【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，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)置單片機內(nèi)部寄存器，當傳感器的高低脈沖被單片機接收到時，單片機產(chǎn)生中斷，中斷產(chǎn)生后進入中斷服務(wù)程序，通過設(shè)置中斷服務(wù)程序，進行計數(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，光電隔離耦進行合并行輸入至 STC89c52單片機。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 個機器周期以上的高電平信號來實現(xiàn)單片機的初始化操作。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，最實用的地方就是當程序運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，在單片機運行期間，用按鈕開關(guān)操作使單片機復(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提供單片機工作用的時鐘頻率。 晶振電路在單片機系統(tǒng)中顯得至關(guān)重要，它為單片機工作提供固頂?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提供可靠的工作頻率，單片機運行將更為穩(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（ 000H） =FFH 時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為 8 個點；當（ 3FFH） =FFH 時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當（ 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，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，事先從微機中提取要顯示的漢字的點陣碼（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，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標位置加 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 采用標準的 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，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當 RS和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當 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 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