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1.紅外線計數(shù)器的原理
基于紅外線的常見計數(shù)器分為兩種，即入射計數(shù)器和反射計數(shù)器。對比紅外計數(shù)系統(tǒng)采用反射和接收裝置。當它們之間有物體遮擋時，系統(tǒng)輸出脈沖信號，觸動計數(shù)電路，完成計數(shù)；反射電路將發(fā)射器和接收器設計成紅外探頭。當一個物體會阻擋發(fā)射器發(fā)出的輻射并反射出去，接收器就會接收到一個信號，也就是觸發(fā)計數(shù)器計數(shù)。
紅外計數(shù)器電路的工作原理如下。該電路由光電輸入電路、脈沖電路、計數(shù)和顯示電路組成，通過阻擋或反射來自被測物體的光來感測被測物體的存在與否。被檢測物體的性質(zhì)不受限制，只要能阻擋紅外線就能完成檢測。紅外計數(shù)管將輸入電流轉(zhuǎn)換成光信號并傳輸出去。接收器根據(jù)光信號的強弱判斷是否觸發(fā)計數(shù)裝置。每阻擋一次紅外線，光電接收管的輸出電壓就會變化一次。這種變化被記錄并放大形成計數(shù)脈沖，計數(shù)完成。
目前市場上廣泛采用的是單光電法。在實際生產(chǎn)過程中，由于生產(chǎn)線自動化程度的提高，計數(shù)器的精度也有所提高。為了提高這類儀器的精度，應進行適當?shù)母倪M，以提高水泥生產(chǎn)中重疊連接包裝的計數(shù)精度。
該系統(tǒng)的基礎是通過矩陣鍵盤選擇在液晶屏上操作計數(shù)控件，在液晶屏和外屏上顯示水泥包的數(shù)量。說明它配有相應的外接端口，以擴展其控制模塊，并在運行過程中根據(jù)實際速度調(diào)整不同的傳動方式。除計數(shù)外，計數(shù)儀還具有報警輸出和管道控制功能。
2.高精度計數(shù)儀的硬件設計
計數(shù)器的硬件結構包括:控制器、傳感器、繼電器控制、輸入、輸出、無線傳輸?shù)饶K。高精度計數(shù)器的核心是單片機，有一定的存儲容量和外口。此外，單片機還有調(diào)試端口，方便編程、現(xiàn)場調(diào)試和升級。
從計數(shù)原理來說，本儀器采用的是反射計數(shù)原理。當被測物體通過時，傳感器產(chǎn)生高電平脈沖并對子脈沖進行計數(shù)，從而完成流水線中水泥袋數(shù)量的記錄。提高其精度主要是提高其抗干擾能力和穩(wěn)定性，所以在脈沖輸入單片機之前進行調(diào)整。同時，為了幫助他們分別連接和堆疊包裝，采用雙光電傳感器和旋轉(zhuǎn)編碼器根據(jù)水泥包裝的實際高度進行區(qū)分，以便一起計數(shù)。這樣就可以區(qū)分包堆疊情況；旋轉(zhuǎn)編碼器與傳輸帶連接，傳輸帶的傳輸速度與光電傳感器的動作有關，從而判斷包連接情況，為單片機提供脈沖數(shù)據(jù)，幫助其校正計數(shù)值。
此外，計數(shù)器的兩個繼電器輸出主要是為了報警和控制上述管道。為了實時檢測生產(chǎn)線的工作狀態(tài)，當出現(xiàn)故障時，計數(shù)器輸出報警，同時停止生產(chǎn)線；當包連接超過設計數(shù)量時，將輸出警報并停止管道操作。由于單片機的輸出電流很小，通常為10mA，不能直接驅(qū)動繼電器，所以需要增加一個驅(qū)動電路來完成這個功能。
為了提高水泥廠的自動化控制，計數(shù)器數(shù)據(jù)更多地集成到ERP系統(tǒng)中，即采用無線傳輸技術來處理生產(chǎn)過程中的難題，因此高精度的計數(shù)器由集成度更高的芯片控制。
3.計數(shù)器的軟件功能
軟件是實現(xiàn)智能控制的基礎，因此在高精度計數(shù)器的設計和實現(xiàn)中，軟件設計是必不可少的，以實現(xiàn)計數(shù)器的智能功能，如:對連接的包裹進行處理，在軟件設計中以被測物體的端到端連接為標準，利用光電傳感器和旋轉(zhuǎn)編碼器精確測量水泥包裹的長度，參照系統(tǒng)軟件設計的參數(shù)進行判斷，完成對連接包裹的判斷和計數(shù)。堆碼采用類似的方式處理，即設置其高度參數(shù)，通過傳感器測量生產(chǎn)線上水泥包的進度，反饋數(shù)據(jù)形成判斷堆碼情況的參考。
為了便于調(diào)試和維護，軟件開發(fā)采用模塊化設計方法，使主程序和幾個子程序構成控制軟件。程序根據(jù)不同的控制按鈕調(diào)用不同的工作流程，從而完成智能控制。同時，在本設計中，為了提高計數(shù)器的精度，采用了幾個光電傳感器和旋轉(zhuǎn)編碼器輔助計數(shù)，并嵌套了幾個中斷來設計軟件，保證其功能實現(xiàn)。
4.結論
總之，高精度系統(tǒng)設計的思路是利用單片機的數(shù)據(jù)處理功能和傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器的數(shù)據(jù)采集和傳輸功能，利用無線信號傳輸系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)傳輸，最后利用顯示終端完成控制。由此形成的計數(shù)系統(tǒng)具有高精度、智能化的功能，為水泥生產(chǎn)的計數(shù)和傳輸提供了保障。

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