【正文】 ）上電復位 （ b）按鍵電平復位 （ c）按鍵脈沖復位 圖 2— 4復位電路 上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于 6MHz 晶振，能保證復位信號高電平持續(xù)時間大于 1 個機器周期。 上電自動 復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的，其電路如圖 2— 4（ a） 所示。若使用頗率為 6MHz 的晶振，則復位信號持續(xù)時間應超過4us 才能完成復位操作。其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機從 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。時鐘可以由內部方式產生或外部方式產生。 . 主控芯片 簡介 本設計上網(wǎng) 主控芯片 由單片機 STC89C52 控制完成。例如，美國 Cygnal 公司的 C8051F020 8 位單片機，內部采用流水線結構，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 位單片機產品已 CMOS 化， CMOS 芯片的單片機具有功耗小的優(yōu)點，而且為了充分發(fā)揮低功耗 。目前有的單片機片內程序存儲器容量可達 128 KB 甚至更多。 2． 存儲器 的發(fā)展 (1)片內的程序存儲器現(xiàn)在普遍采用閃速 (Flash)存儲器。 系統(tǒng) 設計框圖， 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 驅動芯片 74ＬＳ２４５ 液晶顯示電路 蜂鳴器電路 蘇州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 5 頁 圖 14 系統(tǒng)總體設計框圖 紅外 對射式傳感器 控制單元STC89C52 按鍵 電路 繼電器電路 驅動芯片 74ＬＳ２４５ 液晶顯示電路 蜂鳴器電路 蘇州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 6 頁 第 2章 系統(tǒng) 的硬件設計 第 控制電路設計 . 單片機的發(fā)展及趨勢 1． CPU 的改進 (1)增加 CPU 的數(shù)據(jù)總線寬度。 第 總體 設計方案 以 STC89C52 單片機為核心，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、單片機保護專用芯片 X25045P 專用檢測芯片 MCS51 控 制單 元AT89C2051 LED 顯示驅動芯片 PS7219 LED 顯示 掉電數(shù)據(jù)保護芯片 HT7044A 蘇州大學本科生畢業(yè)設計（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 ： 當有 通過發(fā)射器發(fā)出的光線直接進入接收器，當被檢測物體經 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。 通過對它片內計數(shù)、顯示編程。 隨著傳感器的不斷改進，抗干擾能力增強，可以在許多惡劣的地方代替科研人員進行科學工作。 對射式傳感器計數(shù)是一種多功能的電子測量儀器。 當今，單片微型計算機技術迅速發(fā)展， 基于 單片機技術開發(fā)的計數(shù)設備和產品廣泛應用到各個領域，單片機技術產品和設備促進了生產技術水平的提高 ， 企業(yè)迫切需要大量熟練掌握單片機技術并能開發(fā)、應用和維護管理這些智能化產品的高級工程技術人才 。 relay。 對射式光電 傳感器由 發(fā)射器和接收器組成，當 有 物體經過發(fā)射器和接收器之 間 阻斷光線時，形成 電平信號 ，經過 放大、整流 并送入單片機 控制模塊 進行控制計數(shù)。通過 液晶顯示 電路 、 繼電器 電路 和蜂鳴器 電路 構成系統(tǒng)的輸出模塊 ， 實現(xiàn)了對停車場內汽車數(shù)量的計數(shù)、顯示、停車場進出門 以及報警 的控制 。 Liquid Crystal Display。 單片機以體積小、功能強、可靠性高、性能價格比高等特點，已成為實現(xiàn)工業(yè)生產技術進步和開發(fā)機電一體化和智能化測控產品的重要手段 。它利用對射式傳感器發(fā)射紅外線，當有車輛阻擋紅外線，紅外線中斷并轉換為電脈沖，并由放大電路進行放大，通過單片機分析，計算出進出車輛的次數(shù)，通過液晶顯示方式顯示進出車輛數(shù)從而進行計數(shù)。 本設計主要任務是 以 STC89C52 單片機為核心，利用紅外對射式傳感器電路作為信號的輸入模塊 進行車輛計數(shù) 。 PS7219 是專用 LED 顯示驅動芯片可以同時驅動 8 個7 段數(shù)碼管。 方案一既可 準確 的實現(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 位單片機和 32 位單片機，其數(shù)據(jù)處理能力要優(yōu)于 8 位單片機。 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。 3．片內 I/O 的改進 (1)增加并行口的驅動能力，以減少外部驅動芯片。 特點，這類單片機普遍配置有等待狀態(tài)、睡眠狀態(tài)、關閉狀態(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，內置溫度 傳感器 、定時器、可編程數(shù)字交叉開關和 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?；驹頌楫攲ι涫郊t外傳感器檢測部分檢測到有車輛經過時，紅外對射傳感器被中斷即產生一個低電平信號，這個信號將供給單片機進行計數(shù)控制 。內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，內部振蕩器就產生自激振蕩。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。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運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，也需按復位鍵重新啟動。 產生復位信號的電路邏輯如圖 2— 3 所示： 蘇州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 9 頁 D2D1片內 R O MV S S施密特觸發(fā)器 復位電路V C CR S T 圖 2— 3復位信號的電路邏輯圖 整個復位電路包括芯片內、外兩部分。這佯，只要電源 Vcc 的上升時間不超過 1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復位初始化。 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 蘇州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 10 頁 GND(Pin20)：接地線 ②外接晶振引腳（ 2 根） XTAL1(Pin19)：片內振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin20)：片內振蕩電路的輸出端 ③控制引腳（ 4 根） RST/VPP(Pin9)：復位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個機器周期的高電平將使單片機復位。其介紹如下： （ 1）晶振電路為單片機提供時序使單片機能夠正常工作，在圖 25 中采用單片機內部振蕩方式。剛開始上電時時， C3 瞬間相當 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 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 9 腳 RST上變成了低電平。 當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 ，可以將模擬量轉化為數(shù)字量 。 主要應用于限幅器、簡單的模 /數(shù)轉換器、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 ， 標準 PC 板的設計 對減小輸入 — 輸出寄生 電容耦合 是有助的 。 LM393 偏置網(wǎng)絡確立了其靜態(tài)電流與電源電壓范圍 ~30V 無關。 功能 ： 輸出負載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內的任何電源電壓上，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 (當不用負載電阻沒被運用 ),輸出部分的陷電流被可能得到的驅動和器件的β值所限制，當達到極限電流 (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。這些特點正在使顯示領域從傳統(tǒng) CRT 走向 LCD。支持多種串行通信協(xié)議（如 AVR 單片機的ＳＰ I、 MCS51 的串口蘇州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 15 頁 模式０等），傳輸速率高達 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 開關電路與報警電路的設計 . 74LS245 芯片 介紹 74LS245 是我們常用的芯片， 本設計采 用來驅動 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 /CE 為高電平時， A、 B 均為高阻態(tài) 。 . 繼電器開關 電路 設計 為了驅動繼電器導通時線圈有足夠的磁力，在繼電器之前加了 74LS245 驅動 。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。 本設計采 用 軟件處理報警，利用有源蜂鳴器進行報警輸出，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，另一繼電器開關打開， LED 點亮 ， LCD 的最后一位開始累 減 。開始，首先是接通電源對設備初始化，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 轉化并 送入單片機控制系統(tǒng) ，最后返回到主程序 ， 其 流程圖如圖 32： 繼電器打開、 LED 點亮 設定初始車輛數(shù) N 開始 初始化 N＞ 500？ 駛入？駛出？ LCD 顯示停車場車輛數(shù) N LCD 顯示當前停車場車輛數(shù) N 蜂鳴器報警 復位 駛入 N=N+1 駛出 N=N1 N Y 蘇州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 20 頁 圖 32 數(shù)據(jù)采集 流程圖 第 液晶顯示 程序 設計 顯示程序設計主要顯示當前車輛數(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單片機控制后顯示控制后的當前車輛數(shù)， 超出 500輛車，則蜂鳴器報警， 結束返回。通過編譯、運行，可以檢查程序錯誤。進行分析，是程序設里面對顯示程序的延時不夠造成的。 第 測試及結果 給電路供電 后， LCD 上顯示 ：“停車場計數(shù)”，“作者：韓年猛”， “當前車輛數(shù)： 100”。 蘇州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 23 頁 結論 經過幾個月的努力設計出基于單片機的停車場計數(shù)功能，基本符合設計要求。 通過本次設計，對單片機的內部模塊更加熟悉，使用上也更加的清晰，對于今后用單片機設計產品提供了極大的幫助，并且培養(yǎng)了良好的編程習慣，對子程序命名的規(guī)范。 本設計的完成是在 彭靜玉 老師的細心指導下進行的 ， 每次設計遇到問題時 彭 老師不辭辛苦的講解才使得我的設計順利的進行。 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