沈 阳 工 程 学 院课 程 设 计设计题目： 生产线计数自动装箱系统的设计 系 别 电气工程系 班级 学生姓名 学号 指导教师 职称 起止日期：2012年12月29日起至 2013年1月6日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：生产线计数自动装箱系统的设计 系 别 电气工程系 班级 学生姓名 学号 指导教师 职称 课程设计进行地点： B 419 任 务 下 达 时 间： 2012 年 12 月29日起止日期：2012年12月 29日起至2013年1月6日止教研室主任 曲延华 2012 年12月29日批准生产线计数自动装箱系统的设计1 设计主要内容及要求1.1 设计目的：（1）掌握生产线自动装箱控制系统的构成，原理及设计方法；（2）熟悉集成电路的使用方法。1.2 基本要求（1）通过对计数传感器的饮料瓶数目进行显示，当饮料瓶计数器达到95909600，发出溢出报警信号，记满后系统暂停； （2）每24瓶满装一箱，显示包装好的饮料的箱数；（3）每20箱装一车，显示包装好的饮料的箱数，同时发出报警信号，显示可以装车。1.3 发挥部分（1）系统暂停10分钟后重新启动；（2）记录系统重新启动的次数；2 设计过程及论文的基本要求：2.1 设计过程的基本要求（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选2个方向：（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。2.2 课程设计论文的基本要求（1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。项目齐全、不许涂改，不少于3000字。图纸为A3，附录中的大图可以手绘，所有插图不允许复印。（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算（重要）、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。3 时间进度安排顺序阶段日期计 划 完 成 内 容备注12012.12.29讲解主要设计内容，学生根据任务书做出原始框图22013.01.04检查框图及初步原理图完成情况，讲解及纠正错误32013.01.04检查逻辑图并指出错误及纠正；讲解接线图绘制及报告书写42013.01.05继续修正逻辑图，指导接线图绘制方法，布置答辩52013.01.06答辩、写报告沈 阳 工 程 学 院数字电子技术课程设计成绩评定表系（部）： 电气工程系 班级： 学生姓名： 指 导 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分调研论证能独立查阅文献，收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作， 0.25432工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.55432指导教师评审成绩（加权分合计乘以12） 分加权分合计指 导 教 师 签 名： 年 月 日评 阅 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）分加权分合计评 阅 教 师 签 名： 年 月 日课 程 设 计 总 评 成 绩分 中 文 摘 要在科技迅猛发展的今天，在人们的生活、工作中，处处可见自动化装置的身影。自动化系统不仅早就成为了工业和社会生活的一个组成部分，而且是经济发展水平的重要标志。同时，自动装箱生产线技术也得到相当宽广的应用。且会得到更加宽广的应用。该系统自动实现装箱、运输、计数等功能。本控制系统具有精度高、成本低、抗干扰能力强、故障率低、操作维护简单等特点，具有良好的应用价值。在以后的生产、生活中将得到更加广泛的运用，具有很好的利用前景。生产线自动装箱控制系统的电路系统由传感器、“瓶，箱，车”计数器、译码器、显示器，报警电路等组成。整条线路要达到完全自动化，满足现实的工作需要。所有的系统命令全部用信号脉冲来下达。例如在出瓶处，我放一个光敏感应器，每当一个瓶子通过挡住我的光敏感应器，其就会发出一个脉冲信号给下级，下级就会接到命令通过一系列传输最后在显示器上显示一个数，其数目之后自动叠加。当数目达到一定时，就会发出报警，系统就会暂停工作十分钟，十分钟之后系统会重启并且将原来的计数清零，再进行下一次工作。关键词 计数，显示，报警，方便IV目 录中 文 摘 要IV目 录51 设计任务描述61.1 设计题目：生产线计数自动装箱系统61.2 设计要求61.2.1 设计目的61.2.2 基本要求62 设计思路73 设计方框图84 各部分电路设计及参数计算94.1各部分电路设计94.1.1二极管报警电路94.1.2光敏传感器电路104.1.3计数电路104.2 部分电路参数计算115 工作过程分析126 元器件清单147 主要元器件介绍157.1 十进制计数器74160N157.2 555定时器的组成和功能167.3 七段数字显示器177.4 门电路18小 结19致 谢20参考文献21附录 A1 逻辑电路图23生产线计数自动装箱系统的设计1 设计任务描述1.1 设计题目：生产线计数自动装箱系统1.2 设计要求1.2.1 设计目的(1) 掌握生产线计数自动装箱系统的构成、原理与设计方法；(2) 熟悉集成电路的使用方法。1.2.2 基本要求(1) 对通过计数传感器的饮料瓶数目进行计数显示，当饮料瓶计数器达到9590-9600时，发出溢出报警信号，计满后系统暂停。(2) 每24瓶装满一箱，显示包装好的饮料的箱数；(3) 每20箱一车，显示包装好的饮料的车数，同时发出报警信号，显示可以装车。2 设计思路在此次的课程设计实训中，我所选的设计题目是生产线计数自动装箱系统。我的大致思路如下：首先，信号源我选择了用一个光敏电阻组成的传感器，当有一个瓶子经过时就让它产生一个信号，通过一个触发器传输到电路线路中。通过对题目的进一步分析，发现还需要报警器；报警器一个我用555多谐振荡来组成的，另一个我用三极管等组成的。555多谐震荡器输出端接一个发光二极管，为了实现控制报警，从计数器出来的脉冲首先通过比较器，当数目达到规定的数值时二极管就会发光。我将数目比较器的数值设定在9590当到达这个数值时比较器就会发出一个高电平通过一个或非门给555多谐震荡器的4号复位端一个触发脉冲，报警器收到脉冲其二极管就会发光，已达到报警的目的。从而系统自动停止,准备进入下一次计数过程。以上就是我对实现生产线自动装箱控制系统的大体设计思路。.193 设计方框图显示器（车）显示器（箱）显示器（瓶）计数器（车）计数器（瓶）计数器（箱）触发器报 警 器图 3.1 原理方框图4 各部分电路设计及参数计算4.1各部分电路设计4.1.1二极管报警电路该电路的功能是由多谐振荡器及二极管电路构成。设定在到9590之后开始触发多谐触发器来实现。采用555定时器来实现，若一个负触发的信号到来，将有效触发电路产生一个正脉冲。振荡器及二极管电路利用555定时器实现频率为1K HZ的音频振荡器。单稳态触发器进入暂态产生一个正脉冲时，控制555定时器开始工作，发光；当单稳态触发器自动返回稳态后，555定时器清零，不发光。555定时器8脚接电源，2脚与6脚相连，6脚与7脚之间接一电阻R2到电源，2脚接电容C2到地，1脚直接接地，5脚接0.01uF的电容到地，4脚接输入端，555的3脚接发声装置，555构成了多谐振荡器，当给555一个负脉冲，555产生一正向脉冲，在此正向脉宽持续期，555多谐振荡，使二极管发光。如图4.1所示。图 4.1 二极管报警电路4.1.2光敏传感器电路该电路是由光敏电阻组成的传感器。每当有一个瓶子通过传感器，挡住光时传感器就开始工作。正常是光不断照到光敏电阻时光敏电阻很小相当与短路；当有一个瓶子经过时挡住光，光敏电阻无限大，其就让他它产生一个信号脉冲，通过一个触发器传输到电路线路中，每有一个瓶子就有一个脉冲最终让每一个脉冲都在显示器上显示，如图4.2所示。图 4.2光敏传感器电路4.1.3计数电路这是此次课程设计的核心电路，利用计数器，显示器来完成计数功能。在传感器向计数器输送信号时，每一个信号脉冲计数器递加一，计数器递加的时候会给译码器一个信号脉冲，驱动显示器将数字显示出来，且从零开始按照要求的东西显示处相应的数值。如图4.3所示。 图 4.3 计数电路4.2 部分电路参数计算若采用555振荡电路达到计时效果，555振荡器电路的振荡周期可由下式估算：T=t1+t2=1 ms t1=0.7(R1+R2+ RRP +R2)C1 t2=0.7R2C1若选定脉冲占空比为0.6，可得： =0.6 t1=0.61ms=0.6ms t2=T-t1=1-0.6=0.4ms 取电容C=0.1F，则R2=5.714k R1+ RRP =- R2=-5.4171000=8.57k取R1=2k，RRP=10k这样振荡器产生的振荡频率1000HZ。5 工作过程分析本电路由显示器、计数