一种基于光电传感器的直读计数装置的制作方法

本实用新型涉及一种直读计数装置，特别是一种基于光电传感器的直读计数装置。

背景技术：

传统的光电直读计数器分为二种驱动，恒流源驱动、恒压源驱动，恒流源驱动需要较高的工作电压，高电压工作时所产生的电场较大，对周围电路提供不稳压干扰源；恒压源驱动为了使光照一致，对光电管的发射功率和接受管的灵敏度有较高的要求；光电管工作时相邻间的光照会受到干扰，使某些位置识别数据不准确或识别出错误数据。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供一种基于光电传感器的直读计数装置，优点是仅有1只光电管工作，其他光电管都处于截止状态，避免了相邻间的光照的干扰，提高了识别数据的准确率。

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有供电装置、处理器、光电传感器矩阵单元、1-20个光电直读表字轮；供电装置的输出端的正极与处理器的VCC端电连接，供电装置的输出端的负极与处理器的GND端电连接，处理器的IO端口与光电传感器矩阵单元的驱动端口电连接，处理器的AD采样端口与光电传感器矩阵单元的识别端口电连接，处理器的显示端口与光电传感器矩阵单元电连接，光电传感器矩阵单元的发射端和接收端分别设置在光电直读表字轮两侧。

进一步，所述供电装置包括有电源、地连接电路，所述地连接电路包括有整流桥、瞬态抑制器、第一电解电容、第二电解电容和低压差稳压器；电源的负极与整流桥的AC1端连接，电源的正极与整流桥的AC2端连接，整流桥的输出端的正极分别与瞬态抑制器的负极、第一电解电容的正极、低压差稳压器的输入端连接，整流桥的输出端的负极分别与瞬态抑制器的正极、第一电解电容的负极、低压差稳压器的接地端、第二电解电容的负极连接，低压差稳压器的输出端分别与第二电解电容的正极和处理器的VCC端连接且第二电解电容正极与处理器的VCC端连接，低压差稳压器的接地端与处理器的GND端连接。

进一步，所述处理器上设置电阻、电容，处理器的VCC端与电阻的一端连接，电阻的另一端分别与电容的一端、处理器的第异步复位端口连接，电容的另一端与地连接电路的低压差稳压器的接地端连接，且处理器的GND端与地连接电路的低压差稳压器的接地端连接。

进一步，所述光电传感器矩阵单元包括有与光电直读表字轮的数量相等的光电管、与光电直读表字轮的数量相等的地连接电路、光电直读表字轮数量的两倍的电阻，1组光电管包括有5个发光接收单元，所述1个发光接收单元包括有发光管和接收管；处理器的每个显示端口仅和每一个发光管的正极、每一个接收管的正极电连接，处理器的每个IO端口通过一个电阻与每一个发光管的负极电连接，每一个接收管的负极分别与处理器的AD采样端口和另一个电阻的一端电连接，另一个电阻的另一端与地连接电路的低压差稳压器的接地端连接。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：本实用新型工作时仅一个光电管工作，其他光电管都处于截止状态，将相邻间的光照干扰降低至零，提高了获取计量数据的准确率，且仅一个光电管工作，降低了光电管的功率，从而降低成本。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

本实用新型的附图说明如下：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的供电装置的结构示意图；

图3为本实用新型的STM32F417处理器的结构示意图；

图4为本实用新型的光电传感器矩阵单元和4个光电直读表字轮结构示意图；

图5为本实用新型的光电传感器矩阵单元的电路连接示意图。

图中：1.供电装置；11.电源；12.地连接电路；121整流桥；122.瞬态抑制器123.第一电解电容；124低压差稳压器；125.第二电解电容；2.处理器；3.光电传感器矩阵单元；31.发光管；32.接收管；4.光电直读表字轮；5.电阻；6.电容；7.输出端负极；8输出端正极；9.GND端；10.VCC端；11.AD采样端口；13.IO端口；14.显示端口；15.异步复位端口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、2、3、4、5所示，一种基于光电传感器的直读计数装置包括有供电装置1、STM32F417处理器2、4个光电传感器矩阵单元3、4个光电直读表字轮4，供电装置1的电源11通过地连接电路12的整流桥121后变成固定极性的电压，再经过瞬态抑制器122、第一电容123、低压差稳压器稳124、第二电容125后，通过STM32F417处理器2的VCC端8和GND端9给STM32F417处理器2提供充足、固定的电压。

STM32F417处理器2的IO端10与光电传感器矩阵单元3进行正交驱动阵列的同时STM32F417处理器2的AD采样端11对光电传感器矩阵单元3进行数据采样并处理；STM32F417处理器的6脚、9脚、10脚、11脚、12脚为显示端，STM32F417处理器的13脚、1异步复位端、15脚、16脚为AD采样端，STM32F417处理器的17脚、18脚、19脚、20脚为IO端。

STM32F417处理器2的第17脚置低电平，STM32F417处理器2的第6脚置高电平，从STM32F417处理器2的第6脚高电平流经最低位中的第一个发光管31的正极，经过最低位中的第一个发光管31的负极，再通过与最低位中与第一个发光管连接连接的电阻5，最后流回到STM32F417处理器2的第17脚；这时只有最低位中的第一个发光管31发光，最低位中的第一个发光管31与最低位中的第一个接收管32位置对应，立即读取最低位中的第一个发射管31连接的电阻5上的电压值，得到最低位中的第一个发光管31状态；然后STM32F417处理器2的第6脚置低电平且最低位中的第一个发光管31不发光，STM32F417处理器2的第9脚置高电平，从STM32F417处理器2的第9脚高电平流经最低位中的第二个的发光管31的正极，经过最低位中的第二个的发光管31的负极，再通过与最低位中的第二个的发光管31连接的电阻5，最后流回到STM32F417处理器2的第17脚；这时最低位中的第二个的发光管31发光，最低位中的第二个的发光管31与最低位中的第二个的接收管32位置对应，立即读取与最低位中的第二个的发射管32连接的电阻5上的电压值，得到最低位中的第二个发射管31的状态；然后STM32F417处理器2的第9脚置低电平，STM32F417处理器2的第10脚置高电平，从STM32F417处理器2的第10脚高电平流经最低位中的第三个发光管31的正极，经过最低位中的第三个发光管31的负极，再通过与最低位中的第三个发光管31连接的电阻5，最后流回到STM32F417处理器2的第17脚；这时只有最低位中的第三个发光管发光31，最低位中的第三个发光管31与最低位中的第三个接收管32位置对应，立即读取与最低位中的第三个接收管31连接的电阻5上的电压值，得到最低位中的第三个发光管31的状态；然后STM32F417处理器2的第10脚置低电平，STM32F417处理器2的第11脚置高电平，从STM32F417处理器2的第11脚高电平流经最低位的第四个发光管31的正极，经过最低位的第四个发光管32的负极，再通过与最低位的第四个发光管31连接的电阻5，最后流回到STM32F417处理器2的第17脚；这时只有最低位的第四个发光管发光，最低位的第四个发光管31与最低位的第四个接收管32位置对应，立即读取与最低位的第四个接收管32连接的电阻5上的电压值，得到最低位的第四个发光管31的状态；然后STM32F417处理器2的第11脚置低电平，STM32F417处理器2的第12脚置高电平，从STM32F417处理器2的第12脚高电平流经最低位中的第五位发光管31的正极，经过最低位中的第五位发光管31的负极，再通过与最低位中的第五位发光管31连接的电阻5，最后流回到STM32F417处理器2的第17脚；这时只有最低位中的第五位发光管31发光，最低位中的第五位发光管31与最低位中的第五位接收管32位置对应，立即读取与最低位中的第五位接收管32连接的电阻5上的电压值，得到最低位中的第五位发光管31的状态；得到的5个数据，5个数据组成最低位的最终编码，通过得到最低位的最终编码的方式对每一位进行读取，得到每一位的最终编码，每位编码对应相应字轮的位置，从而识别出字轮的具体读数。

光电直读表字轮中间设置有3个一定角度的透光孔，光线通过过光孔可以从字轮的一侧投射到字轮的另一侧，在字轮处于0-9各个读数上，光线透过字轮照射，使字轮另一侧的读数及位置都不同。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。