光电计数器设计与制作
摘要：光电计数器，主要由以下几部分组成：1.控制部分；2.计数显示电路；3.电源电路。此次采用的方案是利用时基脉冲发生器产生振荡，通过控制电路等转换，最后到计数显示电路显示。此计数器计时精度 2 10 ；最大量程999秒；稳定度5 10 /连续工作12小时。信号输入方式：（1）机控用触点输入;(2)光控用光点输入；具有清零功能；适宜工作环境-25 ～+50 度（摄氏度）。
关键词：时基脉冲、振荡、控制电路、计数显示电路
1.引言
时间是人类生活必不可少的重要元素，如果没有时间的概念，社会将不会有所发展和进步。从古代的水漏、十二天干地支，到后来的机械钟表以及当今的石英钟，都充分显现出了时间的重要，同时也代表着科技的进步。致力于计数器的研究和充分发挥计数的作用，将有着重要的意义。
电子技术在20世纪初获得了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度，同时也使现代电子产品性能进一步提升，产品更新换代的节奏也越来越快。
时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂容易使人忘记当前的时间。然而遇到重大事情的时候，一旦忘记时间，就会给自己或他人造成很大麻烦。平时我们要求上班准时，约会或召开会议必然要提及时间；火车要准点到达，航班要准点起飞；工业生产中，很多环节都需要用时间来确定工序替换时刻。所以说能随时准确的知道时间并利用时间，是我们生活和工作中必不可少的。
光电计数器是一个很接近我们生活的一个小产品，为了将自己所学运用于实际生活中，我的设计课题是光电计数计。
本设计的课题为精密光电计数计，所要达到的目标并不是很多，及其考虑的因素也不是很专业化，主要目的只是检验所学知识的系统结构与密度，培养自己的创新能力与实践能力。
设计过程中，参考选录了近期一些芯片的最新技术资料和数据资料，在此，对这些设计者能够向广大朋友提供资料表示感谢！
此次制作过程中，得到指导老师的大力支持，家人的支持 ，还有同学的帮助，才能这么顺利的完成。单独凭自己个人的力量是无法达到这样的效果的 ，在此我对他们给予的帮助表示深深的感谢！
时间是具有连续性、单向性和序列性的，而且总是不断向前推进。牛顿的经典时空理论认为：时间是绝对的，与参照系无关，与空间也无关。爱因斯坦的相对论则认为：时间是相对的，与参照系和空间都有密切的联系。而量子力学的建立，又为时间的连续性提出质疑，提出了最短时间间隔的观点。
时间的量度一般以稳定的周期性运动为基础，以选定标准的周期运动的周期的某一倍数或分数为时间单位。时间是一种能用周期性的物理现象来观察和测量的物理量。在国际单位制中，时间的主单位为秒。
早期使用的计时产品电路复杂、接插件多，使用过程中常出现工作不稳定的现象。它们大多用的是灯泡及光敏三极管，由于白天光线较亮，物体通过光电门时，光线明、暗变化不明显，易造成测量失误的现象。
在宏观测量中，往往需要用到比秒大的单位；而在微观领域中，又常常用到比秒小的单位。所以我们经常用秒的倍数或分数来表示时间，而这些也正是我们现实中常用的。
本次设计的光电计数器是由时基脉冲发生器、控制电路、计数显示电路、清零电路、电源电路、光电开关和光电门组成的计时系统。该机主要特点是：电路简单，成本低廉、制作容易、测量精度高、电路工作稳定、抗干扰能力强
现在我就来制作一个，虽然不是很专业，但是至少是自己亲自的一个尝试。此次设计中我考虑了两种方案！此次我采用的是光电计数器，同样其中还有另一中方案，下面我将着重介绍自己所采纳方案。虽然设计过程很粗略化，但是我觉得学到的东西很多，自己的能力也相应地得到了提高；毕竟由于自己的能力有所限制，设计难免有所纰漏，时间仓促，能力有限，有诸多不足之处，还希望大家多多批评指正！
课题需要完成的任务：
设计要求：
1、实现0―999范围计数，能在超出最大值后溢出报警；
2、要求使用红外发光二极管、光电管检测；
3、能在设定值报警，能在报警后延时3秒钟自动关闭报警并自动重新计数；
可以手动清除报警；
4、要求光电发射管与接收管有1米以上的间距；
5、画出完整的电路原理图（包含电源部分）和PCB板图。
毕业设计说明书目录
1 引言 ……………………………………………………………………………………… 1
2 方案论证 ………………………………………………………………………………… 2
2.1方案一……………………………………………………………………………… 2
2.2方案二 …………………………………………………………………………… 2
2.3方案三 …………………………………………………………………………… 2
2.4方案比较 ………………………………………………………………………… 3
3分电路设计和论证 …………………………………………………………………… 3
3.1电源设计和论证 ………………………………………………………………… 3
3.1.1方案一 …………………………………………………………………… 3
3.1.2方案二 …………………………………………………………………… 4
3.1.4 方案比较 ………………………………………………………………… 4
3.2方案论述 ………………………………………………………………………… 4
3.3电路仪器的基本结构 …………………………………………………………… 5
4 元器件简介 …………………………………………………………………………… 9
4.1 74LS系列元器件简介 …………………………………………………………… 9
4.2 SN472元器件 ……………………………………………………………………14
4.3光敏管 ……………………………………………………………………………14
4.4 LED数码显示器 …………………………………………………………………17
4.5 555定时器…………………………………………………………………………19
5 流程图 …………………………………………………………………………………21
5.1子程序流程图 ……………………………………………………………………21
5.2软件设计汇编语言程序 …………………………………………………………22
6 软硬件系统调试 …………………………………………………………………………26
7 附 录………………………………………………………………………………………27
8 参考文献 …………………………………………………………………………………30
参考文献
【1】沈任元 编著.数字电子计数基础 .北京：机械工业出版社 . 2000
【2】关键，张晓娟 编著.电子CAD技术（第二版）.北京：电子工业出版社.2006
【3】沈任元,吴 勇 编著.常用电子元器件简明手册.北京：机械工业出版社.2000
【4】沈任元，吴 勇 编著.数字电子技术基础.北京：机械工业出版社.2000
【5】 胡翔骏 编著.电路基础.北京：高等教育出版社.1996
【6】叶桂娟编著。555时基电路。北京电子工业出版社2000
【7】李中发。数字电子技术基础，中国水利水电出版社，2003
【8】曹国清。数字电路与逻辑设计。中国矿业大学出版社，2005
【9】杨绪东，刘景行。实用电子电路精选。化学工业出版社，2001
