基于单片机的光电计数器的设计

基于单片机的光电计数器的设计内容摘要：

码管是由多个 LED 作为笔画字段的组合型显示器件，使用时通过点亮不同的 LED 组合成不同的数码字型。 这种方法最常用，但当点亮多个数码管是，电路复杂，编程困难。 对于发光二极管，虽然电路、编程简单，但是显示的数量太少， 另一方面，不利于获取显示信息。 综上所述，用数码管显示。 五．具体实现： 电路由光电管电路，单片机系统，蜂鸣器报警电路，数码管显示部分、复位电路组成。 6 图 简单执行过程如下：红外传感器感受到外界信息时，产生高低电平，通过软件程序设置单片机内部寄存器，当传感器的高低脉冲被单片机接收到时，单片机产生中断，中断产生后进入中断服务程序，通过设置中断服务程序，进行计数。 并通过 P0 口将计数信息传送至数码管，数码管显示计数的个数。 当需要 置位是按下复位开关，则计数器清零，数码管显示清零，重新开始计数。 具体实现如下： 光电传感器 光电开关电路主要由光电开关管，即光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。 它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。 光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。 电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此 ,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。 如下图示为本次课程设计所采用的光电开关，其型号为 E18B03N1 封装的反射红外传感器 图 实物图 STC89C52 单片机系统 蜂鸣器报警电路 红外光电管检测电路 数码管显示电路 复位电路 7 原理如下：红外传感器没有检测到外部信号时处于高电平状态，当检测到外部物体时有高电平状态变为低电平状态，通过与单片机连接单片机 I/O 接收检测的高低电平变化。 原理图如下： 图 原理图 单片机系统 单片机最小系统是此设计的核心部位，红外传感器所产生的外部脉冲经单片机进行译码而计数的，并且通过对单片机内部进行编译，使外部中断信号通过数码管显示出来，并实现计数功能。 一个典型的单片机最小系统一般由时钟电路、 复位电路、片外 RAM、片外 ROM、按键、数码管、液晶显示器、外部扩展接口等部分组成 . 而对于这次的设计单片机最小系统基本电路图如下： 8 图 工作 电路图 （ 1）、时钟源电路 单片机内部具有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。 通常在引脚 Tell 和XTAL2 跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器，结构如图中 Y C C2。 可以根据情况选择 6MHz或 24MHz等频率的石英晶体，补偿电容通常选择 30pF左右的瓷片电容。 （ 2）、复位电路 单片机小系统采用上电自动复位和手动按键复位两 种方式实现系统的复位操作。 上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。 手动复位要求在电源接通的条件下，在单片机运行期间，用按钮开关操作使单片机复位。 其结构如图 中 R C3 和 K1。 上电自动复位通过电容 C1 充电来实现。 手动按键复位是通过按键将 R3 与 VCC 接通来实现。 9 图 8. 复位电路图 （ 3）、计数 的电路 由单片机 STC89C52 控制完成。 基本原理为当红外检测部分检测到光时，红外接收电路输出口将产生一个高电平信号，这个信号将供给单片机进行计数控制；显示部分是通过 P0 和 P2 口实现。 计数控制部分是将计数脉冲送入单片机 STC89C52 中断入口的 INT0 入口，经过单片机内部对这个中断信号进行计数编程构成。 STC89C52 与 MCS52 指令系统完全兼容。 提供以下标准功能： 4K 字节 FLASH 闪烁存储器、 128 字节内部 RAM、 32 个 I/O 口线、三个16 位定时 /计数器 、一个 5 向量两级中断、片内振荡器及时钟电路。 同时 STC89C52 可降至 0HZ 的静态逻辑操作，并支持两个软件的节电工作模式。 空闲方式停止 CPU 的工作，但是允许 RAM、定时 /计数器及中断系统继续工作。 掉电后保 存 RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。