【正文】 的計(jì)數(shù)器。它的測頻上限已進(jìn)入毫米波段，有手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)3類。 本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀現(xiàn)狀自動(dòng)計(jì)數(shù)器在日常生活中屢見不鮮，它是根據(jù)不同的情況設(shè)定的，能夠通過技術(shù)功能實(shí)現(xiàn)一些相應(yīng)的程序，如通過自動(dòng)計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打開和關(guān)閉各種電器設(shè)備的電源。 自動(dòng)計(jì)數(shù)器給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了自動(dòng)計(jì)數(shù)器的功能。由于它的功能強(qiáng)勁，用途廣泛，方便利用，所以在這個(gè)電子科技發(fā)展的時(shí)代，它是一個(gè)很好的電子產(chǎn)品。都可以利用自動(dòng)計(jì)數(shù)器來完成這樣的功用。因此，研究自動(dòng)計(jì)數(shù)器及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。近年來，我國傳感器的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，在一些高端的產(chǎn)品領(lǐng)域，如光電傳感器、紅外傳感器、速度傳感器、加速傳感器和GIS傳感器等等，國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)突破了相關(guān)技術(shù)門檻，處于推廣前期，一旦成功突破市場，行業(yè)又將迎來一次高速增長。這種現(xiàn)狀使得一些需求客戶在采購傳感器的時(shí)候非常麻煩，如有些需要采購多種傳感器就需要聯(lián)系多個(gè)傳感器廠家，不同廠家產(chǎn)品型號(hào)的匹配上也會(huì)產(chǎn)生麻煩。國內(nèi)部分企業(yè)引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，在接近傳感器、光電傳感器、紅外傳感器、速度傳感器和加速傳感器等領(lǐng)域取得了一定的突破，但尚未形成規(guī)模，但相信在國家政策的支持和推動(dòng)下，我國的傳感器行業(yè)將獲得高速成長。我國人民生活水平的快速發(fā)展給飲料企業(yè)帶來了更加廣闊的市場，飲料企業(yè)應(yīng)該加快技術(shù)升級(jí)和規(guī)模擴(kuò)展以應(yīng)對(duì)來自外資企業(yè)的競爭。 本設(shè)計(jì)基于的理念 通過對(duì)光電計(jì)數(shù)器實(shí)物的設(shè)計(jì)和制作，提高自身的素質(zhì)和了解現(xiàn)代IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在此設(shè)計(jì)過程中還要充分發(fā)揮自己的邏輯思維能力，自己的動(dòng)手能力和遇到問題的解決能力。本課題設(shè)計(jì)的計(jì)數(shù)器可將機(jī)械或人工的計(jì)數(shù)方式變?yōu)殡娮邮接?jì)數(shù)形式，并且采用數(shù)碼管來顯示計(jì)數(shù)，簡單直觀明了，可使用于諸多行業(yè)，從而以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)、生活等方面的日益需求。本課程設(shè)計(jì)為光電計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)。光電陰極的光電倍增管和第三代微光像增強(qiáng)器件的實(shí)用化，超大規(guī)模的CCD面陣的固體攝像器件已在工業(yè)和民用領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，在熱成像光電中的紅外焦平面技術(shù)的應(yīng)用等等。系統(tǒng)涉及光電傳感器，運(yùn)算累加器，計(jì)數(shù)器，傳輸裝置等部件，具備自檢復(fù)位等環(huán)節(jié)。設(shè)備要進(jìn)行計(jì)數(shù)就需要用到計(jì)數(shù)器。
本設(shè)計(jì)方案達(dá)到了最初設(shè)計(jì)時(shí)的工藝要求和控制要求，并且通過以上講解中的各部分設(shè)計(jì)間的相互協(xié)作即可完成本設(shè)計(jì)——生產(chǎn)線飲料瓶流計(jì)數(shù)任務(wù)。其工作原理是從光源發(fā)出的一束平行光照射在光電元件(如光電管、光敏電阻等)上，每當(dāng)這束光被遮擋一次時(shí)，光電元件的工作狀態(tài)就改變一次，通過放大器可使計(jì)數(shù)器記下被遮擋的次數(shù)。）是通過紅外線發(fā)射和接收進(jìn)行計(jì)數(shù)，有直射式和反射式兩種[4]。（計(jì)數(shù)器是一種能夠記錄脈沖數(shù)目的裝置，是數(shù)字電路中最常用的邏輯部件。要將計(jì)數(shù)進(jìn)行顯示就需要用到數(shù)碼管及數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器，led數(shù)碼管（LEDSegmentDisplays）由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。這些段分別由字母a,b,c,d,e,f,g,dp來表示[6]。 光電計(jì)數(shù)器次設(shè)計(jì)采用直射式進(jìn)行計(jì)數(shù)——直射式的發(fā)射、接收分體，發(fā)射器和接收器分別置于流水線兩邊，中間沒有阻擋時(shí)發(fā)射器的紅外線射到接收器，接收器接收到發(fā)射來的紅外線，經(jīng)反相處理使之沒有信號(hào)輸出，有工件經(jīng)過時(shí)擋住光路，接收器失去紅外線信號(hào)便輸出一個(gè)脈沖信號(hào)到運(yùn)算累加器進(jìn)行計(jì)數(shù)[8]。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。原理：從紅外驅(qū)動(dòng)端發(fā)出紅外線由紅外接收端接收，當(dāng)有元件遮擋住紅外線時(shí)，產(chǎn)生脈沖信號(hào)，紅外發(fā)射管在直流驅(qū)動(dòng)方式下，只適合近距離傳輸。 自檢裝置NE555NE555Corporation發(fā)布，在當(dāng)時(shí)是唯一非常快速且商業(yè)化的TimerIC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用，但原規(guī)格的NE555依然正常的在市場上供應(yīng)，盡管新版IC在功能上有部份的改善，但其腳位勁能并沒變化，所以到目前都可直接的代用[11]。NE555的特點(diǎn)有：其延時(shí)范圍極廣，可由幾微秒至幾小時(shí)之久。，可與TTL，CMOS等邏輯閘配合，也就是它的輸出準(zhǔn)位及輸入觸發(fā)準(zhǔn)位，均能與這些邏輯系列的高、低態(tài)組合。、溫度穩(wěn)定度佳，且價(jià)格便宜。Pin2(觸發(fā)點(diǎn))這個(gè)腳位是觸發(fā)NE555使其啟動(dòng)它的時(shí)間周期。Pin3(輸出)當(dāng)時(shí)間周期開始555的輸出腳位。于高電位時(shí)的最大輸出電流大約200mA它通常被接到正電源或忽略不用。Pin5(控制)這個(gè)接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。 當(dāng)這個(gè)接腳的電壓從1/3 Pin7(放電)這個(gè)接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當(dāng)輸出為ON時(shí)為LOW，對(duì)地為低阻抗，當(dāng)輸出為OFF時(shí)為HIGH，對(duì)地為高阻抗。供應(yīng)電壓的范圍是+(最小值)至+16伏特(最大值)[13]。在電子學(xué)中，施密特觸發(fā)器（英語：Schmitt trigger）是包含正回授的比較器電路。只有當(dāng)輸入電壓發(fā)生足夠的變化時(shí)，輸出才會(huì)變化，因此將這種元件命名為觸發(fā)器。從本質(zhì)上來說，施密特觸發(fā)器是一種雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器[15]。施密特觸發(fā)器的一個(gè)應(yīng)用是增強(qiáng)僅有單輸入閾值的電路的抗擾能力。但是對(duì)于施密特觸發(fā)器，閾值附近的噪聲輸入信號(hào)只會(huì)導(dǎo)致輸出值翻轉(zhuǎn)一次，若輸出要再次翻轉(zhuǎn)，噪聲輸入信號(hào)必須達(dá)到另一閾值才能實(shí)現(xiàn)，這就利用了施密特觸發(fā)器的回差電壓來提高電路的抗干擾能力[16]。應(yīng)用 波形、脈沖整形器非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器單穩(wěn)多諧振蕩器ESD保護(hù) HBM EIA/JESD22A114A超過2000 VMM EIA/JESD22A115A超過200 V溫度范圍 40～+85 ℃40～+125 ℃74HC14實(shí)現(xiàn)了6路施密特觸發(fā)反相器，可將緩慢變化的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成清晰、無抖動(dòng)的輸出信號(hào)。20mA,連續(xù)輸出電流=177。50mA,最大功耗=,存儲(chǔ)溫度=65～150℃,工作溫度=55～125℃[17]。在這些電子系統(tǒng)中，加法器主要負(fù)責(zé)計(jì)算地址、索引等數(shù)據(jù)。盡管可以為不同計(jì)數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)專門的加法器，但是由于數(shù)字電路通常以二進(jìn)制為基礎(chǔ)，因此二進(jìn)制加法器在實(shí)際應(yīng)用中最為普遍。為了使負(fù)數(shù)的計(jì)算能夠直接用加法器來完成，計(jì)算中的負(fù)數(shù)可以使用二補(bǔ)數(shù)（補(bǔ)碼）來表示。 CD4518芯片進(jìn)位設(shè)置原理；當(dāng)ＣＰ為上升沿，ＣＲ處于低電平，ＥＮ處于高電平時(shí)，開始計(jì)數(shù)，其次在ＣＰ、ＣＲ均為低電平，ＥＮ處于下降沿時(shí)。 CD4518功能圖及波形圖 CD4518芯片進(jìn)位設(shè)置原理圖 復(fù)位按鈕設(shè)置 復(fù)位按鈕設(shè)置（紅色虛線框內(nèi)為復(fù)位裝置）CD4518芯片R（reset）管腳存在高電平是有效，當(dāng)累加器系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，兩芯片的R均接地，芯片進(jìn)行正常累加，當(dāng)要進(jìn)行復(fù)位時(shí)，按下R5按鈕，R5按鈕接電源（5V？），使得兩芯片R均接到高電平，進(jìn)行復(fù)位[21]。CD4518引腳功能(管腳功能)如下：1CP、2CP：時(shí)鐘輸入端。1EN、2EN：計(jì)數(shù)允許控制端。2Q0～2Q3：計(jì)數(shù)器輸出端。Vss：地。 CD4518內(nèi)部功能設(shè)置圖CD4518控制功能：CD4518有兩個(gè)時(shí)鐘輸入端CP和EN,若用時(shí)鐘上升沿觸發(fā),信號(hào)由CP輸入,此時(shí)EN端為高電平（1）,若用時(shí)鐘下降沿觸發(fā),信號(hào)由EN輸入,此時(shí)CP端為低噸平（0）,同時(shí)復(fù)位端Cr也保持低電平（0）,只有滿足了這些條件時(shí),。將數(shù)片CD4518串行級(jí)聯(lián)時(shí)，盡管每片CD4518屬并行計(jì)數(shù)，但就整體而言已變成串行計(jì)數(shù)了。有人誤將第一級(jí)的Q4端接到第二級(jí)的CP端，結(jié)果發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)變成“逢八進(jìn)一”了。正確接法應(yīng)是將低位的Q4端接高位的EN端，高位計(jì)數(shù)器的CP端接USS[24]。根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)碼管采用共陰極接法（數(shù)碼管就是8個(gè)發(fā)光二極管，共陰共陽的編碼是不一樣的，比如顯示8時(shí)，共陰的就是0xFF，而共陽的是0x00；驅(qū)動(dòng)公共極也是同樣的道理）[25]。LT：3腳是測試輸入端，當(dāng)BI=1，LT=0 時(shí)，譯碼輸出全為1，不管輸入 DCBA 狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8”。LE：鎖定控制端，當(dāng)LE=0時(shí)，允許譯碼輸出。AAAA為8421BCD碼輸入端。 CD4511的內(nèi)部有上拉電阻，在輸入端與數(shù)碼管筆段端接上限流電阻就可工作。各引腳的名稱：其中6分別表示A、B、C、D；3分別表示LE、BI、LT；111114分別表示 a、b、c、d、e、f、g。 2. CD4511的工作原理 鎖存功能 譯碼器的鎖存電路由傳輸門和反相器組成,傳輸門的導(dǎo)通或截止由控制端LE的電平狀態(tài)。如圖333．譯碼CD4511譯碼用兩級(jí)或非門擔(dān)任，為了簡化線路，先用二輸入端與非門對(duì)輸入數(shù)據(jù)B、C進(jìn)行組合，得出、四項(xiàng)，然后將輸入的數(shù)據(jù)A、D一起用或非門譯碼。消隱控制電路如圖34所示。 CD4511的真值表 輸 出 LEBILIDCBAabcdefg顯示 XX0XXXX11111118X01XXXX0000000消隱 01100001111110001100010110000101100101101101