【正文】 紅外線時(shí)，便在A端產(chǎn)生相應(yīng)的電脈沖，經(jīng)VT9放大后，經(jīng)電容器C11加到CX20106的①腳進(jìn)行放大、整形、帶通比較，由⑦腳輸出低電平，VTVT11截止，光耦隔離器無(wú)輸出。執(zhí)行控制電路由VTVT1VDVDVD7及光電耦合器TIL5214等組成。充放電路在CX20106的7端輸出一系列固定頻率的負(fù)脈沖信號(hào)，經(jīng)三極管倒相放大變成的脈沖信號(hào)。倘若從發(fā)射頭至接收頭的紅外線光束被行駛的車輛遮擋，VT11導(dǎo)通，、。見(jiàn)附圖4本設(shè)計(jì)主要用到+5V穩(wěn)壓電源，且要求當(dāng)市電停電后能夠用蓄電池供電，并有自動(dòng)充電和欠壓提示的功能。如附圖4所示電路為輸出電壓+5V、。它由電源變壓器T3，其將交流220V變換成直流9V，通過(guò)橋式整流電路VD13～VD16，濾波電容CC31，防止自激的電容C2C22和一只固定式三端穩(wěn)壓器(7806)極為簡(jiǎn)捷方便地搭成的。由于要求電源為能夠自動(dòng)充電的穩(wěn)壓電源，所以采用固定式三端穩(wěn)壓器(7806)，先產(chǎn)生+6V直流穩(wěn)壓電源，然后通過(guò)二極管與充電回路相連。220V交流市電通過(guò)電源變壓器變換成交流低壓，再經(jīng)過(guò)橋式整流電路VD13～VD16和濾波電容C30的整流和濾波，在固定式三端穩(wěn)壓器LM7806的Vin和GND兩端形成一個(gè)并不十分穩(wěn)定的直流電壓(該電壓常常會(huì)因?yàn)槭须婋妷旱牟▌?dòng)或負(fù)載的變化等原因而發(fā)生變化)。此直流電壓經(jīng)過(guò)LM7806的穩(wěn)壓和C31的濾波便在穩(wěn)壓電源的輸出端產(chǎn)生了精度高、穩(wěn)定度好的直流輸出電壓。本穩(wěn)壓電源可作為TTL電路或單片機(jī)電路的電源。三端穩(wěn)壓器7806是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的通用線性穩(wěn)壓電源集成電路，以其體積小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用簡(jiǎn)捷方便等特點(diǎn)，成為目前穩(wěn)壓電源中應(yīng)用最為廣泛的一種單片式集成穩(wěn)壓器件。當(dāng)市電供電電時(shí)，直流5V穩(wěn)壓電源通過(guò)二極管VD17供電；而當(dāng)市電停止供電時(shí)，VD17截止，6V蓄電池經(jīng)過(guò)VD18接入電路，向系統(tǒng)供電。5V電源中需要C30進(jìn)行平波，其選取原則為：，R為單片機(jī)系統(tǒng)的等效電阻，由于單片機(jī)系統(tǒng)的最大工作電流為500mA，則單片機(jī)的最小等效電阻為,所以C30最大可取，本設(shè)計(jì)C30選用470μF。由于紅外收發(fā)器所用的工作電源為12V供電，所以需專門設(shè)計(jì)一個(gè)能夠提供12V 的直流穩(wěn)壓電源。它由電源變壓器T2，先其將交流220V變換成雙直流16V，再通過(guò)橋式整流電路VD9～VD12，濾波電容C2C25，防止自激電容C1C18和一只固定式三端穩(wěn)壓器(7812)極為簡(jiǎn)捷方便地搭成的。220V交流市電通過(guò)電源變壓器變換成交流低壓，再經(jīng)過(guò)橋式整流電路VD9～VD12和濾波電容C24的整流和濾波，在固定式三端穩(wěn)壓器LM7812的Vin和GND兩端形成一個(gè)并不十分穩(wěn)定的直流電壓(該電壓常常會(huì)因?yàn)槭须婋妷旱牟▌?dòng)或負(fù)載的變化等原因而發(fā)生變化)。此直流電壓經(jīng)過(guò)LM7812的穩(wěn)壓和C25的濾波便在穩(wěn)壓電源的輸出端產(chǎn)生了精度高、穩(wěn)定度好的直流輸出電壓。本穩(wěn)壓電源可作為TTL電路或單片機(jī)電路的電源。三端穩(wěn)壓器7812是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的通用線性穩(wěn)壓電源集成電路，以其體積小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用簡(jiǎn)捷方便等特點(diǎn)，成為目前穩(wěn)壓電源中應(yīng)用最為廣泛的一種單片式集成穩(wěn)壓器件。12V電源中C24的選取原則與C30形同，在此處不再敘述，在設(shè)計(jì)中C24選用1000μF。充電回路如附圖4中的充電回路，當(dāng)市電斷電時(shí)5V穩(wěn)壓電源不能對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)供電，為了保護(hù)單片機(jī)系統(tǒng)在瞬時(shí)斷電時(shí)能夠保存數(shù)據(jù)，我們采用電源與蓄電池雙電源供電。但由于蓄電池不能長(zhǎng)期供電，其只是為了提供停電瞬間及停電之后一小段時(shí)間的電源，所以在市電重新供電后，需要對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。在5V電源回路中用比較器LM339來(lái)判斷蓄電池是否需要充電，并驅(qū)動(dòng)一個(gè)繼電器的線圈，通過(guò)繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)的閉合，實(shí)現(xiàn)充電電路的切入。本充電回路可為6V，2A～4A的蓄電池充電，具有自動(dòng)停充及指示功能。圖中FU為保護(hù)管，LED2為供電指示，調(diào)節(jié)RP1可改變U12的輸出電壓，RP2的中心端為電壓比較器LM339的正相輸入端提供一個(gè)參考電壓，R49為充電電流取樣電阻。VD19可防止電池放電，C2C23用來(lái)防止脈沖干擾。自動(dòng)停電的控制原理：充電電流隨充電的進(jìn)行逐漸減小，在R59上的壓降減小。若它小于RP2上的設(shè)定值，LM339的4引腳與5引腳電平的關(guān)系由高于變?yōu)榈陀冢?腳輸出由高電平跳變至低電平，VD19反偏，充電電流下降為零，此時(shí)，由于R59上已無(wú)壓降，故LM339的2引腳保持低電平，LED3發(fā)光指示電池已充足電，待用。一般把影響單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)正常工作的信號(hào)稱為噪聲，又稱干擾。在單片機(jī)系統(tǒng)中，出現(xiàn)了干擾，就會(huì)影響指令的正常執(zhí)行，造成控制事故或控制失靈，在測(cè)量通道中產(chǎn)生干擾，就會(huì)是測(cè)量產(chǎn)生誤差，電壓的沖擊有可能使系統(tǒng)遭到致命破壞。環(huán)境對(duì)單片機(jī)控制系統(tǒng)的干擾一般都是以脈沖的形式進(jìn)入系統(tǒng)的，干擾竄入單片機(jī)系統(tǒng)的渠道主要有三條：①空間干擾，②供電系統(tǒng)干擾，③過(guò)程通道干擾?？臻g干擾：空間干擾來(lái)源于周圍的電氣設(shè)備，如發(fā)射機(jī)、中頻爐、晶閘管逆變電源等發(fā)出的電干擾和磁干擾；廣播電臺(tái)或通訊發(fā)射臺(tái)發(fā)出的電磁波；空中雷電，甚至地磁場(chǎng)的變化也會(huì)引起干擾。這些空間輻射干擾會(huì)使單片機(jī)系統(tǒng)不能正常工作。供電系統(tǒng)干擾：任何電源及輸電線都存在內(nèi)阻，正是這些內(nèi)阻才引起電源噪聲干擾。如果沒(méi)有內(nèi)阻，無(wú)論何種噪聲都會(huì)被電源短路吸收，在線路中不會(huì)建立起任何干擾電壓。單片機(jī)系統(tǒng)中最重要、危害最嚴(yán)重的干擾源來(lái)自電源。根據(jù)干擾持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，電源干擾可分為：①過(guò)壓、欠壓、停電②浪涌、下陷③尖峰電壓④射頻干擾⑤半個(gè)周期內(nèi)的停電或者過(guò)欠壓。對(duì)于過(guò)壓、欠壓、停電引起的干擾，我們可采用各種穩(wěn)壓電源、電源調(diào)節(jié)器，對(duì)付短暫時(shí)間停電則配置不間斷電源（UPS）。對(duì)于浪涌、下陷引起的干擾，我們可采用快速響應(yīng)的交流電源穩(wěn)壓器。對(duì)于尖峰電壓引起的干擾，我們可采用具有噪聲抑制能力的交流電源調(diào)節(jié)器、參數(shù)穩(wěn)壓器或超隔離變壓器。對(duì)于射頻干擾引起的干擾，我們一般加接2～3級(jí)低通濾波器即可解決。過(guò)程通道干擾：為了達(dá)到數(shù)據(jù)采集或?qū)崟r(shí)控制的目的，開(kāi)關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出是必不可少的。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，這些輸入輸出的信號(hào)線和控制線多至幾百條甚至幾千條，其長(zhǎng)度往往達(dá)幾百米或幾千米，因此不可避免地將干擾引入單片機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)有大的電氣設(shè)備漏電，接地系統(tǒng)不完善，或者測(cè)量部件絕緣不好，都會(huì)使通道中直接串入干擾信號(hào)；各通道的線路如果同出自1根電纜中或綁扎在一起，各路間會(huì)通過(guò)電磁感應(yīng)而產(chǎn)生瞬間干擾，尤其是0～15V的信號(hào)與交流220V的電源線同套在1根長(zhǎng)達(dá)幾百米的管中，其干擾更為嚴(yán)重。這種彼此感應(yīng)產(chǎn)生的干擾其表現(xiàn)形式會(huì)使有用的信號(hào)被完全淹沒(méi)。有時(shí)這種通過(guò)感應(yīng)產(chǎn)生的干擾電壓會(huì)達(dá)到幾十伏以上，使單片機(jī)系統(tǒng)無(wú)法工作。由于交通流量檢測(cè)是用于檢測(cè)道路兩旁通過(guò)的各種類型的車輛的數(shù)目，安裝在戶外道路兩旁，所以以上三種干擾都是存在的。為了提高系統(tǒng)的可靠性必須進(jìn)行抗干擾措施。（1）供電系統(tǒng)抗干擾措施為了克服供電系統(tǒng)的干擾，我們一般采取以下幾種方法：①首先邏輯電路時(shí)在低電壓、大電流下工作的，電源的分配就必須引起注意，所以對(duì)于電源分配系統(tǒng)首要的就是良好的接地，系統(tǒng)的地線必須能夠吸收來(lái)自所有電源系統(tǒng)的電流。應(yīng)該采用粗導(dǎo)線作為電源連接線，地線應(yīng)盡量短且直接走線；對(duì)于插件式線路板，應(yīng)多給電源線、地線分配幾個(gè)沿插頭方向均勻分布的插針。②交流近線端加交流濾波器，可濾掉高頻干擾，且在安裝時(shí)外殼要加屏蔽并良好的接地，進(jìn)出線要分開(kāi)，防止感應(yīng)和輻射耦合。低通濾波器僅允許50Hz交流電通過(guò)，對(duì)高頻和中頻干擾有良好的衰減作用。③要求高的系統(tǒng)加交流穩(wěn)壓器。④采用具有靜電屏蔽和抗電磁干擾的隔離電源變壓器。⑤采用集成穩(wěn)壓塊兩級(jí)穩(wěn)壓。目前市場(chǎng)上的集成穩(wěn)壓塊有許多種，如提供正電源的780781787824以及提供負(fù)電壓的79系列穩(wěn)壓塊，它們內(nèi)部是多級(jí)穩(wěn)壓電源，采用兩級(jí)穩(wěn)壓，效果好。⑥直流輸出部分采用大容量電解電容進(jìn)行平滑濾波。⑦交流電源線與其他線盡量分開(kāi)，減少再度耦合干擾。如濾波器的輸出線上干擾已減少，應(yīng)使其與電源進(jìn)線級(jí)濾波器外殼保持一定的距離，交流電源線與直流電源線及信號(hào)線分開(kāi)走線。⑧電源線與信號(hào)線一般都通過(guò)板下面走線，而且不可把兩線靠得太近或互相平行，以減少電源與信號(hào)線之間的相互影響。⑨在每塊印制板的電源與地之間并接去耦電容。即5～～，以消除直流電源與地線中的脈沖電流所造成的干擾。在本設(shè)計(jì)中對(duì)于電源的設(shè)計(jì)都是嚴(yán)格的遵循上述措施進(jìn)行設(shè)計(jì)的。電源設(shè)計(jì)是采用穩(wěn)壓塊7807812，隔離變壓器，并利用對(duì)直流輸出采用電解電容進(jìn)行了平滑濾波。（2）過(guò)程通道干擾的抑制措施—隔離過(guò)程通道是系統(tǒng)輸入、輸出以及單片機(jī)之間進(jìn)行信息傳輸?shù)穆窂健Ｒ种七^(guò)程通道的干擾主要采用光電隔離技術(shù)。本設(shè)計(jì)為了抑制傳感器電路及單片機(jī)數(shù)字電路之間的信號(hào)傳輸通道的干擾，在設(shè)計(jì)中選用TIL521—4光電隔離器件實(shí)現(xiàn)過(guò)程通道的干擾。（3）空間抗干擾空間干擾主要指電磁場(chǎng)在線路、導(dǎo)線、殼體上的輻射、吸收和解調(diào)。干擾來(lái)自應(yīng)用系統(tǒng)的內(nèi)部和外部，市電電源是無(wú)線電波的媒介，而在電網(wǎng)中有脈沖源工作時(shí)，它又是輻射天線，因而任一線路、導(dǎo)線、殼體等在空間均同時(shí)存在輻射、接受、調(diào)制。在現(xiàn)場(chǎng)解決空間干擾時(shí)，首先要正確判斷是否是空間干擾，可在系統(tǒng)供電電源入口處接入WRY型微機(jī)干擾抑制器，觀察干擾現(xiàn)象是否繼續(xù)存在，如干擾現(xiàn)象繼續(xù)存在則可認(rèn)為是空間干擾?？臻g干擾不一定是來(lái)自系統(tǒng)外部，空間干擾的抗干擾設(shè)計(jì)主要是地線系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的屏蔽與布局設(shè)計(jì)。接地的種類：一類是為人身或設(shè)備安全目的，而把設(shè)備的外殼接地，又稱之為外殼接地或安全接地；另外一類接地是為電路工作提供一個(gè)公共的電位參考點(diǎn)，這種地稱為工作接地。外殼接地是真正的與大地連接，以使漏道機(jī)殼的電荷能及時(shí)泄放到地球上去，這樣才能確保人身和設(shè)備的安全。外殼接地的接地電阻應(yīng)當(dāng)盡可能低，因此在材料及施工方面均有一定的要求。工作接地是為滿足電路工作需要而進(jìn)行的。在許多情況下，工作地不與設(shè)備外殼相連，因此工作地的零電位參考點(diǎn)及工作地相對(duì)地球的大地是浮空的。所以也把工作地稱為“浮地”。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，簽署兩大類地按單元電路的性質(zhì)又可分為以下幾種接地：數(shù)字地，為邏輯電路的零電位。模擬地，為A/D轉(zhuǎn)換、前置放大器或比較器的零電位。功率地，為大的電流網(wǎng)絡(luò)部件的零電位。信號(hào)地，通常為傳感器的地。小信號(hào)前置放大器的地。交流地，交流50Hz地線，這種地線是噪聲地。屏蔽地，為防止靜電感應(yīng)和磁場(chǎng)感應(yīng)而設(shè)置的地。在實(shí)際應(yīng)用中，我們采取以下措施抑制空間干擾。一般采用測(cè)控系統(tǒng)的機(jī)殼接地，其余部分浮空，浮空部分應(yīng)設(shè)置必要的屏蔽，例如雙層屏蔽浮地或多層屏蔽。這種方法干擾能力強(qiáng)，而且安全可靠，但工藝較復(fù)雜。在低頻（1MHz以下）電路中，布線與元件間的電感較小，而接地電路形成的環(huán)路，受干擾的影響卻很大，因此低頻電路應(yīng)一點(diǎn)接地；在高頻（10MHz以上）電路中，電線上具有電感，增加了地線阻抗，同時(shí)各地線之間還會(huì)產(chǎn)生電感耦合，應(yīng)多點(diǎn)就近接地。單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的工作頻率大多較低，對(duì)它起作用的干擾源頻率也大都在1MHz以下，宜采用一點(diǎn)接地。在1～100MHz之間，如用一點(diǎn)接地，其地線長(zhǎng)度不得超過(guò)波長(zhǎng)的1/20.，否則應(yīng)該多點(diǎn)接地。交流地與信號(hào)地不能公用。因?yàn)樵谝欢坞娫吹鼐€的兩點(diǎn)間會(huì)有數(shù)毫伏，甚至幾伏電壓，對(duì)低電平信號(hào)電路來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)非常嚴(yán)重的干擾。數(shù)字地與模擬地應(yīng)分別相連，然后模擬地與數(shù)字地僅在一點(diǎn)上相連接，在此連接點(diǎn)外，在芯片和其他電路中切不可再有公共點(diǎn)。（4）印制電路板的抗干擾①地線設(shè)計(jì)，地線寬度一般應(yīng)在2～3mm以上。，可將同一功能單元集中于一點(diǎn)接地，自成獨(dú)立回路。，在電源處兩種地線相連，且地線應(yīng)盡量加粗。②電源線設(shè)計(jì)電源線除了要根據(jù)電流的大小，盡量加粗導(dǎo)體寬度外，還應(yīng)使電源線、地線的走向與數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這將有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。③去耦電容的配置當(dāng)印制板上的集成電路中，有些元件耗電很多時(shí)，地線上會(huì)出現(xiàn)很大的電位差，為了抑制電位差應(yīng)在各個(gè)集成器件的電源線和地線間分別接入去偶電容。④布線設(shè)計(jì)，應(yīng)將用作導(dǎo)線的銅箔在轉(zhuǎn)彎處彎成45176。，而非90176。，以避免因轉(zhuǎn)彎處阻抗不連續(xù)而可能導(dǎo)致反射干擾的發(fā)生。，應(yīng)使雙面的線條垂直交叉，以減少磁場(chǎng)耦合，有利于抑制干擾。，這樣能夠減小導(dǎo)線之間分布電容的影響。，低電平或小電流信號(hào)線路容易感應(yīng)干擾，布線時(shí)應(yīng)使兩者盡量相互遠(yuǎn)離，避免平行鋪設(shè)，采用屏蔽等措施。，盡量避免沿交流地鋪設(shè)。，可避免在傳輸高頻信號(hào)時(shí)發(fā)生反射干擾或諧波干擾。第四章 軟件設(shè)計(jì) 軟件流程圖及功能介紹主程序流程圖單片機(jī)上電后，程序跳過(guò)中斷入口，從0030H單元開(kāi)始執(zhí)行主程序。初始化后，設(shè)置堆棧指針SP為60H，設(shè)置看門狗寄存器，單片機(jī)I/O口，特殊功能寄存器，定時(shí)器的相應(yīng)寄存器TCON、TMOD、T2CON 和T2MOD的控制位和狀態(tài)位，寄存器TL0、TH0、TLTHTLTH2，定時(shí)器2的捕捉/自動(dòng)重載寄存器重要的標(biāo)志位RCAP2H和RCAP2L，重要的標(biāo)志位清零。調(diào)用檢測(cè)程序，通過(guò)紅外、線圈傳感器的輸入信號(hào)判斷道路是否有車通過(guò)，再判斷機(jī)動(dòng)車或非機(jī)動(dòng)車，若為機(jī)動(dòng)車再進(jìn)行判斷機(jī)動(dòng)車的車型。檢測(cè)后根據(jù)不同的車輛類型，進(jìn)行計(jì)數(shù)，并存入相應(yīng)的外部EEPROM的相應(yīng)單元。通過(guò)定時(shí)器T2的計(jì)時(shí)，判斷是否到了工作人員的進(jìn)行抄錄的時(shí)間，本設(shè)計(jì)設(shè)定每8小時(shí)抄錄一次數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)記錄時(shí)間后，通過(guò)按鈕按下，產(chǎn)生內(nèi)部中斷，根據(jù)相應(yīng)的按鈕功能，從EEPROM中取出功能鍵對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，再通過(guò)顯示子程序，顯示出功能鍵對(duì)應(yīng)的車輛數(shù)。檢測(cè)程序流程圖\ 程序進(jìn)入檢測(cè)程序后，通過(guò)紅外傳感器的輸入判斷是否有車輛通過(guò)，如果沒(méi)有車輛通過(guò)的話，則一直反復(fù)進(jìn)行檢測(cè)；如果有車輛通過(guò)對(duì)話，則P1口與紅外傳感器S如果有車通過(guò)，、若沒(méi)有輸入則表示通過(guò)的是非機(jī)動(dòng)車；若有輸入則表示通過(guò)的機(jī)動(dòng)車，再進(jìn)行機(jī)動(dòng)車類型的判斷。每次檢測(cè)后返回主程序，進(jìn)行計(jì)數(shù)。檢測(cè)是否有車通過(guò)子程序流程圖 、S3的輸入口，、01H中，將位單元00H、