基于紅外檢測的產品自動分裝系統(tǒng)設計

基于NE567的單音解碼電路由NE567與R1，C1，C2，G3，RL共同組成，NE567是一集成鎖相環(huán)，由主鑒相器、直流放大器、電流控制振蕩器(CCO)、正交鑒相器和功率輸出級組成，R1，C1為電流控制振蕩器的定時電阻和電容，決定了CCO的振蕩頻率，G2為環(huán)路濾波器的外接濾波電容，其參數(shù)大小會影響解碼電路的通頻帶，C2取值一般為C1的2倍，C3為NE567的外接輸出濾波電容，其參數(shù)會影響解碼電路輸出波形的質量，G3太小，引腳8的輸出可能會在開關期間發(fā)生脈沖，因此C3取值一般應大于等于2倍的C2。單音信號從NE567的3引腳輸入，環(huán)路鎖定時(CCO的振蕩頻率等于輸入的單音頻率)，正交鑒相器輸出端(引腳1)的平均電壓隨著引腳3輸入信號的幅度增大而減小。當引腳1上的平均電壓低于3．8 V時，功率輸出級導通，引腳8即檢測電路的輸出端輸出低電平：引腳1上的平均電壓高于3．8 V時，功率輸出級截止，引腳8輸出高電平，即引腳3輸入的音頻信號強，檢測電路輸出低電平，引腳3輸入音頻信號弱，檢測電路輸出高電平。
紅外發(fā)射電路由發(fā)光二極管，RP，R2，C4以及開關三極管9014組成，由5V直流電源供電，調節(jié)RP可調節(jié)紅外傳感器的靈敏度，利用NE567引腳5輸出的方波信號控制9014的開關，從而控制紅外光二極管，使紅外發(fā)射電路的發(fā)射頻率等于引腳5輸出方波電壓的頻率。利用NE567引腳5的信號作為發(fā)射信號，省去了信號發(fā)生器電路，使檢測電路簡化，且由于NE567的跟蹤功能，防止了因周圍環(huán)境變化和元件參數(shù)變化造成的收發(fā)頻率不同，完成了紅外發(fā)射與接收的同步自動跟蹤，提高了電路的穩(wěn)定性，增強了電路的抗干擾能力。調節(jié)RP可保證無藥片落下時，檢測電路輸出低電平，有藥片落下時檢測電路輸出高電平，即保證紅外檢測電路能靈敏如檢測到藥片。
紅外接收電路由紅外接收二極管及R3組成，由5 V直流電源供電，紅外接收二極管兩端的輸出電壓作為單音解碼電路的輸入信號從NE567的引腳3輸入。
紅外檢測電路的工作原理為：單音解碼電路的引腳5輸出信號的頻率等于引腳3輸入信號的頻率(鎖定)，因此紅外接收電路的頻率等于紅外發(fā)射電路的頻率。當無藥片通過紅外傳感器時，紅外接收電路接收到的信號強，即引腳3的輸入信號強，引腳1的平均電壓小于3．8 V，檢測電路的輸出端即引腳8輸出低電平；當有藥片通過紅外傳感器時，紅外接收電路接收到的信號弱，即引腳3的輸入信號弱，此時引腳1的平均電壓大于3．8 V，檢測電路的輸出端即引腳8輸出高電平，即檢測電路每輸出一個高電平信號，就代表檢測到一片藥片。檢測電路的輸出信號由X6送入PLC進行計數(shù)控制。
3．2 系統(tǒng)顯示電路
系統(tǒng)顯示電路包含了日產量顯示和瓶裝片數(shù)顯示電路。日產量顯示電路是由加法計數(shù)器CD4518和顯示譯碼器CD4511組成四位計數(shù)顯示電路，顯示范圍為0～9 999，電路結構簡單，如顯示位數(shù)不夠，可很方便地進行擴展。其時鐘信號由PLC的輸出點Y2提供，每裝滿一瓶藥品，Y2會輸出一個脈沖，日產量顯示電路顯示的數(shù)字會自動加1，實現(xiàn)工作進程的實時顯示功能。日產量顯示電路如圖3所示。