【正文】 在單元的選擇上光電傳感器還是紅外對射式，還是用紅外發(fā)送接收管曾經讓我迷茫。 基于單片機構成的產品自動計數器能夠實現(xiàn)實時、穩(wěn)定、精確的計數。 ，工作的頻率范圍上限是： 24MHZ）。好的一點是 Altium Designer 83 這個軟件在編輯原理圖和繪制 PCB 文檔時，顯示的對應 PCB 封裝圖全部都是 3D封裝，一目了然，也節(jié)省了不少功夫。 35 參考文獻 [1] 周航慈 .單片機應用程序設計技術 .北京航空航天大學出版社 ,2020. [2] 李朝青 .。 本次設計的基于單片機構成的產品自動計數器沒有任何停止、復位等功能按鍵，上電便進行計數工作。后來想到用 Auto CAD 繪制，這樣就不會因為文章中間有改動而得重新整合插圖了。 產品自動計數器的設計的抗干擾問題永遠是設計者們研究的課程！只要能有效的遏制這個缺陷形成一個優(yōu)質的自動技術產品指日可待?。?AT89C51 單片機允許工作的溫度范圍： 55 C。而最讓我感到迷茫的是是否用紅外發(fā)射接收管能產生高低電平或是脈沖信號，怎樣實現(xiàn)讓其產生脈沖或電平的跳變信號。按下該鍵后可直接稱量，稱完重量后按RETURN 鍵，可繼續(xù)進行包裝稱重。 中斷子程序 T1 定時中斷嵌套在 T0 中斷之中，其定時初值由模糊控制子程序提供， T1中斷相應的時間用于輸出稱重儀的控制信號。 主程序模塊 主程序主要完成控制系統(tǒng)各部件的初始化和實現(xiàn)各功能子程序的調用，以及實際測量中各個功能模塊的協(xié)調在無外部中斷申請時，單片機通過循環(huán)對所稱物體進行顯示。對外來的空間干擾，主要的措施是屏蔽用金屬殼體，并將機殼接地，起封閉金屬罩的作用，對共膜干擾有較強的抑制作用，在布線時，注意模擬地和數字地分開，最后經一點接入大地。電源性能的好壞在很大程度上將直接影響整個系統(tǒng)的可靠運行。干擾竄入系統(tǒng)的渠道有三種，即空間干擾，過程干擾，和供電系統(tǒng)的污染。 具體分別 如圖 314 和圖 315 所示： 26 圖 314 顯示模塊 1 與控制模塊的連接 V C C、P 07P 06P 05P 04P 03P 02P 01P 00L8L7L6L5L4L3L2L1R8R7R6R5R4R3R2R1 圖 315 顯示模塊 2 與控制模塊的連接 主要對構成整個硬件系統(tǒng)的各個元器件進行分析，并對一些元器件之間的相互連接進行設計，這樣的分析對整個硬件系統(tǒng)的建立大有裨益。 顯示模塊與控制模塊的連接 本系統(tǒng)的控制模 塊與顯示模塊的連接相對較簡單，主要實現(xiàn)以下功能 。微弱信號 V和 V+被分別放大后從 INA121 的第 6 腳輸出。由于 MC14433 的 A/D 轉換結果是動態(tài)分時輸出的 BCD 碼，所以， Q0～ Q3和 DS1～ DS4 可以通過 8051 單片機的并行口 P1 或通過擴展 I/O 電路與其相連。模擬輸入電壓量程為 ，對應的基準電壓為 +200MV和 +2V。要使 AT89C51 只 訪問外部程序存儲器（地址為 0000HFFFFH） ,這時該引腳必須保持低電平，而要使用片內的程序存儲器時該引腳必須保持高電平。當 AT89C51 由外部程序存儲器取指令或常數時，每個機器周期輸出 2 個脈沖即兩次有效。除此 之外 P3 端口還用于一些專門功能，具體如表 32 所示： 22 表 32 P3 端口的功能 P3 引腳 兼用功能 串行通訊輸入（ RXD） 串行通訊輸出（ TXD） 外部中斷 0（ INT0） 外部中斷 1（ INT1） 定時器 0 輸入 (T0) 定時器 1 輸入 (T1) 外部數據存儲器寫選通 WR 外部數據存儲器寫選通 RD 5．其它的控制或復用引腳 (1) ALE/PROG 30 訪問外部存儲器時， ALE（地址鎖存允許）的輸出用于 鎖存地址的低位字節(jié)。輸出時可驅動 4 個 TTL。對內部 Flash 程序存儲器編程時，接收高 8 位地址和控制信息。端口置 1 時，內部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用，對內部 Flash 程序存儲器編程時，接收低 8 位地址信息。校驗程序時輸出指令字節(jié)，要求外接上拉電阻。復位后 P0－ P3 口均置 1 引腳表現(xiàn)為高電平，程序計數器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零。內部方式時，時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為 12MHz，時鐘頻率就為 6MHz。 稱重控制的總體結構如圖 37 所示。 如圖 36 所示為 CW317 應用電路圖： 19 圖 36 穩(wěn)壓器 CW317 應用電路圖 顯示模塊選擇 顯示模塊主要用于重量的顯示， 原本采用字符型液晶模塊 JM1602C，JM1602C 能顯示基本的 ASCⅡ 碼字符，采用 CMOS 工藝低功耗，內置 KS0066驅動器，數據可直接傳送，用并行輸入輸出形式，數據傳送快，低延遲顯示體現(xiàn)多樣性，但是 JM1602C 的引腳電平為 +5V， RAM 的引腳電平為 +，這樣就要解決電壓不匹配問題，靈活性降低 [10]。但其不可調，不能滿足所需要的正負 5V電源的要求，所以我 采用自制電源，可調式三端集成穩(wěn)壓器是輸出電壓可以連續(xù)調節(jié)的穩(wěn)壓器，有輸出正電壓的 CW317 系列（ LM317）三端穩(wěn)壓器；有輸出負電壓的 CW337 系列（ LM337）三端穩(wěn)壓器。同時采用 儀表放大器 INA121 構成的電路還有結構簡單，元器件少，成本較低等優(yōu)勢。其內部結構圖如圖 35 所示： 18 圖 35 INA121 內部結構圖 INA121 是 Texes Instruments BB 公司生產的 FET 輸入、低功耗儀器放大電路，性能優(yōu)越。因此我們原本想采用高精度低漂移運算放大器構成差動放大器。 AT89C51是一個低電壓，高性能 CMOS 8位單片機，片內含 4k bytes的可反復擦寫的 Flash只讀程序存儲器和 128 bytes的隨機存取數據存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)，片內置通用 8位中央處理器和 Flash存儲單元，內置功能強大的微型計算機的AT89C51提供了高性價比的解決方案。 FPGA可作為實現(xiàn)各種復雜的邏輯功能，特別用于大電流、大電壓場合的控制，規(guī)模大，密度高，它將所有的器件集成在一塊芯片上，減少了體積，提高了穩(wěn)定性，并且可用 EDA軟件仿真、調試，易于進行功能擴展。5V 電源電壓時，典型值）； BCD 碼輸出方式， 即千、百、十、個位 BCD 碼分時在 Q0— Q3 輪流輸出，同時在 DS1— DS4端輸出同步字位選通脈沖，很方便實現(xiàn) LED 的動態(tài)顯示。%177。另外雙積分型 A/D 轉換器較強的抗干擾能力，和精確的差分輸入，低廉的價格。只要干擾電壓的平均值為零，對輸出就不產生影響。 ADC0809是逐次逼近式 A/D轉換 器 ，雙列直插式，最快的轉換速度為 100us，其引腳圖如圖 21所示： 15 I N 026m s b2 1212 220I N 1272 3192 418I N 2282 582 615I N 312 714lsb2 817I N 42E O C7I N 53A D D A25I N 64A D D B24A D D C23I N 75A L E22r e f ( )16E N A B L E9S T A R T6r e f ( + )12C L O C K10 圖 31 ADC0809引腳圖 它由 8路模擬開關， 8位 A/D轉換器，三態(tài)輸出鎖存器以及地址鎖存器譯碼器等組成。 WDO(8 腳 )：看門狗信號輸出端。 PFO（ 5 腳）：電源故障輸出端 。 Vcc（ 2 腳）：工作電源接 +5V。 圖 216 手動復 位電路 看門狗復位 看門狗（以 max813 為例）是一種監(jiān)控單片機是否出問題和上電復位的一咱專用芯片，它在單片機上電的時候可以給出上電復位信號，當系統(tǒng)進行正常工作的時候，要在 秒之內要給出一個脈沖信號，否則看門狗就會發(fā)出一個復位信號至單片機的復位角，使單片機復位，這種操作一般在程序中處理。 圖 214 復位電路邏輯圖 上電復位： 在加電瞬間電容通過充電來實現(xiàn)的，其電路如圖 215 所示。 在 AT89C51 中， P3 口還用于一些復用的功能，即第二功能，其復用功能如圖 211 所示。 P3 口 :一個還內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。 P2 口：一個帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。作輸入口作用時要先寫我，這就是準雙向的含義。掉電后保存 ROM 的內容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復位。在本設計中，是用數碼管每 1ms 輪循地掃描，點亮數碼管。 單片機控制部分： 單片機控制數碼管顯示有責任中方案，和種是查詢法，另一種是中斷法，這里的中斷不再是外部 中斷，而是利用單片機內部的定時器產生定時中斷，從而控制數碼管的顯示。 T0 或 T1 計數器主要作用是在一定時間內計數脈沖的個數，我們在這里并非研究對象為在一定時間內通過物品的數量，而是實時地在顯示器上顯示數當前的計數值，故我們這 里不能采用 T0 或 T1 計數器的方式； 查詢法是 CPU 在一定時間內或是時刻地在查詢是否有計數脈沖產生。 單片機計數及控制部分 圖 211 單片機計數部分 計數部分如圖 211 所示。 數碼管動態(tài)掃描 由于多位 LED 數碼管所有段選線皆由一個 8 位 I/O 口控制，因此，在每一瞬間，我位 LED 會顯示相同的字符，要想每位顯示不同的字符，就必須采用掃描方法輪流點亮各位 LED，即在每一瞬間只使某一位顯示字符。 ，重量輕，抗 沖擊性能好。上拉電阻的作用是，當單片機的 P0 口上輸入為 0 時，上拉電阻上的電流直接流入單片機中，使數碼管的段碼上傷保持低電平，故在這時數碼管不發(fā)光；而當單片機的 P0 口輸出為 0 時，這時上拉電阻的有能使電流灌入單片機中，故排阻上的電流流入數碼管中，因 此這時數碼管發(fā)光（這里用的是共陰數碼管）。 6 穩(wěn)壓電路 圖 25 三端穩(wěn)壓芯片 紅外線檢測部分 圖 26 紅外線檢測部分 如圖 26 所示，紅外線檢測部分采用一對紅外發(fā)送接收管完成，當電路正常工作時，無障礙物遮擋，紅外接收頭有紅外線照射，這時，紅外接收頭的電阻很小，大部分電壓都加在 R3 上，這正是電壓比較器 LM324 的正向輸入電壓，而負向輸入電壓由 R4 和 R5 分壓得到 U，而 R3 分得的電壓要大于此基準電壓 值，故這時電壓比較器 LM324 輸出高電平；當在紅外發(fā)射接收管間有一不透光的障礙物時，紅外接收頭無紅外線照射，這時紅外接收頭的電阻很大，大部分電壓都加在紅外接收頭上，這也是電壓比較器 LM324 的正向輸入電壓，而負向輸入電壓也是由 R4 和 R5 分壓得到，和原來電壓一樣，這時， R3 分得的電壓要小于此基準電壓值，故這時電壓比較器 LM324 輸出低電平。 直流電中的脈動成分的大小用脈動系數來表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。 半 波整流利用二極管單向導通特性，在輸入標準正弦波的情況下，輸了獲得正弦波正半部分，負半部分則損失掉。 橋式整流是交流轉換成直流電的第一步。 原理：橋式整流是對二極管半波整流的一種改進。 系統(tǒng)總體框圖和原理 系統(tǒng)總體框圖如圖 22 圖 22 系統(tǒng)總體框圖 原理：電路的指導思想是紅外發(fā)射管發(fā)射紅外線，紅外接收管接收紅外線，并且接收管當有紅外線照射的時候，電阻比較小，當無線 外線照射的時候電阻比較大，這樣就可以通過一個電壓比較器和一個基準電壓進行對比，當有光照的時候，紅外接收管電阻比較小，那么和其串聯(lián)的電壓分壓就會增大，所以電壓比較器將會輸出一高電平；當無光照射的時候，紅外接收管的電阻比較大，這樣電壓比較器就會輸出一個低電平。 LED 顯示驅動模塊的選擇、 AT89C51單片機的擴展。另外，其界面直觀，便于使用。而如何提高自動計數器的實時性、抗干 2 擾能力、穩(wěn)定性是現(xiàn)在國內外自動計數生產研究的主要課題，產品自動計數主要用于工廠的流水線眩，往往是處于高溫，高噪聲等極度惡劣的環(huán)境中，而 AT89C系列單片機構成的產品自動計數器在這種環(huán)境中 工作時往往會出現(xiàn)誤操作（單片機程序跑飛）或死機（程序進入死循環(huán)），這也是基于單片機構成的產品自動計數器存在的致命。另外，其界 面直觀，便于使用。 但是，我國在這方面的產品少且功能不齊全，所以改善現(xiàn)有稱重和計數裝置、開發(fā)研究功能齊全的自動稱重和計數系統(tǒng)是勢在必行 的。快速、淮確、操作方便、消除人為誤差、功