【正文】 摘要摘 要計數(shù)器對某物件進(jìn)行自動計數(shù)，在實際生產(chǎn)生活中具有廣泛的應(yīng)用，對通過的物體進(jìn)行計數(shù)，實現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的搜集，如在生產(chǎn)流水線包裝數(shù)量控制等領(lǐng)域的應(yīng)用，能節(jié)省勞動力有能高效地完成任務(wù)。光電計數(shù)器采用光電傳感器構(gòu)成的廣電門實現(xiàn)對通過光電門的物體進(jìn)行計數(shù)，是一種非接觸式計數(shù)，在部分場合有著其無比的優(yōu)越性，從而使其廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、實時監(jiān)測、自動化控制等領(lǐng)域。本作品為實現(xiàn)光電計數(shù)器的功能，采用模數(shù)結(jié)合的電路，以光敏電阻傳感器為傳感器件。電路主要分為信號采集電路、單片機(jī)電路、數(shù)碼顯示電路、復(fù)位電路四個模塊，分別實現(xiàn)對通過光敏傳感器正對面產(chǎn)生的陰影的物體感應(yīng)，計數(shù)，顯示，并可隨時進(jìn)行復(fù)位,計數(shù)范圍為99。本作品電路主要采用常用分立元件和小規(guī)模集成電路，結(jié)構(gòu)簡單可靠，能夠提供準(zhǔn)確的統(tǒng)計值，成本低廉，實用性強(qiáng)，二次開發(fā)性高關(guān)鍵詞：單片機(jī) 計數(shù)器 光敏傳感器 數(shù)碼顯示 ABSTRACTABSTRACTCounter automatically count on an article, has broad application in the actual production, to count the number of objects through to achieve statistical data collection, such as in control applications in areas such as production line size, saving labor to effectively fulfil its mandate. Photoelectric Counter constitute broadcasting achieved through using photoelectric sensor photoelectric counts the number of objects, is a noncontact counting, on some occasions has its advantages, making it widely used in industrial production, real time monitoring, automation and other fields.This work is the ability to photoelectric counter for, the use of modulus bination circuits, photosensitive resistance sensors to sensors. Circuit can be divided into signal acquisition circuit, monolithic integrated circuits, digital display circuits, reset circuit of four modules, respectively, through induction of photosensitive sensors directly across from shadow of the objects, the count, display, and can be reset at any time, count to 99.This circuit works mainly uses the standard discrete ponents and SSI, the structure is simple and reliable, and can provide accurate statistics, low cost, practicality, high secondary developmentkeywords: Microcontroller Unit counter transducer numerical cod目錄 i目 錄第一章 緒 論 1 概述 1 光電計數(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 1 數(shù)字單片機(jī)的技術(shù)發(fā)展 2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化 2 功耗、封裝及電源電壓的發(fā)展 2 此次設(shè)計研究的主要內(nèi)容應(yīng)解決問題 3 本研究課題的發(fā)展趨勢 3第二章 光電計數(shù)器的方案設(shè)計 5 系統(tǒng)的設(shè)計要求 5 系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu) 5 中斷方式計數(shù) 6 串行通信接口 6第三章 光電計數(shù)器的硬件電路設(shè)計 9 光敏電阻 9 光敏電阻的組成 9 光敏電阻的作用 9 光敏電阻的規(guī)格型號 9 AT89S52單片機(jī) 10 LM393芯片 11 LM393特性(Features) 11 LM393主要參數(shù) 12 LM393內(nèi)部結(jié)構(gòu) 12 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計 13 總電路原理圖 15第四章 光電計數(shù)器系統(tǒng)軟件設(shè)計 17 系統(tǒng)控制主程序設(shè)計 17 系統(tǒng)初始化子程序設(shè)計 17 顯示子程序設(shè)計 18 光電計數(shù)處理子字程序設(shè)計 18 C語言介紹 20 軟件的程序設(shè)計 21 keil軟件調(diào)試 23 軟件介紹 23 系統(tǒng)概述 24 Keil C51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 24第五章 光電計數(shù)器的系統(tǒng)仿真及調(diào)試 25 Proteus簡介 25 27第六章 PCB板及Protel的介紹 31 PCB板簡介 31 PCB板制作 32 Protel簡介 35第七章 焊接調(diào)試 37 電路的優(yōu)缺點 37 電路的改進(jìn)方法 37 電路調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決辦法 37第八章 總 結(jié) 39致 謝 41參考文獻(xiàn) 435第一章 緒論第一章 緒 論 概述工業(yè)生產(chǎn)中常常需要自動統(tǒng)計產(chǎn)品的數(shù)量，計數(shù)器在這里有其用武之地。光電計數(shù)器采用光電傳感器利用光學(xué)原理實現(xiàn)對物件的數(shù)目統(tǒng)計。光電式傳感器是將光信號轉(zhuǎn)化為電信號的一種傳感器。它的理論基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。這類效應(yīng)大致可分為三類。第一類是外光電效應(yīng)，即在光照射下，能使電子逸出物體表面。利用這種效應(yīng)所做成的器件有真空光電管、光電倍增管等。第二類是內(nèi)光電效應(yīng)，即在光線照射下，能使物質(zhì)的電阻率改變。這類器件包括各類半導(dǎo)體光敏電阻。第三類是光生伏特效應(yīng)，即在光線作用下，物體內(nèi)產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象，此電動勢稱為光生電動勢。這類器件包括光電池、光電晶體管等。光電效應(yīng)都是利用光電元件受光照后，電特性發(fā)生變化。敏感的光波長是在可見光附近，包括紅外波長和紫外波長。市場上的光電計數(shù)器采用的光電傳感器有攝像頭、光電管等，采用的光的種類有普通光和激光，可見光和不可見光等。 光電計數(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子計數(shù)器的輔助功能也逐漸增加，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了多功能計數(shù)器，多功能計數(shù)器產(chǎn)品的響應(yīng)度較高，交直、流電兩用、耗能低、價格低、無機(jī)械碰撞、無磨損、使用壽命長，既可計數(shù)，又可計算。例如在毛衣編織機(jī)上運用，除可計數(shù)和計算外，還可實現(xiàn)斷線報警。通用計數(shù)器不僅可測頻率、周期還可以測多周期平均、時間間隔、頻率比和累計等。頻率計數(shù)器專門用于測量高頻和微波頻率的計數(shù)器。微波計數(shù)器是以通用計數(shù)器和頻率計數(shù)器為主配以測頻擴(kuò)展器而組成的微波頻率計。它的測頻上限已進(jìn)入毫米波段，有手動、半自動、全自動3類。系列化微波計數(shù)器是電子計數(shù)器發(fā)展的一個重要方面。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化單片機(jī)在內(nèi)部已集成了越來越多的部件，這些部件包括一般常用的電路，例如：定時器，A/D轉(zhuǎn)換器，D /A轉(zhuǎn)換器，串行通信接口，Watchdog電路，LCD控制器等。 有的單片機(jī)為了構(gòu)成控制網(wǎng)絡(luò)或形成局部網(wǎng)，內(nèi)部含有局部網(wǎng)絡(luò)控制模塊CAN。例如，Infineon公司的C 505C，C515C，C167CR，C167CS32FM，81C90。因此，這類單片機(jī)十分容易構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。特別是在控制，系統(tǒng)較為復(fù)雜時，構(gòu)成一個控制網(wǎng)絡(luò)十分有用。為了能在變頻控制中方便使用單片機(jī)，形成最具經(jīng)濟(jì)效益的嵌入式控制系統(tǒng)。有的單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置了專門用于變頻控制的脈寬調(diào)制控制電路這些單片機(jī)有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列；Motorola 公司的MC68HC08MR1MR24等。在這些單片機(jī)中，脈寬調(diào)制電路有6個通道輸出，可產(chǎn)生三相脈寬調(diào)制交流電壓，并內(nèi)部含死區(qū)控制等功能。特別引人注目的是：現(xiàn)在有的單片機(jī)已采用所謂的三核（TrCore）結(jié)構(gòu)。這是一種建立在系統(tǒng)級芯片（System on a chip）概念上的結(jié)構(gòu)。這種單片機(jī)由三個核組成：一個是微控制器和DSP核，一個是數(shù)據(jù)和程序存儲器核，最后一個是外圍專用集成電路（ASIC）。這種單片機(jī)的最大特點在于把DSP和微控制器同時做在一個片上。把它和傳統(tǒng)單片機(jī)結(jié)合集成大大提高了單片機(jī)的功能。這是目前單片機(jī)最大的進(jìn)步之一。這種單片機(jī)最典型的有Infineon公司的TC10GP；Hitachi公司的SH7410，SH7612等。 功耗、封裝及電源電壓的發(fā)展現(xiàn)在新的單片機(jī)的功耗越來越小，特別是很多單片機(jī)都設(shè)置了多種工作方式，這些工作方式包括等待，暫停，睡眠，空閑，節(jié)電等工作方式?，F(xiàn)在單片機(jī)的封裝水平已大大提高，隨著貼片工藝的出現(xiàn)，單片機(jī)也大量采用了各種合符貼片工藝的封裝方式出現(xiàn)，以大量減少體積。擴(kuò)大電源電壓范圍以及在較低電壓下仍然能工作是今天單片機(jī)發(fā)展的目標(biāo)之一。目前，～。而一些廠家，～6V的條件下工作的單片機(jī)?；趩纹瑱C(jī)構(gòu)成的產(chǎn)品自動計數(shù)研究的主要內(nèi)容包括：如果構(gòu)成檢測電路、AT89C單片機(jī)用何種方式對外部計數(shù)脈沖進(jìn)行計數(shù)進(jìn)行計數(shù)顯示控制、LED顯示驅(qū)動模塊的選擇、AT89C單片機(jī)的擴(kuò)展。在這個設(shè)計中主要需要解決的問題是如何提高整體電路的抗干擾能力以及穩(wěn)定性。 本研究課題的發(fā)展趨勢自單片機(jī)出現(xiàn)至今，單片機(jī)技術(shù)已走過了近20年的發(fā)展路程?？v觀20年來單片機(jī)發(fā)展歷程可以看出，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展以微處理器(MPU)技術(shù)及超大規(guī)模