【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 32184U 1AL M 3 93 A DV C CC80. 1u FV C CV C CO U T 圖 26 紅外 對(duì)射 電路 如圖 26 所示，紅外線發(fā)射電路以時(shí)鐘定時(shí)集成芯片 LM393AD 為核心 ，可以將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量 。 LM393 是由兩個(gè)獨(dú)立的、高精度電壓比較器組成的集成電路，失調(diào)電壓低，最大為 。它專為獲得寬電壓范圍、單電源供電而設(shè)計(jì)，也可以以雙電源供電；而且無論電源電壓大小，電源消耗的電流都很 低。它還有一個(gè)特性：即使是單電源供電，比較器的共模輸入電壓范圍接近地電平 。 主要應(yīng)用于限幅器、簡(jiǎn)單的模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器、脈沖發(fā)生器、延時(shí)發(fā)生器、寬頻壓控振蕩器、MOS 時(shí)鐘計(jì)時(shí)器、多頻振蕩器和高電平數(shù)字邏輯門電路。 393 被設(shè)計(jì)成能直接連接 TTL和 CMOS；當(dāng)用雙電源供電時(shí)，它能兼容 MOS 邏輯電路 —— 這是低功耗的 393 相較于標(biāo)準(zhǔn)比較器的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。 其 管腳圖 ，如圖 27 所 示： 管腳排列圖解（頂視） 管腳排列圖解（ 俯視 ） 圖 27 LM393管腳圖 表 23 管腳功能表 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁 引出端序號(hào) 符號(hào) 功能 1 OUT A 輸出 A 2 IN A 反相輸入 A 3 IN A+ 同相輸入 A 4 GND 接地端 5 IN B+ 同相輸入 B 6 IN B 反相輸入 B 7 OUT B 輸出 B 8 Vcc 電源電壓 管腳功能，如表 23： 應(yīng)用說 明： LM393 是高增益 ， 寬頻帶器件 ， 象大多數(shù)比較器一樣 ， 如果輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生耦合 ， 則很容易產(chǎn)生振蕩 。 這種現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在當(dāng)比較器改變狀態(tài)時(shí) ， 輸出電壓過渡的間隙 。 電源加旁路濾波并不能解決這個(gè)問題 ， 標(biāo)準(zhǔn) PC 板的設(shè)計(jì) 對(duì)減小輸入 — 輸出寄生 電容耦合 是有助的 。 減小 輸入電阻至小于 10K 將減小反饋信號(hào) ， 而且增加甚至很小的正反饋量 (滯回 ~10mV)能導(dǎo)致快速轉(zhuǎn)換 ， 使得不可能產(chǎn)生由于寄生電容引起的振蕩 。 除非利用滯后 ， 否則直接插入 IC 并在引腳上加上電阻將引起輸入 — 輸出在很短的轉(zhuǎn)換周期內(nèi)振蕩 ， 如果輸入信號(hào)是脈沖波形 ， 并且上升和下降時(shí)間相當(dāng)快 ,則滯回將不需要。比較器的所有沒有用的引腳必須接地。 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)。 通常電源不需要加旁路電容。 差分輸入電壓可以大于 Vcc 并不損壞器件 .保護(hù)部分必須能阻止輸入電壓向負(fù)端超過。 LM393 的輸出部分是集電極開路，發(fā)射極接地的 NPN 輸出晶體管 ,可以用多集電極輸出提供。 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(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)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(dòng)和器件的β值所限制，當(dāng)達(dá)到極限電流 (16mA)時(shí) ,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。當(dāng)負(fù)載電流很小時(shí) ,輸出晶體管的低失調(diào)電壓 (約 )允許 輸出箝位在零電平。 第 液晶 顯示 電路設(shè)計(jì) 液晶顯示屏的英文名稱是 Liquid Crystal Display(Device)，簡(jiǎn)稱 LCD。根據(jù) LCD 所采用的材料構(gòu)造，可把液晶分為 TN、 STN、 TFT 等三大類，而據(jù)目前的技術(shù)原理又可以將它們?cè)俅畏譃?TN、 STN、 FSTN、 DSTN、 TFT 等諸多類別： 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁 LCD 的特點(diǎn)是體積小、形狀薄、重量輕、耗能少（ 1～ 10 微瓦 /平方厘米）、低發(fā)熱、工作電壓低（ ～ 6 伏）、無污染，無輻射、無靜電感應(yīng)，尤其是視域?qū)?、顯示信息量大、無閃爍，并能直接與 CMOS 集成電路相匹配，同時(shí)還是真正的“平板”式顯示設(shè)備。這些特點(diǎn)正在使顯示領(lǐng)域從傳統(tǒng) CRT 走向 LCD。本設(shè)計(jì)選擇的是諾基亞 5110 液晶顯示器，其原理圖如圖 28 所示， 各個(gè)引腳功能說明 如表 24 所示： 1234567891011121314 1516 17 1819J1諾基亞 51 10 L C DV D DC L KD I ND /CCSO C SG N DV O U TR S TL E D 1AL E D 1KL E D 2AL E D 2KF1X3F1X4NC1F1X1F1X2N C 2V C CCC A PC L D R S TC L KDID /CL C SV C CR11KR21K 圖 28諾基亞 5110液晶顯示器原理圖 表 24各個(gè)引腳功能說明 引腳號(hào) 引腳名 功能 備注 1 VDD 電源輸入腳 (推薦使用 )，導(dǎo)電膠連接 2 CLK 同步時(shí)鐘輸入 最高可達(dá) 4Mbps 3 DIN 數(shù)據(jù)輸入 時(shí)鐘上升沿采樣 4 D/C 數(shù)據(jù) /命令切換 0：命令 1：數(shù)據(jù) 5 CS 片選信號(hào) 低電平有效 6 OSC 外部時(shí)鐘輸入 如果使用片內(nèi)振蕩器該腳接 VDD 7 GND 接地 8 VOUT LCD供電電路使用 需外接電容，試驗(yàn)證明 ，電容越大，掉電的時(shí)候屏幕上出現(xiàn)的黑線消失的就越慢。 9 RST LCD復(fù)位信號(hào)輸入 低電平有效 1013 LEDX 兩個(gè)背光 LED 需要選用高亮側(cè)面發(fā)光的 LED，同時(shí)如果對(duì)背光 要求較高可使用 4個(gè) LED，背光板上留有位置。 1417 FIXn 4個(gè)金屬框固定孔 推薦使用 1mm厚的 PCB 1819 NCn 2個(gè)定位孔 對(duì)應(yīng)背光板上 2個(gè)定位柱 該 液晶 具有以下特點(diǎn)： ● 84x48 的點(diǎn)陣 LCD，可以顯示 4 行漢字， ● 采用串行接口與主處理器進(jìn)行通信，接口信號(hào)線數(shù)量大幅度減少，包括電源和地在內(nèi)的信號(hào)線僅有 9 條。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(jì)（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(shí)間。 ● 可通過導(dǎo)電膠連接模塊與印制版，而 不用連接電纜，用模塊上的金屬鉤可將模塊固定到印制板上，因而非常便于安裝和更換。 ● LCD 控制器／驅(qū)動(dòng)器芯片已綁定到 LCD 晶片上，模塊的體積很小。 ● 采用低電壓供電，正常顯示時(shí)的工作電流在 200μ A 以下，且具有掉電模式。 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(bào)警電路的設(shè)計(jì) . 74LS245 芯片 介紹 74LS245 是我們常用的芯片， 本設(shè)計(jì)采 用來驅(qū)動(dòng) 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)。 74LS245 還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也 可以輸入數(shù)據(jù)。 當(dāng) 單片機(jī) 的 P0 口總線負(fù)載達(dá)到或超過 P0 最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入 74LS245 等總線驅(qū)動(dòng)器。 G19D I R1A12B118A23B217A34B316A45B415A56B514A67B613A78B712A89B811U7 4L S2 45 圖 210 74LS245引腳圖 如圖 210 所示， 當(dāng)片選端 /CE 低電平有效時(shí)， DIR=“ 0” ，信號(hào)由 B 向 A 傳輸；（接收） 。 DIR=“ 1” ，信號(hào)由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng) /CE 為高電平時(shí)， A、 B 均為高阻態(tài) 。蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 16 頁 由于 P2 口始終輸出地址的高 8 位，接口時(shí) 74LS245 的三態(tài)控制端 /1G 和 /2G 接地， P2 口與驅(qū)動(dòng)器輸入線對(duì)應(yīng)相連。 P0 口與 74LS245 輸入端相連 ,/E 端接地，保證數(shù)據(jù)現(xiàn)暢通。 8051 的 /RD 和 /PSEN 相與后接 DIR，使得 /RD 或 /PSEN 有效時(shí)， 74LS245 輸入（ ← Di），其它時(shí)間處于輸出（ → Di）。 . 繼電器開關(guān) 電路 設(shè)計(jì) 為了驅(qū)動(dòng)繼電器導(dǎo)通時(shí)線圈有足夠的磁力，在繼電器之前加了 74LS245 驅(qū)動(dòng) 。 繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返 回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。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。對(duì)于繼電器的 “ 常開、常閉 ” 觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為 “ 常開觸點(diǎn) ” ；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為 “ 常閉觸點(diǎn) ” 。繼電器一般有兩股電路，為低 壓控制電路和高壓工作電路 ， 其 原理圖如圖 211 所示， 繼電器 A1 恒為高電平，當(dāng) 74LS245 的 relay 為 低電平時(shí)，繼電器的 A2 為低電平，繼電器處于通電狀態(tài)，開關(guān)閉合， B0、 B1 處于導(dǎo)通狀態(tài)，發(fā)光二級(jí)管點(diǎn)亮。 DL E DDL E DA1B0A2B1B2J繼電器 1A1B0A2B1B2J繼電器 2G19D I R1A12B118A23B217A34B316A45B415A56B514A67B613A78B712A89B811U17 4 L S 2 4 5R1KR1KV C C繼電器 1繼電器 2 圖 211繼電器連線圖 . 蜂鳴器報(bào)警電路 設(shè)計(jì) 為了保證蜂鳴器足夠的響亮，在蜂鳴器之前也加了 74LS245 驅(qū)動(dòng)。 本設(shè)計(jì)采 用 軟件處理報(bào)警，利用有源蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警輸出，采用直流供電。 蜂鳴器的 A0 也恒為高電平，當(dāng)74LS245 的 buzzer 為低電平時(shí)，蜂鳴器的 A1 為低電平，此時(shí)蜂鳴器報(bào)警。 報(bào)警電路硬件連接見下圖 212 所示 ： 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁 G19D I R1A12B118A23B217A34B316A45B415A56B514A67B613A78B712A89B811U74 L S24 5UB U Z Z E RV C CA1A0B U Z Z E R 圖 212 蜂鳴器電路連接圖 第 按鍵電路設(shè)計(jì) 為了 使設(shè)計(jì)操作更加方便 ， 設(shè)計(jì) 了按鍵電路 ，這樣就可以人為設(shè)定 車輛進(jìn)出值 。 圖 213為設(shè)計(jì) 的按鍵電路圖。 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。 S3 按鍵按四次，恢復(fù) 到 復(fù)位前的車輛數(shù)，開始接著計(jì)數(shù)。 圖 213按鍵電路 圖 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁 第 3章 系統(tǒng) 的 程序 設(shè)計(jì) 第 主程序設(shè)計(jì) STC89C52RC 單片機(jī)可以用匯編語言和 C 語言進(jìn)行編程。匯編語言與機(jī)器指令一一對(duì)應(yīng)，所以用匯編語言編寫的程序在單片機(jī)里運(yùn)行起來效率較高，而且對(duì)于對(duì)射式紅外計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)的讀寫上，所用到的語句比較簡(jiǎn)單易懂。而 C 語言程序可讀性高，更便于理解。 本設(shè)計(jì)使用 C 語言編程。 第一次開機(jī)，系統(tǒng)進(jìn)行初始化， LCD 顯示初始數(shù)字，對(duì)停車場(chǎng)內(nèi)的車輛數(shù)進(jìn)行設(shè)定一個(gè)初值 N，并開始運(yùn)行。如果有物體通過進(jìn)入對(duì)射式紅外傳感器時(shí)，繼電器開關(guān)打開， LED燈點(diǎn)亮 ， LCD 的最后一位開始累加。如果這個(gè)時(shí)候有物體通過駛出 紅外 對(duì)射式傳感器時(shí)，另一繼電器開關(guān)打開， LED 點(diǎn)亮 ， LCD 的最后一位開始累 減 。如果這個(gè)時(shí)候有兩個(gè)物體同時(shí)通過 駛出和駛?cè)雽?duì)射式紅外傳感器時(shí)，兩個(gè)繼電器開關(guān)同時(shí)打開 ，兩個(gè)發(fā)光二極管 LED同時(shí)點(diǎn)亮， LCD 的最后一位開始累加。當(dāng)此 停車場(chǎng)車輛數(shù)大于 500 時(shí) ， 蜂鳴器報(bào)警， 等待復(fù)位 命令重新進(jìn)行計(jì)數(shù) 。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁 圖 31 主程序流程圖 第 數(shù)據(jù)采集 模塊程序設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)采集模塊主要是指在系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，