【正文】
耦合是有助的。其管腳圖,如圖27所示: 管腳排列圖解(頂視) 管腳排列圖解(俯視)圖27 LM393管腳圖表23 管腳功能表引出端序號(hào)符號(hào)功能1OUT A輸出 A2IN A反相輸入 A3IN A+同相輸入 A4GND接地端5IN B+同相輸入 B6IN B反相輸入 B7OUT B輸出 B8Vcc電源電壓管腳功能,如表23:應(yīng)用說(shuō)明:LM393是高增益,寬頻帶器件,象大多數(shù)比較器一樣,如果輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生耦合,則很容易產(chǎn)生振蕩。主要應(yīng)用于限幅器、簡(jiǎn)單的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、脈沖發(fā)生器、延時(shí)發(fā)生器、寬頻壓控振蕩器、MOS時(shí)鐘計(jì)時(shí)器、多頻振蕩器和高電平數(shù)字邏輯門(mén)電路。它專(zhuān)為獲得寬電壓范圍、單電源供電而設(shè)計(jì),也可以以雙電源供電;而且無(wú)論電源電壓大小,電源消耗的電流都很低。圖26 紅外對(duì)射電路如圖26所示,紅外線發(fā)射電路以時(shí)鐘定時(shí)集成芯片LM393AD為核心,可以將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。在門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉的過(guò)程中,若意外地有行人或車(chē)輛從門(mén)間通過(guò),則從發(fā)射器發(fā)出的紅外信號(hào)被遮擋,接收器在此瞬間無(wú)法接收到該紅外信號(hào)。當(dāng)接收器接通工作電壓后,發(fā)射端上的紅色電源指示二極管就會(huì)點(diǎn)亮。 對(duì)射紅外檢測(cè)電路設(shè)計(jì)對(duì)射紅外檢測(cè)電路由紅外對(duì)射式傳感器完成,對(duì)射式紅外傳感器由發(fā)射器和接收器組成,其工作原理是:通過(guò)發(fā)射器發(fā)出的光線直接進(jìn)入接收器,當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)發(fā)射器和接收器之前阻斷光線時(shí),產(chǎn)生電平信號(hào),通過(guò)介質(zhì)完成。剛開(kāi)始上電時(shí)時(shí),C3瞬間相當(dāng)于短路,C3兩端保持0V電壓,VCC的電源電壓就都加在了R1上,因此在單片機(jī)9腳RST上變成了高電平,此后C3上逐漸充電,即在C3上出現(xiàn)電壓,R1上的電壓開(kāi)始下降,最后單片機(jī)9腳RST上變成了低電平。電容的大小影響著振蕩的穩(wěn)定性和起振的快速性,通常選擇10~30pF的相等的兩個(gè)瓷片電容。其介紹如下:(1)晶振電路為單片機(jī)提供時(shí)序使單片機(jī)能夠正常工作,在圖25中采用單片機(jī)內(nèi)部振蕩方式。④可編程輸入/輸出引腳(32根)STC89C52單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口,分別位P0、PPP3口,每個(gè)口有8位(8根引腳),共32根。STC89C52具體介紹如下:① 主電源引腳(2根)VCC(Pin40):電源輸入,接+5V電源GND(Pin20):接地線②外接晶振引腳(2根)XTAL1(Pin19):片內(nèi)振蕩電路的輸入端XTAL2(Pin20):片內(nèi)振蕩電路的輸出端③控制引腳(4根)RST/VPP(Pin9):復(fù)位引腳,引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。其中,按鍵電平復(fù)位是通過(guò)使復(fù)位端經(jīng)電阻與Vcc電源接通而實(shí)現(xiàn)的,其電路如圖2—4(b)所示;而按鍵脈沖復(fù)位則是利用RC微分電路產(chǎn)生的正脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這佯,只要電源Vcc的上升時(shí)間不超過(guò)1ms,就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位,即接通電源就成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位相按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的電路邏輯如圖2—3所示:圖2—3復(fù)位信號(hào)的電路邏輯圖整個(gè)復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。復(fù)位信號(hào)是高電平有效,其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩周期(即二個(gè)機(jī)器周期)以上。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外,當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí),為擺脫困境,也需按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。(a)內(nèi)部方式時(shí)鐘電路 (b)外部方式時(shí)鐘電路圖2—2時(shí)鐘電路(1)復(fù)位操作復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。對(duì)外部振蕩信號(hào)無(wú)特殊要求,只要求保證脈沖寬度,一般采用頻率低于12MHz的方波信號(hào)。~12MHz之間選擇,電容值在5~30pF之間選擇,電容值的大小可對(duì)頻率起微調(diào)的作用。內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路如圖2—2(a) 所示,在RXD和TXD引腳上外接定時(shí)元件,內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。單片機(jī)的引腳圖如圖21所示:圖21 STC89C52RC引腳圖主要特性如下:STC89C52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器,引腳RXD和TXD分別是此放大器的輸入端和輸出端?;驹頌楫?dāng)對(duì)射式紅外傳感器檢測(cè)部分檢測(cè)到有車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí),紅外對(duì)射傳感器被中斷即產(chǎn)生一個(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。綜上所述,單片機(jī)正在向多功能、高性能、高速度(時(shí)鐘達(dá)40MHz)、低電壓()、低功耗、低價(jià)格(幾元錢(qián))、外圍電路內(nèi)裝化以及片內(nèi)程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量不斷增大的方向發(fā)展。片上集成有8通道A/D、兩路D/A、兩路電壓比較器,內(nèi)置溫度傳感器、定時(shí)器、可編程數(shù)字交叉開(kāi)關(guān)和64個(gè)通用I/O口、電源監(jiān)測(cè)、看門(mén)狗、多種類(lèi)型的串行接口(兩個(gè)UART、SPI)等。5.外圍電路內(nèi)裝化隨著集成電路技術(shù)及工藝的不斷發(fā)展,把所需的眾多外圍電路全部裝入單片機(jī)內(nèi),即系統(tǒng)的單片化是目前單片機(jī)發(fā)展趨勢(shì)之一。特點(diǎn),這類(lèi)單片機(jī)普遍配置有等待狀態(tài)、睡眠狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)等工作方式。(2)有些單片機(jī)設(shè)置了一些特殊的串行I/O功能,為構(gòu)成分布式、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)提供了方便條件。3.片內(nèi)I/O的改進(jìn)(1)增加并行口的驅(qū)動(dòng)能力,以減少外部驅(qū)動(dòng)芯片。(2)加大存儲(chǔ)容量。Flash存儲(chǔ)器能在+5V下讀/寫(xiě),既有靜態(tài)RAM的讀/寫(xiě)操作簡(jiǎn)便,又有在掉電時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失的優(yōu)點(diǎn)。(2)采用雙CPU結(jié)構(gòu),以提高數(shù)據(jù)處理能力。例如,各種16位單片機(jī)和32位單片機(jī),其數(shù)據(jù)處理能力要優(yōu)于8位單片機(jī)。在擴(kuò)展功能上,本設(shè)計(jì)增加了一個(gè)繼電器電路、按鍵電路和過(guò)載報(bào)警電路。按照設(shè)計(jì)的基本要求,可分為三個(gè)模塊,即數(shù)據(jù)采集模塊、控制器模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊。之所以選用主要是這個(gè)方案涉及面廣、輸出有效信號(hào)為低電平、可辨別不透明的反光物體、有效距離大、不易受干擾、高靈敏度、高解析、高亮度、低功耗、響應(yīng)時(shí)間快、使用壽命長(zhǎng)、無(wú)鉛、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。僅用于在計(jì)數(shù)要求不高的場(chǎng)合中,這個(gè)方案太過(guò)于簡(jiǎn)單故不選用。方案二是一個(gè)簡(jiǎn)易的產(chǎn)品自動(dòng)計(jì)數(shù)器,價(jià)格低廉、計(jì)數(shù)精確。方案一既可準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)車(chē)輛計(jì)數(shù)功能且能讓系統(tǒng)處于異常狀態(tài)和抗干擾時(shí)通過(guò)外圍專(zhuān)用芯片得到非常好的解決。方案二:如圖12所示:紅外發(fā)射電路NE555紅外接收電路LM567計(jì)數(shù)顯示專(zhuān)用芯片CL102 圖12 紅外線計(jì)數(shù)器硬件框圖原理闡述:通過(guò)紅外發(fā)射與接收對(duì)信號(hào)采集,使用了四合一芯片CL102計(jì)數(shù)控制顯示,它是集譯碼、驅(qū)動(dòng)、鎖存、顯示一體。PS7219是專(zhuān)用LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)8個(gè)7段數(shù)碼管。主要技術(shù)指標(biāo)::0000~9999第1章 理論分析及總體方案 方案比較三種不同設(shè)計(jì)方案:方案一:如圖11所示:電源監(jiān)測(cè)、單片機(jī)保護(hù)專(zhuān)用芯片X25045P專(zhuān)用檢測(cè)芯片MCS51控制單元AT89C2051LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片PS7219LED顯示掉電數(shù)據(jù)保護(hù)芯片HT7044A 圖11 紅外線計(jì)數(shù)器硬件框圖原理闡述:專(zhuān)業(yè)檢測(cè)芯片形成計(jì)數(shù)脈沖后送給控制單元AT89C2051單片機(jī)。本設(shè)計(jì)主要任務(wù)是以STC89C52單片機(jī)為核心,利用紅外對(duì)射式傳感器電路作為信號(hào)的輸入模塊進(jìn)行車(chē)輛計(jì)數(shù)。典型應(yīng)用:光柵尺、編碼器、邦定機(jī)、壓焊機(jī)、火花機(jī)、醫(yī)療儀器、atm取款機(jī)、自動(dòng)售貨機(jī)、收款機(jī)、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、磁帶驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)球式鼠標(biāo)、工業(yè)設(shè)備、膠片感測(cè)、郵件存在/分揀、料位監(jiān)控、輸送帶控制、過(guò)程控制、物料的到位監(jiān)控等。它利用對(duì)射式傳感器發(fā)射紅外線,當(dāng)有車(chē)輛阻擋紅外線,紅外線中斷并轉(zhuǎn)換為電脈沖,并由放大電路進(jìn)行放大,通過(guò)單片機(jī)分析,計(jì)算出進(jìn)出車(chē)輛的次數(shù),通過(guò)液晶顯示方式顯示進(jìn)出車(chē)輛數(shù)從而進(jìn)行計(jì)數(shù)。而基于單片機(jī)的紅外線計(jì)數(shù)器能夠滿(mǎn)足廣大廠家的要求,它擁有實(shí)時(shí),精確,可靠,穩(wěn)定等特點(diǎn)。單片機(jī)以體積小、功能強(qiáng)、可靠性高、性能價(jià)格比高等特點(diǎn),已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步和開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化和智能化測(cè)控產(chǎn)品的重要手段。而基于單片機(jī)為核心控制的計(jì)數(shù)器有著能夠?qū)崟r(shí),精確,可靠,穩(wěn)定等計(jì)數(shù)優(yōu)點(diǎn)已成為廣大廠家的首選自動(dòng)計(jì)數(shù)的裝置。 Liquid Crystal Display。 infrared photoelectric couple。通過(guò)液晶顯示電路、繼電器電路和蜂鳴器電路構(gòu)成系統(tǒng)的輸出模塊,實(shí)現(xiàn)了對(duì)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)汽車(chē)數(shù)量的計(jì)數(shù)、顯示、停車(chē)場(chǎng)進(jìn)出門(mén)以及報(bào)警的控制。蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的停車(chē)場(chǎng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)前言 2第1章 理論分析及總體方案 3 方案比較 3 總體設(shè)計(jì)方案 4第2章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 6 控制電路設(shè)計(jì) 6 對(duì)射紅外檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 11 液晶顯示電路設(shè)計(jì) 13 繼電器開(kāi)關(guān)電路與報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 15 按鍵電路設(shè)計(jì) 17第3章 系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 18 主程序設(shè)計(jì) 18 數(shù)據(jù)采集模塊程序設(shè)計(jì) 19 液晶顯示程序設(shè)計(jì) 20第4章 系統(tǒng)測(cè)試 22 系統(tǒng)的硬件調(diào)試 22 系統(tǒng)的軟件調(diào)試 22 測(cè)試及結(jié)果 22結(jié)論 23參考文獻(xiàn) 23致謝 24附錄 24附錄1:原理圖及實(shí)物照片說(shuō)明 25附錄2:部分源程序 25 i 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于單片機(jī)的停車(chē)場(chǎng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【摘 要】以STC89C52單片機(jī)為核心,利用紅外對(duì)射式傳感器電路作為信號(hào)的輸入模塊,設(shè)計(jì)了一個(gè)基于單片機(jī)的停車(chē)場(chǎng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)。對(duì)射式光電傳感器由發(fā)射器和接收器組成,當(dāng)有物體經(jīng)過(guò)發(fā)射器和接收器之間阻斷光線時(shí),形成電平信號(hào),經(jīng)過(guò)放大、整流并送入單片機(jī)控制模塊進(jìn)行控制計(jì)數(shù)?!娟P(guān)鍵詞】:?jiǎn)纹瑱C(jī);紅外對(duì)射式傳感器;繼電器;液晶顯示;[Abstract]: In this paper, the STC89C52 microcontroller as the core of the control circuit, the signal output module is used infrared photoelectric couple, designed a parking lot counting system that based on a microcontroller. Infrared photoelectric couple by the transmitter and the receiver is posed of two parts. When an object through the transmitter and the receiver will break the light beams, and produce level signal, amplified, rectified and finally put into microcontroller to control counting. Via Liquid Crystal Display circuit, relay circuit and buzzer circuit form the output module. So this system achieves counting of cars, display, alarm and the controller of pulling or pushing the door in the parking lot.[Key words]: microcontroller。 relay。前言在當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的格局下,越來(lái)越多的廠家采用流水線技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)作業(yè),而怎樣對(duì)其線上的產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)的、有效率的、精確的計(jì)數(shù)成為廣大生產(chǎn)廠家十分關(guān)注的問(wèn)題。當(dāng)今,單片微型計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展,基于單片機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)的計(jì)數(shù)設(shè)備和產(chǎn)品廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,單片機(jī)技術(shù)產(chǎn)品和設(shè)備促進(jìn)了生產(chǎn)技術(shù)水平的提高,企業(yè)迫切需要大量熟練掌握單片機(jī)技術(shù)并能開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和維護(hù)管理這些智能化產(chǎn)品的高級(jí)工程技術(shù)人才。電子計(jì)數(shù)器是一種多功能的電子測(cè)量?jī)x器,它利用電子學(xué)的方法測(cè)出一定時(shí)間內(nèi)輸入的脈沖數(shù)目,并將結(jié)果以數(shù)字形式顯示出來(lái)。對(duì)射式傳感器計(jì)數(shù)是一種多功能的電子測(cè)量?jī)x器。隨著紅外技術(shù)的提高,用于存在狀態(tài)的傳感,位置編碼極限傳感,運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和計(jì)數(shù)(如風(fēng)速儀、數(shù)控機(jī)床等)。隨著傳感器的不斷改進(jìn),抗干擾能力增強(qiáng),可以在許多惡劣的地方代替科研人員進(jìn)行科學(xué)工作?;趩纹瑱C(jī)構(gòu)成的車(chē)輛計(jì)數(shù)研究的主要內(nèi)容包括:如對(duì)射式傳感器的應(yīng)用以及發(fā)展、STC89C52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)顯示控制、LCD顯示驅(qū)動(dòng)模塊的選擇、STC89C52單片機(jī)的擴(kuò)展、74LS245如何驅(qū)動(dòng)繼電器與蜂鳴器工作的。通過(guò)對(duì)它片內(nèi)計(jì)數(shù)、顯示編程。 X2504P是一塊有電源電壓監(jiān)控、EEPROM 和看門(mén)狗定時(shí)器電路三種功能于一體的芯片,它保證了在電源接通、關(guān)斷、瞬間電源電壓不穩(wěn)時(shí),不會(huì)造成系統(tǒng)死機(jī)、數(shù)據(jù)誤寫(xiě)或誤動(dòng)作。方案三:如圖13所示:紅外對(duì)射式傳感器控制單元STC89C52按鍵電路繼電器電路驅(qū)動(dòng)芯片74LS245液晶顯示電路蜂鳴器電路圖13 對(duì)射式紅外傳感器計(jì)數(shù)硬件框圖原理闡述:當(dāng)有通過(guò)發(fā)射器發(fā)出的光線直接進(jìn)入接收器,當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)發(fā)射器和接收器之前阻斷光線時(shí),并將其放大、整流形成高電平信號(hào)送入控制單元。外圍電路架設(shè)相對(duì)簡(jiǎn)單、在市場(chǎng)上屬于高端計(jì)數(shù)產(chǎn)品,同時(shí)它也暴露出了一個(gè)重大問(wèn)題:由于成本太貴的原因此類(lèi)產(chǎn)品并沒(méi)有得到普及,故雖然這個(gè)方案只有舍棄。但在系統(tǒng)處于異常狀態(tài)時(shí)工作十分不穩(wěn)定、也是屬于現(xiàn)在計(jì)數(shù)市場(chǎng)上的淘汰產(chǎn)品。 方案三便是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)選用的方案。 總體設(shè)計(jì)方案以STC89C52單片機(jī)為核心,利用紅外對(duì)射式傳感器電路作為信號(hào)的輸入模塊。其中數(shù)據(jù)采集模塊由紅外對(duì)射式傳感器組成,光線中斷后將信號(hào)送給控制模塊,由單片機(jī)完成對(duì)該信號(hào)的處理,由數(shù)據(jù)顯示模塊完成信息交換。系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖,如圖14所示:紅外對(duì)射式傳感器控制單元STC89C52按鍵電路繼電器電路驅(qū)動(dòng)芯片74LS245液晶顯示電路蜂鳴器電