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
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08级电子信息工程技术专业 毕业设计（论文）
Abstract
The 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 in light 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 tube
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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???????????????????????????????22
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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。红外光电计数器分为二种，分别为红外遮光式计数器、红外反射式计数器。红外遮光式计数器，其工作原理是从红外发光管发射出的红外光线直射在光电元件（如光电管、光敏电阻等）上，每当这红外光线被遮挡一次时，光电元件的工作状态就改变一次，通过放大器可使计数记下被遮挡的次数。
红外反射式计数器，其工作原理是由红外发光管发射出的红外光线通过反射在光电元件（如光电管、光敏电阻等）上，每当这红外光线被反射接收一次时，光电元件的工作状态就改变一次，通过放大器可使计数记下被反射接收的次数。常用于记录成品数量或展览会参观者人数。
光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源，光学通路和光电元件三部分组成。
光自动化的计数提高了工业生产上的效率以及准确性，计数的自动化和智能化最终能加速实现现代化的工业。随着生产自动化、设备数字化和机电一体化的发展,对光电计数器的需求日益增多。光电计数器设计一方面是为了巩固课本所学知识，完成知识迁移，另一方面加强动手能力，识图能力及设计能力。进一步掌握数字电路和模拟电路课程所学的理论知识；掌握微弱信号的传送方式，以及接受信号的放大、检波、反向处理、以及传感器知识；掌握数字电路计数、译码、显示系统的工作原理及设计方法；熟悉常用元器件知识，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计；了解电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题；学会对所设计电路的软件Proteus仿真过程，了解Protel99 SE设计电路和了解绘制PCB板过程；培养认真严谨的学习态度和实际动手能力以及工艺素质，市场素质，团队精神；培养遇到问题，分析原因，查找原因的能力，以及独立解决问题的能力；学会独立查阅资料，自主学习的能力，以及设计创新的能力。光电计数器在实际生产中已经得到了广泛的应用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、生活方式的需求。
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第一章 设计任务要求
设计光电计数器，实现无接触计数，主要用于工厂生产线工件计数。可采用遮光式光电传感器或者反射式光电传感器，要求使用红外发光二极管、光电管检测，要求光电发射管和接收管有30mm以上的间距，在制作实物可用导线引出长度，用LED数码显示器来显示0-999的范围计数，当数字超出999时，能够发出报警，并且能在报警后延时3秒钟自动关闭报警并自动重新计数同时可以手动清除报警，能够实现无接触计数，独立设计光电计数器电路原理图（包含电源部分），画出完整的电路原理图（包含电源部分）和PCB板图，查找资料，要求做出实物，可以使用万用板制作实物，独立完成。
第二章 方案设计
第一节 方案一
一、以STC89C52为核心的计数电路
基于单片机的光电计数器，使用STC89c52单片机，电路简单，需要编写程序，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便，可实现数码显示和键盘设定等多种功能。
采用遮光式光电传感器，将红外发光管与光电接收管相对安放，每当物体通过一次，红外光就被遮挡一次，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。
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。
本设计除了单片机外无其他芯片，在发射与接收电路中也只简单的用红外发光二极管和感光三极管组成检测部分。接线排线有规律、整齐、增强电路板的艺术美感。
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