【正文】 腳圖 它由 8路模擬開關(guān)， 8位 A/D轉(zhuǎn)換器，三態(tài)輸出鎖存器以及地址鎖存器譯碼器等組成。 看門狗復(fù)位的原理 當(dāng)干擾信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，常導(dǎo)致程序的跑飛，而程序跑飛的根本原因是由于程序計(jì)數(shù)器 PC 錯(cuò)位引起的，在程序存儲(chǔ)器中，指令碼與存放指令的地址是一一對(duì) 應(yīng)的，有的指令碼是單字節(jié)，有的二字節(jié)，單片機(jī)最多三字節(jié)， PC 的內(nèi)容正是要執(zhí)行的指令碼的地址，若修改了 PC 內(nèi)容，打破單片機(jī)正常的取指操作，導(dǎo)致了程序的非正常運(yùn)行，甚至出現(xiàn)至命故障（便修改重要的數(shù)據(jù)等），因此為克服這一問題，可用看門狗監(jiān)視程序運(yùn)行，若程序跑飛，則看門狗產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，使單片機(jī)重新返回程序正常運(yùn)行。 WDO(8 腳 )：看門狗信號(hào)輸出端。 WDI（ 6 腳）：看門狗信號(hào)輸入端（喂狗信號(hào)）。 PFO（ 5 腳）：電源故障輸出端 。 PFI（ 4 腳）：電源故障輸入端。 Vcc（ 2 腳）：工作電源接 +5V。 MAX813 的各引腳功能： MR（ 1 腳）：手動(dòng)復(fù)位端。 圖 216 手動(dòng)復(fù) 位電路 看門狗復(fù)位 看門狗（以 max813 為例）是一種監(jiān)控單片機(jī)是否出問題和上電復(fù)位的一咱專用芯片，它在單片機(jī)上電的時(shí)候可以給出上電復(fù)位信號(hào)，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行正常工作的時(shí)候，要在 秒之內(nèi)要給出一個(gè)脈沖信號(hào)，否則看門狗就會(huì)發(fā)出一個(gè)復(fù)位信號(hào)至單片機(jī)的復(fù)位角，使單片機(jī)復(fù)位，這種操作一般在程序中處理。 13 圖 215 上電復(fù)位電路 手動(dòng)復(fù)位： 手動(dòng)復(fù)位：所謂手動(dòng)復(fù)位就是通過一按鍵開關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。 圖 214 復(fù)位電路邏輯圖 上電復(fù)位： 在加電瞬間電容通過充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 215 所示。 復(fù)位電路 整個(gè)復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。 在 AT89C51 中， P3 口還用于一些復(fù)用的功能，即第二功能，其復(fù)用功能如圖 211 所示。對(duì)商品寫 1 時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把商品拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。 P3 口 :一個(gè)還內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。對(duì)端口寫 1 時(shí)，通過內(nèi)部的上接電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。 P2 口：一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。對(duì)端口寫 1 時(shí)，能過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。作輸入口作用時(shí)要先寫我，這就是準(zhǔn)雙向的含義。 P0 口：一個(gè)漏極開路的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 端口，作為漏極開路的輸出端口，每位能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。掉電后保存 ROM 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(gè)硬件復(fù)位。 AT89C51 有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4K 字節(jié) FLASH 閃爍存儲(chǔ)器、 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM、 32 個(gè) I/O 口線、兩個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器、一個(gè) 5 向量?jī)杉?jí)中斷、一個(gè)全雙工串行通信口、片內(nèi)振蕩電路、同時(shí) AT89C51 可降至 0HZ 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩個(gè)軟件的節(jié)電工作模式。在本設(shè)計(jì)中，是用數(shù)碼管每 1ms 輪循地掃描，點(diǎn)亮數(shù)碼管。在工程設(shè)計(jì)和產(chǎn)品制作中，一般不采用此方案。 單片機(jī)控制部分： 單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示有責(zé)任中方案，和種是查詢法，另一種是中斷法，這里的中斷不再是外部 中斷，而是利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器產(chǎn)生定時(shí)中斷，從而控制數(shù)碼管的顯示。 10 外部中斷法是利用 口的 第二功能， INT0 中斷，這時(shí)，當(dāng)有一低電平產(chǎn)生時(shí)，單片機(jī)將自動(dòng)進(jìn)入中斷服務(wù)程序，進(jìn)行處理外部中斷問題，但在這時(shí)，由于外界干擾或者物體的特性，可能會(huì)進(jìn)行反復(fù)地中斷觸發(fā)，這樣可能會(huì)造成誤計(jì)，重計(jì)等錯(cuò)誤后果，在這里我們處理的辦法是我們不再利用電平觸發(fā)，而采用負(fù)邊沿觸發(fā)方式，這樣只有產(chǎn)生一個(gè)完整的脈沖，才會(huì)有負(fù)邊沿產(chǎn)生，這樣就可以在很大程序上解決了誤差的問題。 T0 或 T1 計(jì)數(shù)器主要作用是在一定時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)，我們?cè)谶@里并非研究對(duì)象為在一定時(shí)間內(nèi)通過物品的數(shù)量，而是實(shí)時(shí)地在顯示器上顯示數(shù)當(dāng)前的計(jì)數(shù)值，故我們這 里不能采用 T0 或 T1 計(jì)數(shù)器的方式； 查詢法是 CPU 在一定時(shí)間內(nèi)或是時(shí)刻地在查詢是否有計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生?；驹頌楫?dāng)紅外檢測(cè)部分檢測(cè)到有物體經(jīng)過時(shí)，紅外接收電路的串聯(lián)電阻會(huì)分壓減小，從而使電壓比較器的正向輸入端小于負(fù)向輸入端的電壓，從而使電壓比較器輸出一個(gè)低電平信號(hào)，這個(gè)信號(hào)將供給單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)控制。 單片機(jī)計(jì)數(shù)及控制部分 圖 211 單片機(jī)計(jì)數(shù)部分 計(jì)數(shù)部分如圖 211 所示。段選碼、位選碼每送入一次后延時(shí) 1ms，因人眼的視覺暫留時(shí)間為 ：（ 100ms），所以每位顯示的間隔不必超過 20ms，并保持延時(shí)一段時(shí)間，以造成視覺暫留效果，給人看上去每個(gè)數(shù)碼管總在亮。 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描 由于多位 LED 數(shù)碼管所有段選線皆由一個(gè) 8 位 I/O 口控制，因此，在每一瞬間，我位 LED 會(huì)顯示相同的字符，要想每位顯示不同的字符，就必須采用掃描方法輪流點(diǎn)亮各位 LED，即在每一瞬間只使某一位顯示字符。 顯示部分采用軟件譯碼方式，所謂軟件譯碼就是把各字符的段選碼組織到一個(gè)表中，要顯示某字符先查表得到其段選碼，然后送往顯示器的段碼線。 ，重量輕，抗 沖擊性能好。 . LED 數(shù)碼管的特點(diǎn) 、小電流條件下驅(qū)動(dòng)發(fā)光，能與 CMOS、 TTL 電路兼容。上拉電阻的作用是，當(dāng)單片機(jī)的 P0 口上輸入為 0 時(shí)，上拉電阻上的電流直接流入單片機(jī)中，使數(shù)碼管的段碼上傷保持低電平，故在這時(shí)數(shù)碼管不發(fā)光；而當(dāng)單片機(jī)的 P0 口輸出為 0 時(shí)，這時(shí)上拉電阻的有能使電流灌入單片機(jī)中，故排阻上的電流流入數(shù)碼管中，因 此這時(shí)數(shù)碼管發(fā)光（這里用的是共陰數(shù)碼管）。然后再通過軟件譯碼來(lái)完成，為了考 慮到數(shù)碼管在動(dòng)態(tài)掃描時(shí)，每點(diǎn)亮一個(gè)數(shù)碼管的時(shí)間很短暫，這樣就會(huì)影響到數(shù)碼管的亮度，故在此用 74LS245作為數(shù)碼管的一個(gè)段選驅(qū)動(dòng)級(jí)。 6 穩(wěn)壓電路 圖 25 三端穩(wěn)壓芯片 紅外線檢測(cè)部分 圖 26 紅外線檢測(cè)部分 如圖 26 所示，紅外線檢測(cè)部分采用一對(duì)紅外發(fā)送接收管完成，當(dāng)電路正常工作時(shí)，無(wú)障礙物遮擋，紅外接收頭有紅外線照射，這時(shí)，紅外接收頭的電阻很小，大部分電壓都加在 R3 上，這正是電壓比較器 LM324 的正向輸入電壓，而負(fù)向輸入電壓由 R4 和 R5 分壓得到 U，而 R3 分得的電壓要大于此基準(zhǔn)電壓 值，故這時(shí)電壓比較器 LM324 輸出高電平；當(dāng)在紅外發(fā)射接收管間有一不透光的障礙物時(shí)，紅外接收頭無(wú)紅外線照射，這時(shí)紅外接收頭的電阻很大，大部分電壓都加在紅外接收頭上，這也是電壓比較器 LM324 的正向輸入電壓，而負(fù)向輸入電壓也是由 R4 和 R5 分壓得到，和原來(lái)電壓一樣，這時(shí)， R3 分得的電壓要小于此基準(zhǔn)電壓值，故這時(shí)電壓比較器 LM324 輸出低電平。而 R 值增大時(shí)，電阻上的直流壓降會(huì)增大，這樣就增大了直流電源的內(nèi)部損耗； 若增大 C2 的電容量，又會(huì)電容器的體積和重量，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)起來(lái)也不現(xiàn)實(shí)。 直流電中的脈動(dòng)成分的大小用脈動(dòng)系數(shù)來(lái)表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。 常用的濾波電路有 無(wú)源濾波和有源濾波兩大類。 半 波整流利用二極管單向?qū)ㄌ匦?，在輸入?biāo)準(zhǔn)正弦波的情況下，輸了獲得正弦波正半部分，負(fù)半部分則損失掉。 橋式整流器是多只整流二極管作橋式連接，外用絕緣塑料封裝而成，大功率整流器在絕緣層外添加金屬殼包封，增強(qiáng)散熱。 橋式整流是交流轉(zhuǎn)換成直流電的第一步。 橋式整流 器利用四個(gè)二極管，兩兩對(duì)接，輸入正弦波的正半部分是兩只管導(dǎo)通，得到正的輸出，輸入正弦波的負(fù)半部分時(shí)，另兩只管導(dǎo)通，由于這兩只管是反接的，所以輸出還是得到正弦波的正半部分。 原理：橋式整流是對(duì)二極管半波整流的一種改進(jìn)。 系統(tǒng)單元電路設(shè)計(jì) 電源供電電路 顯示驅(qū)動(dòng) 74LS245 電壓比較器 紅外線接收管 單片機(jī) AT89C51 紅外線發(fā)射管 電源供電電路 LED 顯示器 4 圖 23 電源供電電路 如圖 23 所示電源供電部分采用變壓器降壓、橋式整 流、電容器濾波、三端穩(wěn)壓器 7805 穩(wěn)壓后供電，電源用 220V的家庭用電經(jīng)變壓器降至 9V交流電，然后經(jīng)四個(gè)整流二極管（ D1～ D4）組成的橋式整流成直流電壓，經(jīng) C1 濾波后輸入 7805 芯片穩(wěn)壓成 5V直流電源供紅外發(fā)射、接收電路、 AT89C51 等供電。 系統(tǒng)總體框圖和原理 系統(tǒng)總體框圖如圖 22 圖 22 系統(tǒng)總體框圖 原理：電路的指導(dǎo)思想是紅外發(fā)射管發(fā)射紅外線，紅外接收管接收紅外線，并且接收管當(dāng)有紅外線照射的時(shí)候，電阻比較小，當(dāng)無(wú)線 外線照射的時(shí)候電阻比較大，這樣就可以通過一個(gè)電壓比較器和一個(gè)基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)有光照的時(shí)候，紅外接收管電阻比較小，那么和其串聯(lián)的電壓分壓就會(huì)增大，所以電壓比較器將會(huì)輸出一高電平；當(dāng)無(wú)光照射的時(shí)候，紅外接收管的電阻比較大，這樣電壓比較器就會(huì)輸出一個(gè)低電平。 2 基于單片機(jī)構(gòu)成的產(chǎn)品自動(dòng)計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì) 方案論證 圖 21 流程圖 顯示驅(qū)動(dòng) 74LS245 電壓比較器 紅外線接收管 單片機(jī) AT89C51 紅外線發(fā)射管 電源供電電路 LED 顯示器 3 原理闡述：利用紅外接收發(fā)射管的特性原理分壓可取基準(zhǔn)電壓，然后通過電壓比較器可輸出高低電平，當(dāng)有紅外光照射的時(shí)候，紅外接收管串聯(lián)的電阻分得的電壓很大，可使電壓比較器 LM324 輸出為低電平；當(dāng)無(wú)紅外光照射的時(shí)候，紅外接收頭串聯(lián)電阻分得的電壓很小，可使電壓比較器 LM324 輸 出為高電平，然后通過單片機(jī)處理，可使輸出精準(zhǔn)的計(jì)數(shù)值。 LED 顯示驅(qū)動(dòng)模塊的選擇、 AT89C51單片機(jī)的擴(kuò)展。 課題研究?jī)?nèi)容 基于單片機(jī)構(gòu)成的產(chǎn)品自動(dòng)稱重和計(jì)數(shù)研究的主要內(nèi)容包括：如何構(gòu)成檢測(cè)電路、 AT89C51 單片機(jī)用何種方式對(duì)外部計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)顯示控制、對(duì)模擬器輸出的微弱信號(hào) (0～ 12mV)進(jìn)行前級(jí)放大處理，再以較小的失真、誤差來(lái)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，并要求具備較強(qiáng)的抗工頻干擾能力。另外，其界面直觀，便于使用。進(jìn)一步采用新技術(shù)，開發(fā)各種自動(dòng)稱重系統(tǒng)，提高動(dòng)態(tài)稱重的準(zhǔn)確度，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)功能是當(dāng)今各國(guó)發(fā)展的重點(diǎn)。而如何提高自動(dòng)計(jì)數(shù)器的實(shí)時(shí)性、抗干 2 擾能力、穩(wěn)定性是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外自動(dòng)計(jì)數(shù)生產(chǎn)研究的主要課題，產(chǎn)品自動(dòng)計(jì)數(shù)主要用于工廠的流水線眩，往往是處于高溫，高噪聲等極度惡劣的環(huán)境中，而 AT89C系列單片機(jī)構(gòu)成的產(chǎn)品自動(dòng)計(jì)數(shù)器在這種環(huán)境中 工作時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)誤操作（單片機(jī)程序跑飛）或死機(jī)（程序進(jìn)入死循環(huán)），這也是基于單片機(jī)構(gòu)成的產(chǎn)品自動(dòng)計(jì)數(shù)器存在的致命。 自動(dòng)稱重和計(jì)數(shù)的現(xiàn)狀及前景 如今的產(chǎn)品自動(dòng)計(jì)數(shù)器大多采用非接觸方式，早已開發(fā)出了多種型號(hào)的專用檢測(cè)芯片。另外，其界 面直觀，便于使用。進(jìn)一步采用新技術(shù)，開發(fā)各種自動(dòng)稱重計(jì)數(shù)系統(tǒng)，提高動(dòng)態(tài)稱重計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確度，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)功能是當(dāng)今各國(guó)發(fā)展的重點(diǎn)。 但是，我國(guó)在這方面的產(chǎn)品少且功能不齊全，所以改善現(xiàn)有稱重和計(jì)數(shù)裝置、開發(fā)研究功能齊全的自動(dòng)稱重和計(jì)數(shù)系統(tǒng)是勢(shì)在必行 的。稱重裝置應(yīng)用己遍及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益?？焖?、淮確、操作方便、消除人為誤差、功能多樣化等方面己成為現(xiàn)代稱重和計(jì)數(shù)技術(shù)的主要特點(diǎn)。傳統(tǒng)的機(jī)械式或電子式計(jì)數(shù)器（主要是用數(shù)字電路集成組件組成）電路比較復(fù)雜，元器件數(shù)量較多，故障率較高，維修比較困難，而設(shè)置預(yù)定數(shù)值不太方便，功能不易更改且功能過于單一，適用范圍較窄。s basic control function e true. System39。本系統(tǒng)通過應(yīng)用傳感器，各種 芯片及單片機(jī)使得該系統(tǒng)的實(shí)際操作性更強(qiáng)，便于應(yīng)用于工業(yè)上。由于稱重儀設(shè)計(jì)中電路的精度及抗工頻干擾能力要求較高，故選用精度較高的儀表放大器 INA121 和抗工頻干擾能力較強(qiáng)的雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器MC14433。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 流水線自動(dòng)稱重和計(jì)數(shù) 流水線的自動(dòng)稱重和計(jì)數(shù) 摘 要 本稱重系統(tǒng)采用單片機(jī) AT89C51 為控制核心，實(shí)現(xiàn)稱重儀的基本控制功能。系統(tǒng)的硬件部分包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理兩大部分，其中 數(shù)據(jù)采集部分由稱重儀模擬器、信號(hào)的前級(jí)處理（采用儀表放大器 INA121）和 雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換部分組成。 計(jì)數(shù)系統(tǒng)指導(dǎo)思想是利用紅外發(fā)光管發(fā)射紅外線，紅外接收管接收此紅外線，并將其放大、整流形成低電平信號(hào) .當(dāng)有人或物擋住紅外光時(shí)，接收管沒有接收到紅外信號(hào)，放大器將輸出高電平，同時(shí)將這個(gè)電平信號(hào)送入單片機(jī)進(jìn)行控制計(jì)數(shù)，并且使數(shù)碼管顯示數(shù)值。 關(guān)鍵詞 ： 雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換，儀表放大， AT89C51 單片機(jī)，自動(dòng)計(jì)數(shù)，數(shù)碼管 Pipeline automatic weighin