【正文】 ）上電復(fù)位 （ b）按鍵電平復(fù)位 （ c）按鍵脈沖復(fù)位 圖 2— 4復(fù)位電路 上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于 6MHz 晶振，能保證復(fù)位信號高電平持續(xù)時間大于 1 個機(jī)器周期。 上電自動 復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 2— 4（ a） 所示。若使用頗率為 6MHz 的晶振，則復(fù)位信號持續(xù)時間應(yīng)超過4us 才能完成復(fù)位操作。其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機(jī)從 0000H單元開始執(zhí)行程序。 外部方式的時鐘電路如圖 2— 2（ b） 所示， RXD 接地， TXD 接 外部振蕩器。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。 . 主控芯片 簡介 本設(shè)計上網(wǎng) 主控芯片 由單片機(jī) STC89C52 控制完成。例如，美國 Cygnal 公司的 C8051F020 8 位單片機(jī)，內(nèi)部采用流水線結(jié)構(gòu)，大部分指令的完成時間為 1 或 2 個時鐘 周期 ，峰值處理能力為25MIPS。 4．低功耗化 8 位單片機(jī)產(chǎn)品已 CMOS 化， CMOS 芯片的單片機(jī)具有功耗小的優(yōu)點(diǎn)，而且為了充分發(fā)揮低功耗 。目前有的單片機(jī)片內(nèi)程序存儲器容量可達(dá) 128 KB 甚至更多。 2． 存儲器 的發(fā)展 (1)片內(nèi)的程序存儲器現(xiàn)在普遍采用閃速 (Flash)存儲器。 系統(tǒng) 設(shè)計框圖， 如圖 14 所示： 紅外 對射式傳感器 控制單元STC89C52 按鍵 電路 繼電器電路 驅(qū)動芯片 74ＬＳ２４５ 液晶顯示電路 蜂鳴器電路 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 頁 圖 14 系統(tǒng)總體設(shè)計框圖 紅外 對射式傳感器 控制單元STC89C52 按鍵 電路 繼電器電路 驅(qū)動芯片 74ＬＳ２４５ 液晶顯示電路 蜂鳴器電路 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁 第 2章 系統(tǒng) 的硬件設(shè)計 第 控制電路設(shè)計 . 單片機(jī)的發(fā)展及趨勢 1． CPU 的改進(jìn) (1)增加 CPU 的數(shù)據(jù)總線寬度。 第 總體 設(shè)計方案 以 STC89C52 單片機(jī)為核心，利用 紅外對射式傳感器電路作為信號的輸入模塊 。但在系統(tǒng)處于異常狀態(tài)時工作十分不穩(wěn)定、也是屬于現(xiàn)在計數(shù)市場上的淘汰產(chǎn)品。 方案三： 如圖 13 所示： 紅外發(fā)射電路 NE555 紅外接收電路 LM567 計數(shù) 顯示專用 芯片 CL102 電源監(jiān)測、單片機(jī)保護(hù)專用芯片 X25045P 專用檢測芯片 MCS51 控 制單 元AT89C2051 LED 顯示驅(qū)動芯片 PS7219 LED 顯示 掉電數(shù)據(jù)保護(hù)芯片 HT7044A 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4 頁 圖 13 對射式紅外傳感器計數(shù) 硬件框圖 原理 闡述 ： 當(dāng)有 通過發(fā)射器發(fā)出的光線直接進(jìn)入接收器，當(dāng)被檢測物體經(jīng) 過發(fā)射器和接收器之前阻斷光線時，并將其放大、整流形成高電平信號 送入控制單元。 通過對它片內(nèi)計數(shù)、顯示編程。 隨著傳感器的不斷改進(jìn)，抗干擾能力增強(qiáng)，可以在許多惡劣的地方代替科研人員進(jìn)行科學(xué)工作。 對射式傳感器計數(shù)是一種多功能的電子測量儀器。 當(dāng)今，單片微型計算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展， 基于 單片機(jī)技術(shù)開發(fā)的計數(shù)設(shè)備和產(chǎn)品廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域，單片機(jī)技術(shù)產(chǎn)品和設(shè)備促進(jìn)了生產(chǎn)技術(shù)水平的提高 ， 企業(yè)迫切需要大量熟練掌握單片機(jī)技術(shù)并能開發(fā)、應(yīng)用和維護(hù)管理這些智能化產(chǎn)品的高級工程技術(shù)人才 。 relay。 對射式光電 傳感器由 發(fā)射器和接收器組成，當(dāng) 有 物體經(jīng)過發(fā)射器和接收器之 間 阻斷光線時，形成 電平信號 ，經(jīng)過 放大、整流 并送入單片機(jī) 控制模塊 進(jìn)行控制計數(shù)。通過 液晶顯示 電路 、 繼電器 電路 和蜂鳴器 電路 構(gòu)成系統(tǒng)的輸出模塊 ， 實(shí)現(xiàn)了對停車場內(nèi)汽車數(shù)量的計數(shù)、顯示、停車場進(jìn)出門 以及報警 的控制 。 Liquid Crystal Display。 單片機(jī)以體積小、功能強(qiáng)、可靠性高、性能價格比高等特點(diǎn)，已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步和開發(fā)機(jī)電一體化和智能化測控產(chǎn)品的重要手段 。它利用對射式傳感器發(fā)射紅外線，當(dāng)有車輛阻擋紅外線，紅外線中斷并轉(zhuǎn)換為電脈沖，并由放大電路進(jìn)行放大，通過單片機(jī)分析，計算出進(jìn)出車輛的次數(shù)，通過液晶顯示方式顯示進(jìn)出車輛數(shù)從而進(jìn)行計數(shù)。 本設(shè)計主要任務(wù)是 以 STC89C52 單片機(jī)為核心，利用紅外對射式傳感器電路作為信號的輸入模塊 進(jìn)行車輛計數(shù) 。 PS7219 是專用 LED 顯示驅(qū)動芯片可以同時驅(qū)動 8 個7 段數(shù)碼管。 方案一既可 準(zhǔn)確 的實(shí)現(xiàn) 車輛 計數(shù)功能且能讓系統(tǒng)處于異常狀態(tài)和抗干擾時通過外圍專用芯片得到非常好的解決。僅用于在計數(shù)要求不高的場合中 ， 這個方案太過于簡單故不選用。 按照設(shè)計的基本要求，可分為三 個 模塊， 即 數(shù)據(jù)采集模塊、控制器模塊、 數(shù)據(jù)顯示 模塊。例如，各種 16 位單片機(jī)和 32 位單片機(jī)，其數(shù)據(jù)處理能力要優(yōu)于 8 位單片機(jī)。 Flash 存儲器能在 +5V 下讀／寫，既有靜態(tài) RAM 的讀／寫操作簡便，又有在掉電時數(shù)據(jù)不會丟失的優(yōu)點(diǎn)。 3．片內(nèi) I/O 的改進(jìn) (1)增加并行口的驅(qū)動能力，以減少外部驅(qū)動芯片。 特點(diǎn)，這類單片機(jī)普遍配置有等待狀態(tài)、睡眠狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)等工作方式。片上集成有 8 通道 A/D、兩路 D/A、兩路電壓比較器，內(nèi)置溫度 傳感器 、定時器、可編程數(shù)字交叉開關(guān)和 64 個通用 I/O 口、 電源 監(jiān)測、看門狗、多種類 型的串行接口（兩個UART、 SPI）等。基本原理為當(dāng)對射式紅外傳感器檢測部分檢測到有車輛經(jīng)過時，紅外對射傳感器被中斷即產(chǎn)生一個低電平信號，這個信號將供給單片機(jī)進(jìn)行計數(shù)控制 。內(nèi)部方式的時鐘電路如圖 2— 2(a) 所示，在 RXD 和 TXD 引腳上外接定時元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。對外部振蕩信號無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動。 產(chǎn)生復(fù)位信號的電路邏輯如圖 2— 3 所示： 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 9 頁 D2D1片內(nèi) R O MV S S施密特觸發(fā)器 復(fù)位電路V C CR S T 圖 2— 3復(fù)位信號的電路邏輯圖 整個復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。這佯，只要電源 Vcc 的上升時間不超過 1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動上電復(fù)位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。 STC89C52 具體介紹如下： ① 主電源引腳（ 2 根） VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V 電源 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 10 頁 GND(Pin20)：接地線 ②外接晶振引腳（ 2 根） XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 ③控制引腳（ 4 根） RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。其介紹如下： （ 1）晶振電路為單片機(jī)提供時序使單片機(jī)能夠正常工作，在圖 25 中采用單片機(jī)內(nèi)部振蕩方式。剛開始上電時時， C3 瞬間相當(dāng) 于短路， C3 兩端保持0V電壓， VCC 的電源電壓就都加在了 R1 上，因此在單片機(jī) 9 腳 RST 上變成了高電平，此后 C3 上逐漸充電，即在 C3 上出現(xiàn)電壓， R1 上的電壓開始下降，最后單片機(jī) 9 腳 RST上變成了低電平。 當(dāng)接收器接通工作電壓后，發(fā)射端上的紅色電源指示 二極管 就會點(diǎn)亮。 R210 0R322 KR510 KD1L E DD2L E DD3L E D 1V C CR410 K32184U 1AL M 3 93 A DV C CC80. 1u FV C CV C CO U T 圖 26 紅外 對射 電路 如圖 26 所示，紅外線發(fā)射電路以時鐘定時集成芯片 LM393AD 為核心 ，可以將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量 。 主要應(yīng)用于限幅器、簡單的模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器、脈沖發(fā)生器、延時發(fā)生器、寬頻壓控振蕩器、MOS 時鐘計時器、多頻振蕩器和高電平數(shù)字邏輯門電路。 電源加旁路濾波并不能解決這個問題 ， 標(biāo)準(zhǔn) PC 板的設(shè)計 對減小輸入 — 輸出寄生 電容耦合 是有助的 。 LM393 偏置網(wǎng)絡(luò)確立了其靜態(tài)電流與電源電壓范圍 ~30V 無關(guān)。 功能 ： 輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上，不受 Vcc端電壓值的限制 .此輸出能作為一個簡單的對地 SPS 開路 (當(dāng)不用負(fù)載電阻沒被運(yùn)用 ),輸出部分的陷電流被可能得到的驅(qū)動和器件的β值所限制，當(dāng)達(dá)到極限電流 (16mA)時 ,輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升，輸出飽和電壓被輸出晶體管大約 60ohm 的γ SAT 限制。這些特點(diǎn)正在使顯示領(lǐng)域從傳統(tǒng) CRT 走向 LCD。支持多種串行通信協(xié)議（如 AVR 單片機(jī)的ＳＰ I、 MCS51 的串口蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 15 頁 模式０等），傳輸速率高達(dá) 4Mbps，可全速寫入顯示數(shù)據(jù)，無等待時間。 連線圖如圖 29 所示： LEDGND RESTSCE D/CDA CLK3.3V諾基亞 51 00V C C12345678 圖 29 諾基亞 5110液晶顯示器 連線 圖 第 繼電器 開關(guān)電路與報警電路的設(shè)計 . 74LS245 芯片 介紹 74LS245 是我們常用的芯片， 本設(shè)計采 用來驅(qū)動 繼電器和蜂鳴器 ，它是 8 路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。 DIR=“ 1” ，信號由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng) /CE 為高電平時， A、 B 均為高阻態(tài) 。 . 繼電器開關(guān) 電路 設(shè)計 為了驅(qū)動繼電器導(dǎo)通時線圈有足夠的磁力，在繼電器之前加了 74LS245 驅(qū)動 。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。 本設(shè)計采 用 軟件處理報警，利用有源蜂鳴器進(jìn)行報警輸出，采用直流供電。 S S2 按鍵 按下，車輛加 、 減” 1”； S3 按鍵 按 一 次， S S2 按鍵按下，車輛數(shù)加 、 減“ 10”； S3 按鍵 按 二 次， S S2 按鍵 按下，車輛數(shù)加 、 減“ 100”； S3按鍵 按 三 次，系統(tǒng)復(fù)位。而 C 語言程序可讀性高，更便于理解。如果這個時候有物體通過駛出 紅外 對射式傳感器時，另一繼電器開關(guān)打開， LED 點(diǎn)亮 ， LCD 的最后一位開始累 減 。開始，首先是接通電源對設(shè)備初始化，啟動紅外對射式傳感器，判斷光線是否被阻斷，若光線被阻斷 將數(shù)據(jù)儲存 轉(zhuǎn)化并 送入單片機(jī)控制系統(tǒng) ，最后返回到主程序 ， 其 流程圖如圖 32： 繼電器打開、 LED 點(diǎn)亮 設(shè)定初始車輛數(shù) N 開始 初始化 N＞ 500？ 駛?cè)?？駛出? LCD 顯示停車場車輛數(shù) N LCD 顯示當(dāng)前停車場車輛數(shù) N 蜂鳴器報警 復(fù)位 駛?cè)? N=N+1 駛出 N=N1 N Y 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 20 頁 圖 32 數(shù)據(jù)采集 流程圖 第 液晶顯示 程序 設(shè)計 顯示程序設(shè)計主要顯示當(dāng)前車輛數(shù)：首先，開始顯示初始化界面，顯示“停車場計數(shù)、作者：韓年猛”、“當(dāng)前車輛數(shù)： 100”，完后判斷有無車輛通過紅外對射式傳感器，如果沒有返回到上一步，如果有車輛通過則經(jīng)單片機(jī)控制后顯示控制后的當(dāng)前車輛數(shù)， 超出 500輛車，則蜂鳴器報警， 結(jié)束返回。通過編譯、運(yùn)行，可以檢查程序錯誤。進(jìn)行分析，是程序設(shè)里面對顯示程序的延時不夠造成的。 第 測試及結(jié)果 給電路供電 后， LCD 上顯示 ：“停車場計數(shù)”，“作者：韓年猛”， “當(dāng)前車輛數(shù)： 100”。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 23 頁 結(jié)論 經(jīng)過幾個月的努力設(shè)計出基于單片機(jī)的停車場計數(shù)功能，基本符合設(shè)計要求。 通過本次設(shè)計，對單片機(jī)的內(nèi)部模塊更加熟悉，使用上也更加的清晰，對于今后用單片機(jī)設(shè)計產(chǎn)品提供了極大的幫助，并且培養(yǎng)了良好的編程習(xí)慣，對子程序命名的規(guī)范。 本設(shè)計的完成是在 彭靜玉 老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的 ， 每次設(shè)計遇到問題時 彭 老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計順利的進(jìn)行。 sbit LCD_DC = P2^3。 void LCD_clear(void)。 void chinese_string(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char T)。 void LCD_set_XY(unsigned char X, unsigned char Y)。 void number_saved()。 define delay_time 25767 void main(void) { LCD_init()。 //作者：哈年猛 delay_nms(380)。 number_saved() 。 while(count_in)。 while(count_out)。break。break。break。break。break。break。break。break。break。break。 LC