4 计数译码部分 (8)2.3.5 显示部分 (9)2.4 本章小结 (10)3 光电计数器电路的设计 (11)3.1 传感器部分 (11)3.2 数模转换部分 (11)3.3 计数器的互锁部分 (12)3.4 计数部分 (14)3.5 显示部分 (14)4 Proteus 7.1设计仿真软件仿真 (16)4.1 Proteus 7.1 仿真软件的简单介绍 (16)4.2 电路各部分的仿真分析 (19)4.2.1 传感器的仿真 (19)4.2.2 反相器的仿真 (21)4.2.3 触发器的仿真 (22)4.2.4 整体电路的仿真 (24)4.3 本章小结 (26)5 性能分析 (27)5.1 性能分析 (27)总结 (29)致谢 (30)附录 (32)1 绪论1.1 光电计数器的发展现况在我国电子技术的不断发展和市场新需求的推动作用下，计数器相关技术和产业不断完善，除了它原先存在的主要核心功能外，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。

光电计数器的毕业设计任务书

无锡科技职业学院毕业设计（论文）任务书设计题目工业产品产量计数器的设计与制作学生姓名二级学院专班业级刘兆华中德机电学院机电一体化技术机电 1002 班 2012.12.3~2013.4.30 赵振荣起止日期指导教师发任务书日期2012 年 12 月 03 日1.毕业设计(论文)的内容和要求(含技术要求、图表要求等)：本设计使用 AT89S52 单片机来设计完成一个计数系统。

其中用到 E18-D80NK 漫反射式光电开关及其数码管。

要求实现对产品的数量进行计数功能。

2.毕业设计(论文)应完成的技术文件： 1．撰写毕业设计开题报告。

2. 完成中期汇报的报告。

3. 完成专业科技文献的翻译。

4．撰写毕业设计论文报告。

3.主要参考文献： 1、康华光.电子技术基础（数字部分）. 高等教育出版社 2、康华光.电子技术基础（模拟部分）. 高等教育出版社 3、倪晓军、章韵.单片机原理与接口技术.清华大学出版社 4、李朝青. 单片机原理及接口技术. 北京航空大学出版社4.毕业设计(论文)进度安排：周次第一周第二周第三周第四周第五周第六周第七周第八周第九周第十周第十一周第十二周第十三周第十四周第十五周第十六周教研室审查意见：工作内容布置课题，查阅相关资料查阅相关资料，方案论证，写开题报告查阅相关资料，方案论证电路方案总体设计电路原理图绘制编写软件仿真实现采购元器件焊接实物检查所焊接的电路调试实物设计说明书编写论文初审论文修改论文定稿材料送审，评阅毕业设计资格审查系部审查意见：备注室主任年月日年系主任月日毕业设计辅导记录序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 辅导日期前一周完成主要工作存在问题下一周计划工作。

光电计数器

二、设计要求：1、设计光电计数器，要求使用红外发光二极管、红外接收管，实现计数功能；2、发光器件和接收器件之间的距离大于1m；3、有抗干扰技术，防止由于抖动产生的误计数；4、每计数100，用等闪烁2s指示一下；5、LED数码管显示计数值。

方案二：采用单片机编程实现利用单片机外部中断方式，当光电转换电路检测到外界有物体移动时，输出由高电平变为低电平。

将这一负跳变信号传送给单片机可使其产生一次外部中断，进而执行中断中的指令，由中断服务程序控制计数，LED灯闪烁程序流程图如下图所示：方案比较：方案一采用组合与时序逻辑电路,采用模块化方法设计电路图，易于实现对电路的检查，且制作成本较低。

但其运用了较多的模拟器件，比较容易受到外界的影响。

方案二运用单片机编程，可降低设计电路的周期，具有很高的精确性。

综合考虑后，我决定采用了方案一完成本次课程设计，系统的原理框图如图1所示。

图 1 系统电路原理图具体各部分电路图如下文所述。

五、具体实现：总电路图如下：1、电源部分：采用5V电源直接驱动。

2、光电转换部分：红外对管和R1，R2组成的光电检测电路，负责把被检测的数量转换成电压脉冲信号。

工作时红外发光管发出的红外光线投射到光敏三极管上，光敏三极管导通，集电极输出低电平；当红外光线被检测物遮断时，光敏三极管截止，集电极输出高电平。

遮断一次输出一个脉冲，因此脉冲的个数就是被检测物的数量红外对管中红外发光管的正向电流为50mA，在环境温度为25°C时，它的最大耗散功率100mW，正向压降1.5V。

当环境温度上升时，允许的正向工作电流还要减小。

为了留有一定的欲量，取它的工作电流为20mA。

则R1=mA VV 205.15-=175 ῼ取R1=200ῼ，其中5V是电源电压，1.5V是红外发光管的正向压降。

根据红外对管的计数手册可知：使红外发光管的正向电流为20mA,当有遮挡时，光敏三极管Iceo=100nA；无遮挡时，光敏三极管的Ic=0.7mA.为了使光敏三极管能工作在开关状态，则R2=mA VV7.04.05-=6.7Kῼ取R2=10Kῼ，其中5V是电源电压，0.4V是光敏三极管的饱和压降。

光电计数器毕业论文

光电计数器毕业论文08级电子信息工程技术专业毕业设计（论文）摘要本系统采用的是以单片机STC89c52为核心的自动计数器。

采用反射式光电传感器，将红外发光管与光电接收管相邻安放，每当物体通过一次，红外光就被物体反射，光电接收管接收一次，光电接收管的输出电压就发生一次变化，这个变化的电压信号通过放大和处理后，形成计数脉冲，通过光电隔离耦合并行输入至STC89c52单片机的P1口，通过软件控制和键盘设定计数值并用LED加以显示，便可实现对物体的计数统计。

本计数器可将机械或人工计数方式变为电子计数，并且采用LED数码管显示，可适用于诸多行业，以满足现代生产、生活方式的需求。

所谓的光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。

它的理论基础是光电效应。

这类效应大致可分为三类。

第一类是外光电效应，即在光照射下，能使电子逸出物体表面。

利用这种效应所做成的器件有真空光电管、光电倍增管等。

第二类是内光电效应，即在光线照射下，能使物质的电阻率改变。

这类器件包括各类半导体光敏电阻。

第三类是光生伏特效应，即在光线作用下，物体内产生电动势的现象，此电动势称为光生电动势。

这类器件包括光电池、光电晶体管等。

光电效应都是利用光电元件受光照后，电特性发生变化。

敏感的光波长是在可见光附近，包括红外波长和紫外波长。

市场上的光电计数器采用的光电传感器有摄像头、光电管等，采用的光的种类有普通光和激光，可见光和不可见光等。

光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。

光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器，光电检测方法具有精度高、应用快、非接触等优点，而可测参数多，光电传感器的结构简单，形式灵活多变因此，光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。

【关键词】计数器光电传感器单片机数码管１08级电子信息工程技术专业毕业设计（论文）AbstractThe system USES the microcontroller is STC89c52 as the core of the automatic counters. By reflecting photoelectric sensor, the infrared luminescence tubes and optoelectronics receiving tube adjacent put, whenever objects through time, infrared light is reflected, photoelectric receiving tube receiving once, photoelectric receiving pipe output voltage has a time change, this change voltage signal by amplifying and processed, forming counting pulses, through photoelectric isolating coupling parallel input to STC89c52 MCU P1 mouth, through software control and keyboard Settings count value and LED to display, can realize to the object counting statistics. This counter can or mechanical artificially count way into electronic counted, and using LED digital pipe display, can be applied to many professions, to meet modern production and lifestyle needs.The so-called photoelectric sensor is light signals are converted to electrical signals a sensor. It is based on the theory of the photoelectric effect. This kind of effect can be roughly classified into three kinds. The first kind is the photoelectric effect, namely in light, can make the electronic escaping surface. Using this effect made devices have vacuum phototubes, photomultiplier tubes, etc. The second type is inside the photoelectric effect, that is, in a light ray can make physical resistivity change. Such devices including various types of semiconductor photoconductive resistance. The third type is born volts effect that light, the object inlight effect produced inside emf phenomenon, this electromotive force called light born electromotive force. Such devices including si-based ones, photoelectric transistor, etc. The photoelectric effect is using photoelectric element by light, the electrical characteristics change. Sensitive in the visible light wavelengths is near, including infrared wavelength and uv wavelength. Market photoelectric counter adopts photoelectric sensor have a webcam, phototubes to wait, use light species are regular light and laser, visible and not visible, etc. Photoelectric sensor are usually made of light source, optical path and photoelectric element of three parts. Photoelectric sensor is photoelectric device as conversion of components of the sensor, photoelectric detection method has high accuracy, application quickly, non-contact wait for an advantage, but measurable lots of parameters, photoelectric sensor of simple structure, and flexible in form, therefore, photoelectric sensors in the detection and control is widely used.[key words] counter photoelectric sensor microcontroller digital tube２08级电子信息工程技术专业毕业设计（论文）目录前言…………………………………………………………………………………5 第一章设计任务要求…………………………………………………………6 第二章方案设计…………………………………………………………………6 第一节方案一????????????????????????????6 第二节方案二??????????????????????????7 第三节方案选定??????????????????????????7 第四节方案系统结构图???????????????????????7 第三章硬件构成及功能………………………………………………………8 第一节 STC89c52系列单片机?????????????????????8 第二节光电传感的原理与特性????????????????????10 第三节蜂鸣器原理?????????????????????????12 第四节 LED数码显示器简介?????????????????????13 第四章硬件电路设计…………………………………………………………14 第一节发射与接收电路??????????????????????14 第二节计数与显示电路????????????????????????15 第三节报警电路???????????????????????????16 第五章软件设计说明…………………………………………………………17 第一节总模块流程图????????????????????????18 第二节各模块流程图??????????????????????19 结论………………………………………………………………………………20 致谢…………………………………………………………………………………20 参考文献…………………………………………………………………………21 附录???????????????????????????????22３08级电子信息工程技术专业毕业设计（论文）前言所谓的光电计数器是利用光电元件制成的自动计数装置。