【文章內(nèi)容簡介】 電板提供 5V 的直流電。 同時， 為了顯示電板是否通電在電板中添加一個電源指示燈，這個電源指示燈將采用發(fā)光二極管。發(fā)光二極管工作在正常工作狀態(tài)時，通過 LED 的電流 10 毫安就足矣了。因此， 在電路中采用白發(fā)藍(lán)高亮的 LED，所以可以取 10mA 左右的電流值，圖 中的 R16 是為了保護(hù)系統(tǒng)電路的限流電阻。 紅外傳感器 E18D50NK 反射式紅外傳感器 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 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 E18D50NK 的反射紅外傳感器 。 圖 電源電路 8 圖 反射紅外傳感器 下圖為紅外傳感器輸出端的原理圖： 圖 紅外傳感器信號輸入端 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 P22,P23,P24,P25 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)。 發(fā) 射與接收電路 紅外發(fā)光管和紅外接收器在同一邊。當(dāng)產(chǎn)品流水線沒有產(chǎn)品經(jīng)過的時候紅外發(fā)光管發(fā)出的紅外線不會被發(fā)射。反之，當(dāng)有產(chǎn)品經(jīng)過的時候紅外發(fā)光管發(fā)出的紅外線就會被產(chǎn)品反射，反射光并被接收器接收。這時候因為光信號的變化必然導(dǎo)致光電元件電信號的變化。從而形成計數(shù)脈沖，光電隔離耦進(jìn)行合并行輸入至 STC89c52單片機(jī)。并用數(shù)碼管顯示具體數(shù)值便可實現(xiàn)物體的數(shù)量統(tǒng)計。發(fā)射與接收電路可以用一個集成好的紅外傳感器。 然而， 在自然光里面紅外線那是到處都有的，打個很簡單的比方太陽光里面就有紅外，除掉太陽光這個隨處可見的自然光 外人工光源里面也是有許多的紅外，比如說火源，白熾燈光等等。既然這樣，在我們的身邊暗藏了如此之多的紅外線，接收裝置除了接收發(fā)射裝置發(fā)射的紅外線外肯定會受到其他光源的干擾。那么如何規(guī)避這個問題理所當(dāng)然的成了要解決的 9 問題。通過查閱相關(guān)的資料可以知道雖然這些都是紅外線，但是同是紅外線它們的波長也是不同的。這時候就可以用調(diào)制解調(diào)來解決這個問題。具體點(diǎn)說就是將紅外線發(fā)射裝置以固定的頻率來發(fā)射紅外線，再讓接收裝置來“認(rèn)出”這些固頂頻率的紅外線。如此一來便可以規(guī)避相關(guān)光源的干擾。因為那些可以構(gòu)成干擾光源中的紅外線的頻率要不 是雜亂無章要不就是擁有其固定的頻率，將紅外線發(fā)射裝置調(diào)制成迥異與這些干擾光源的頻率就可以規(guī)避這個問題。 復(fù)位電路 復(fù)位就是給 RESET 引腳加上 2 個機(jī)器周期以上的高電平信號來實現(xiàn)單片機(jī)的初始化操作。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，最實用的地方就是當(dāng)程序運(yùn)行出錯或是操作失誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，為了擺脫死鎖狀態(tài)，需要按復(fù)位鍵重新復(fù)位。 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，自動實現(xiàn)復(fù)位操作。 當(dāng)系統(tǒng)得到工作電壓的時候，復(fù)位電路工作在上電自動復(fù)位狀態(tài) ，通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)，只要 Vcc 的上升時間不超過 1ms 就可現(xiàn)自動上電復(fù)位功能。 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 R1 C3 和 S1。上電自動復(fù)位通過電容 C1 充電來實現(xiàn)。手動按鍵復(fù)位是通過按鍵將 R15 與 VCC 接通來實現(xiàn)。本設(shè)計將采用按鍵的手動復(fù)位方式。如圖示兩種復(fù)位方式： 圖 復(fù)位電路 （ a）手動復(fù)位 （ b）自動復(fù)位 晶振電路 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 XTAK1 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?？梢愿鶕?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。晶振電路可以為單片機(jī)提供單片機(jī)工作用的時鐘頻率。 晶振電路在單片機(jī)系統(tǒng)中顯得至關(guān)重要，它為單片機(jī)工作提供固頂?shù)墓ぷ黝l率。就像馬路口的紅綠燈一樣，紅綠燈為車輛提供通行的時間，紅綠燈停止之后馬路將亂糟糟的。一樣 10 的，假如沒有了晶振電路單片機(jī)將不能正常的有節(jié)奏的工 作。除此之外，晶振的頻率對單片機(jī)工作的快慢有著直接的影響。一個穩(wěn)定的晶振電路可以為單片機(jī)提供可靠的工作頻率，單片機(jī)運(yùn)行將更為穩(wěn)定。如圖 所示，本文中采用內(nèi)部時鐘方式電路。其中 補(bǔ)償電容通常選擇 30pF 左右的瓷片。圖中 電容 C1， C2 的大小將會影響到晶振的穩(wěn)定和速度， C1， C2 都將采用 22Pf 的電容 。 選擇 6MHz 或 24MHz 等頻率的石英晶體，電容 來產(chǎn)生時鐘脈沖。如此來提供穩(wěn)定的時鐘頻率。 圖 晶振電路 顯示部分 液晶顯示器各種圖形的顯示原理 : 線段的顯示 點(diǎn)陣圖形式液晶由 MN 個顯示單元組成，假設(shè) LCD 顯示屏有 64 行，每行有 128 列，每8 列對應(yīng) 1 字節(jié)的 8 位，即每行由 16 字節(jié)，共 168=128 個點(diǎn)組成，屏上 6416 個顯示單元與顯示 RAM 區(qū) 1024 字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由 RAM 區(qū)的 000H—— 00FH 的 16 字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（ 000H） =FFH 時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為 8 個點(diǎn)；當(dāng)（ 3FFH） =FFH 時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H） =00H， ?? （ 00EH） =00H，（ 00FH）=00H 時，則在屏幕的頂部顯示一條由 8 段亮線和 8 條暗線組成的虛線。這就是 LCD 顯示的基本原理。 字符的顯示 用 LCD 顯示一個字符時比較復(fù)雜，因為一個字符由 68 或 88 點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個位置對應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8 字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為 “1” ，其它的為 “0” ，為 “1” 的點(diǎn)亮，為 “0” 的不亮。這樣一來就組成某個字符。但由于內(nèi)帶字符 11 發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD上開始顯示的行列號及 每行的列數(shù)找出顯示 RAM 對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對應(yīng)的代碼即可。 漢字的顯示 漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼（一般用字模提取軟件），每個漢字占 32B，分左右兩半，各占 16B，左邊為 5?? 右邊為 6?? 根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)可找出顯示 RAM 對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加 1，送第二個字節(jié)，換行按列對齊，送第三個字節(jié) ?? 直到 32B 顯示完就可以 LCD 上得到一個完整漢字。 1602字 符型 LCD 簡介 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點(diǎn)陣式 LCD，目前常用16*1， 16*2， 20*2 和 40*2 行等的模塊。下面以長沙太陽人電子有限公司的 1602 字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。一般 1602 字符型液晶顯示器實物如圖： 1602LCD的基本參數(shù)及引腳功能 1602LCD 分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖 1054 所示： 12 圖 1054 1602LCD 尺寸圖 1602LCD主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量 :162 個字符 芯片工作電壓 :— 工作電流 :() 模塊最佳工作電壓 : 字符尺寸 :(WH)mm 引腳功能說明 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 1013所示 : 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 表 1013：引腳接口說明表 13 第 1 腳： VSS 為地電源。 第 2 腳： VDD 接 5V正電源。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對比度 調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng) RS和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6 腳： E端為使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8位 雙向數(shù)據(jù)線。 第 15 腳：背光源