基于紅外檢測的產品自動分裝系統設計
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3 系統電路設計
自動分裝系統電路由控制按鈕電路、紅外檢測電路、PLC、傳輸帶電機驅動電路、漏斗開關控制電路及顯示電路6部分組成，其中控制按鈕電路、傳輸帶電機驅動電路、漏斗開關驅動電路都比較簡單，本文主要設計紅外檢測電路和系統顯示電路。
3．1 紅外檢測電路
紅外檢測電路的主要功能是檢測有無藥片落入瓶中。每當一片藥片落入瓶中，紅外檢測電路會產生1個脈沖，提供給PLC，驅動PLC的可編程計數器CO開始計數，當瓶中裝入的藥片數等于設置值時，CO輸出的進位脈沖從Y2輸出，為日產量計數顯示電路提供時鐘信號。
藥片檢測電路可采用發光二極管和光敏二極管面對面安裝在漏斗正下方檢測有無藥片落下，檢測電路簡單，但由于光敏二極管易受環境光源影響，環境光強度的變化會使傳感器產生誤判，影響系統的分裝精度。采用超強發光二極管可以提高檢測系統的抗干擾能力，但功耗太大，因此系統不采用此方案。
紅外光傳感器體積小、重量輕，易于安裝，且靈敏度高，外圍電路簡單，性能穩定，因此本系統采用紅外傳感器作為檢測傳感器。
紅外檢測電路由紅外發射電路，紅外接收電路和基于NE567的單音解碼電路組成，電路如圖2所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/194796.htm
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，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為環路濾波器的外接濾波電容，其參數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。
紅外發射電路由發光二極管，RP，R2，C4以及開關三極管9014組成，由5V直流電源供電，調節RP可調節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，使紅外發射電路的發射頻率等于引腳5輸出方波電壓的頻率。利用NE567引腳5的信號作為發射信號，省去了信號發生器電路，使檢測電路簡化，且由于NE567的跟蹤功能，防止了因周圍環境變化和元件參數變化造成的收發頻率不同，完成了紅外發射與接收的同步自動跟蹤，提高了電路的穩定性，增強了電路的抗干擾能力。調節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進行計數控制。
3．2 系統顯示電路
系統顯示電路包含了日產量顯示和瓶裝片數顯示電路。日產量顯示電路是由加法計數器CD4518和顯示譯碼器CD4511組成四位計數顯示電路，顯示范圍為0～9 999，電路結構簡單，如顯示位數不夠，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字會自動加1，實現工作進程的實時顯示功能。日產量顯示電路如圖3所示。
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