基于單片機(jī)的光電計數(shù)器的設(shè)計(編輯修改稿)
2024-12-13 21:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 碼管是由多個 LED 作為筆畫字段的組合型顯示器件，使用時通過點(diǎn)亮不同的 LED 組合成不同的數(shù)碼字型。這種方法最常用，但當(dāng)點(diǎn)亮多個數(shù)碼管是，電路復(fù)雜，編程困難。 對于發(fā)光二極管，雖然電路、編程簡單，但是顯示的數(shù)量太少， 另一方面，不利于獲取顯示信息。 綜上所述，用數(shù)碼管顯示。 五．具體實(shí)現(xiàn)： 電路由光電管電路，單片機(jī)系統(tǒng)，蜂鳴器報警電路，數(shù)碼管顯示部分、復(fù)位電路組成。 6 圖 簡單執(zhí)行過程如下：紅外傳感器感受到外界信息時，產(chǎn)生高低電平，通過軟件程序設(shè)置單片機(jī)內(nèi)部寄存器，當(dāng)傳感器的高低脈沖被單片機(jī)接收到時，單片機(jī)產(chǎn)生中斷，中斷產(chǎn)生后進(jìn)入中斷服務(wù)程序，通過設(shè)置中斷服務(wù)程序，進(jìn)行計數(shù)。并通過 P0 口將計數(shù)信息傳送至數(shù)碼管，數(shù)碼管顯示計數(shù)的個數(shù)。當(dāng)需要 置位是按下復(fù)位開關(guān)，則計數(shù)器清零，數(shù)碼管顯示清零，重新開始計數(shù)。 具體實(shí)現(xiàn)如下： 光電傳感器 光電開關(guān)電路主要由光電開關(guān)管，即光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。電檢測方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，因此 ,光電式傳感器在檢測和控制中應(yīng)用非常廣泛。如下圖示為本次課程設(shè)計所采用的光電開關(guān)，其型號為 E18B03N1 封裝的反射紅外傳感器 圖 實(shí)物圖 STC89C52 單片機(jī)系統(tǒng) 蜂鳴器報警電路 紅外光電管檢測電路 數(shù)碼管顯示電路 復(fù)位電路 7 原理如下：紅外傳感器沒有檢測到外部信號時處于高電平狀態(tài)，當(dāng)檢測到外部物體時有高電平狀態(tài)變?yōu)榈碗娖綘顟B(tài)，通過與單片機(jī)連接單片機(jī) I/O 接收檢測的高低電平變化。 原理圖如下： 圖 原理圖 單片機(jī)系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)是此設(shè)計的核心部位，紅外傳感器所產(chǎn)生的外部脈沖經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行譯碼而計數(shù)的，并且通過對單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行編譯，使外部中斷信號通過數(shù)碼管顯示出來，并實(shí)現(xiàn)計數(shù)功能。 一個典型的單片機(jī)最小系統(tǒng)一般由時鐘電路、 復(fù)位電路、片外 RAM、片外 ROM、按鍵、數(shù)碼管、液晶顯示器、外部擴(kuò)展接口等部分組成 . 而對于這次的設(shè)計單片機(jī)最小系統(tǒng)基本電路圖如下： 8 圖 工作 電路圖 （ 1）、時鐘源電路 單片機(jī)內(nèi)部具有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。通常在引腳 Tell 和XTAL2 跨接石英晶體和兩個補(bǔ)償電容構(gòu)成自激振蕩器，結(jié)構(gòu)如圖中 Y C C2。可以根據(jù)情況選擇 6MHz或 24MHz等頻率的石英晶體，補(bǔ)償電容通常選擇 30pF左右的瓷片電容。 （ 2）、復(fù)位電路 單片機(jī)小系統(tǒng)采用上電自動復(fù)位和手動按鍵復(fù)位兩 種方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位操作。上電復(fù)位要求接通電源后，自動實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。 手動復(fù)位要求在電源接通的條件下，在單片機(jī)運(yùn)行期間，用按鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。其結(jié)構(gòu)如圖 中 R C3 和 K1。上電自動復(fù)位通過電容 C1 充電來實(shí)現(xiàn)。手動按鍵復(fù)位是通過按鍵將 R3 與 VCC 接通來實(shí)現(xiàn)。 9 圖 8. 復(fù)位電路圖 （ 3）、計數(shù) 的電路 由單片機(jī) STC89C52 控制完成。基本原理為當(dāng)紅外檢測部分檢測到光時，紅外接收電路輸出口將產(chǎn)生一個高電平信號，這個信號將供給單片機(jī)進(jìn)行計數(shù)控制；顯示部分是通過 P0 和 P2 口實(shí)現(xiàn)。 計數(shù)控制部分是將計數(shù)脈沖送入單片機(jī) STC89C52 中斷入口的 INT0 入口，經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部對這個中斷信號進(jìn)行計數(shù)編程構(gòu)成。 STC89C52 與 MCS52 指令系統(tǒng)完全兼容。提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4K 字節(jié) FLASH 閃爍存儲器、 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM、 32 個 I/O 口線、三個16 位定時 /計數(shù)器 、一個 5 向量兩級中斷、片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時 STC89C52 可降至 0HZ 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩個軟件的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU 的工作，但是允許 RAM、定時 /計數(shù)器及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電后保 存 RAM 中的內(nèi)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(fù)位
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