快遞流水線紅外線計數(shù)器課程設計

1、<p><b>　　1前言</b></p><p><b>　　1.1 背景</b></p><p>　　電子計數(shù)器在科學計數(shù)領域、工 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。人類社會對電子計數(shù)器提出越來越高的要求，電子計數(shù)器計數(shù)的發(fā)展和店址計數(shù)的高速發(fā)展密不可分，從而為現(xiàn)代科學計數(shù)突飛猛進提供了堅實的后盾。</p>

2、<p><b>　　1.2 意義</b></p><p>　　本電路的制作是根據(jù)日常生活中的需要而設計出來的一種計數(shù)器。它適用于工廠生產(chǎn)流水線的計數(shù)，具有成本低、靈敏度高和制作簡單等優(yōu)點。</p><p><b>　　1.3 目的</b></p><p>　　近年來，人們熟悉了網(wǎng)購，使得快遞行業(yè)飛速發(fā)展，在這個

3、背景下，我們想到了利用紅外線計數(shù)器對流水線上的包裹進行計數(shù)。</p><p>　　1.4 設計功能要求及分析</p><p>　　設計性能要求：流水線寬度約50cm，能夠識別出不連續(xù)貨箱的數(shù)量并顯示或輸出</p><p><b>　　2 系統(tǒng)方框圖</b></p><p><b>　　2.1方框圖</b&

4、gt;</p><p><b>　　圖（1）</b></p><p><b>　　2.2組成模塊</b></p><p>　　2.2.1 傳感檢測模塊：貨物經(jīng)過時紅外接收管兩端電壓發(fā)生變化，再經(jīng)過電壓比較器將電壓穩(wěn)定產(chǎn)生脈沖信號。選型：50CM間距紅外對管；選型依據(jù)：符合快遞傳送帶的寬度。</p><p

5、>　　2.2.2 計數(shù)模塊：根據(jù)傳感檢測模塊產(chǎn)生的脈沖計數(shù)。</p><p>　　2.2.3 輸出模塊：使用數(shù)碼管將計數(shù)結果顯示，并留有接口可以將計數(shù)結果輸出到其他附加功能模塊。</p><p>　　2.2.4 復位模塊：實現(xiàn)復位功能</p><p><b>　　3 傳感器工作原理</b></p><p>　　3.

6、1 量程：輸出1/0（高電平或低電平）</p><p>　　3.2 精度：流水線寬度約50cm，能夠識別出不連續(xù)貨箱的數(shù)量并顯示或輸出</p><p>　　3.3 安裝：安裝于傳送帶左右兩邊，保證紅外線發(fā)射器正對接收器并能接收到信號</p><p>　　3.4 工作原理：通過的貨物擋住紅外發(fā)射器，接收端無光照導致電平變化，經(jīng)LM393放大后輸出規(guī)整的方波</p

7、><p><b>　　4 信號調(diào)理電路</b></p><p>　　4.1 信號調(diào)理電路</p><p>　　4.1.1 電路圖 </p><p><b>　　圖（2）</b></p><p>　　4.1.2 原理：D3為紅外反射器，Q2為紅外接收器，有光是會使LM393電壓比較

8、器3號輸入電平變化，與2號輸入電平比較，最后在1號輸出輸出方波信號。R14為可調(diào)電阻，調(diào)整以保證有貨物通過和無貨物通過是輸出兩個電平。</p><p><b>　　4.1.3 仿真圖</b></p><p><b>　　圖（3）</b></p><p>　　4.1.4 仿真圖原理：圖中左半部分中間的為單片機最小系統(tǒng)，與AT

9、89C51相連。圖中右上角為4位七段數(shù)碼管顯示器，七段數(shù)碼管右下角的四根線為選位線，一次只能選擇一位，最后用掃描的方式依次顯示，視覺效果為同時顯示，七段數(shù)碼管左下方的8根線用來控制選中的那一位顯示的數(shù)字。圖中左半部分下側是兩個開關，閉合時向AT89C51輸入低電平，上方一個用來暫停/啟動計數(shù)器，閉合計數(shù)器會停止計數(shù)，下方一個用來暫停顯示，閉合時僅暫停顯示數(shù)字，后臺依然在計數(shù)，方便讀數(shù)。AT89C51右下角為紅外計數(shù)器，為了方便仿真，暫用

10、一個開關代替。</p><p><b>　　5 誤差分析</b></p><p>　　在測試過程中我們發(fā)現(xiàn)偶爾會出現(xiàn)多記的現(xiàn)象，這個來自于電源電壓的波動，對結果影響微?。ㄕ冀Y果1%左右），可以忽略不計，所以我們決定不加入電源電壓濾波電路以節(jié)省成本。</p><p>　　6 測量數(shù)據(jù)處理算法</p><p>　　#incl

11、ude <reg52.h> #define uchar unsigned char #define uint  unsigned  int   uchar duan[10]={0x3f,0X06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6

12、f};  //段選 uchar wei[4]={0X80,0X40,0X20,0X10};   //位選  uint z,x,c,v, date,o,k,l; </p><p>　　uint dispcount=0;  void delay(u

13、char t) //延時{     uchar i,j;      for(i=0;i<t;i++)     {       

14、 for(j=13;j>0;j--);    {  }   }}  void xianshi()  //顯示{     

15、    z=date/1000;    //求千位    x=date%1000/100;   //求百位    c=date%100/10;   //求十位    v=date%10; 

16、;   //求個位   </p><p>　　P2=wei[3];     P0=duan[z];     delay(50); </p><p>　　P2=wei[2];     

17、;   P0=duan[x];     delay(50);  </p><p>　　P2=wei[1];        P0=duan[c];     delay(50);  &#

18、160;</p><p>　　P2=wei[0];        P0=duan[v];     delay(50);              

19、0;                 }        void ExtInt0() interrupt 0 //中斷  {&#

20、160;  dispcount++; //每個脈沖計數(shù)加一  if (dispcount==9999) //計數(shù)范圍0-9999   {</p><p>　　dispcount=0;</p><p>　　}  }    

21、  void main() //主函數(shù){  TCON=0x00; //中斷設置  IE=0x00;</p><p>　　o=1; //初始化 k=1; l=0;   while(1)   {   if(P1==0xfe)

22、 //功能1：開始暫停  {    delay(50);     if(P1==0xfe)     {   while(P1==0xfe); if(o==1)   

23、;   {  </p><p>　　IE=0x81;  TCON=0x01;  }    if(o==0)  

24、    {  IE=0x00;  TCON=0x00;  } o=!o;   }  }   i

25、f(P1==0xfd) {    delay(50);     if(P1==0xfd)     {   while(P1==0xfd); if(k==1)   

26、60;  l=1;     if(k==0)      l=0; </p><p><b>　　7 系統(tǒng)抗干擾措施</b></p><p>　　

27、我們在信號調(diào)理電路里面加入了一個濾波電容C5用來屏蔽來自于外界的電磁干擾。濾波電容的作用簡單講是使濾波后輸出的電壓為穩(wěn)定的直流電壓，其工作原理是整流電壓高于電容電壓時電容充電，當整流電壓低于電容電壓時電容放電，在充放電的過程中，使輸出電壓基本穩(wěn)定。</p><p><b>　　8 發(fā)展趨勢</b></p><p>　　隨著人類科學技術的發(fā)展進步，工業(yè)生產(chǎn)日益趨向于自動

28、化，而生產(chǎn)線的工作效率也直接決定了器創(chuàng)造的價值大小。在產(chǎn)品批量生產(chǎn)的今天，流水線的人工計數(shù)方式已經(jīng)無法跟上時代的步伐了，于是人們想到了用光電計數(shù)器來代替人工。而我國的工業(yè)生產(chǎn)水平并不高，也使得流水線生產(chǎn)自動化程度不高，與德國等國家還有一定差距</p><p><b>　　9 系統(tǒng)優(yōu)缺點</b></p><p><b>　　9.1本系統(tǒng)的優(yōu)點</b>

29、;</p><p>　　成本低，安裝簡單（幾乎不需要空間，直接可以對向安裝在傳送帶上方2cm處），計數(shù)精確，由于我們采用的是脈沖計數(shù)，不會產(chǎn)生誤差。</p><p>　　9.2有待改進的地方</p><p>　　還沒有加入分揀系統(tǒng)，我們考慮到如果加入分揀系統(tǒng)就需要加入大量的機械結構，使得成本大幅上升，所以省略了分揀部分</p><p>　　1

30、0 問題以及解決方案</p><p>　　問題：每次按開始/暫停鍵，從暫停到開始時計數(shù)會出現(xiàn)加1</p><p>　　解決：在程序中檢測到按鍵暫停后關中斷，檢測到開始后再開中斷</p><p>　　問題：開始測試時，一個物體計數(shù)大于1</p><p>　　解決：經(jīng)過反復測試，開始測試用的手指，因為手形導致重復計數(shù)</p><