紅外線自動(dòng)計(jì)數(shù)器..

1、紅外線自動(dòng)計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)一設(shè)計(jì)方案的選擇1.單片機(jī)的論證與選擇方案一：選擇普通8051內(nèi)核的ST89C51單片機(jī)，此單片機(jī)價(jià)格便宜，滿足本設(shè)計(jì)要求， 但已經(jīng)停產(chǎn)故不宜選擇。方案二：選擇加強(qiáng)型8051內(nèi)核的STC89C單片機(jī)，此單片機(jī)價(jià)格便宜，功能強(qiáng)大，完 全滿足本設(shè)計(jì)要求。方案三：采用飛思卡爾公司生產(chǎn)的 MC9S12XS12單片機(jī)，此單片機(jī)具有8路PWM 16 路AD采集通道，2個(gè)UART 2個(gè)硬件SPI，具有背景調(diào)試功能，方便實(shí)時(shí)查看程序中 全局變量的值，具有80個(gè)引腳，硬件資源相當(dāng)豐富。但其價(jià)格相對(duì)較高。綜合以上三種方案，為了方便控制，節(jié)約成本，故我們選擇方案二。2.顯示器件的選擇方案一：兩位

2、一體共陽數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管功耗低，價(jià)格便宜，顯示清晰，完全符合 本設(shè)計(jì)要求。方案二：采用液晶屏1602顯示，1602液晶也叫1602字符型液晶它是一種專門用來顯 示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊它有若干個(gè) 5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成, 每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。不過占用 10多，體積大，價(jià)格貴。綜合以上二種方案，為了減少硬件資源，節(jié)約成本，故我們選擇方案一。1 硬件設(shè)計(jì)1.硬件總方案確定依據(jù)檢測(cè)原理和設(shè)計(jì)思想經(jīng)過細(xì)致比較研究得到如下總體設(shè)計(jì)方案:202. LED指示燈它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能；常簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)ED發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成，也

3、具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電 壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分 別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子 和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋放出的 能量越多，則發(fā)出的光的波長(zhǎng)越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二 極管的反向擊穿電壓約5伏。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時(shí)必須串聯(lián)限流電阻 以控制通過管子的電流。3.三極管半導(dǎo)體三極管又稱“晶體三極管”或“晶體管”。在半導(dǎo)體鍺或硅的單晶上制備兩 個(gè)能相互影響的PN結(jié)，組成一個(gè)PNP（或NPN結(jié)構(gòu)。中間的N區(qū)（或P區(qū)

4、）叫基區(qū)， 兩邊的區(qū)域叫發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，這三部分各有一條電極引線，分別叫基極B、發(fā)射極E和集電極C,是能起放大、振蕩或開關(guān)等作用的半導(dǎo)體電子器件。在本設(shè)計(jì)中選擇了 PNPE極管用來驅(qū)動(dòng)蜂鳴器個(gè)雙位數(shù)碼管。4.雙位數(shù)碼管顯示的種類很多，從液晶顯示、發(fā)光二極管顯示到 CRT顯示器等，都可以與微機(jī) 連接。其中單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)最常用的顯示是發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器 （簡(jiǎn)稱LED顯示器） 液晶顯示器簡(jiǎn)LCD LED顯示器價(jià)廉，配置靈活，與單片接口方便， LCD可顯示圖形, 但接口較復(fù)雜成本也較高。該電路使用雙位7段LED構(gòu)成字型“ 8”，另外還有一個(gè)發(fā)光二極管顯示符號(hào)及小 數(shù)點(diǎn)。這種顯示器分共陽極和共陰極兩種

5、。這里采用共陽極LED顯示塊的發(fā)光二極管陽極共接，如下圖左所示，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，該發(fā)光二極管亮。 它的管腳配置如下圖右所示。X圖左圖右實(shí)際上要顯示各種數(shù)字和字符，只需在各段二極管的陰極上加不同的電平，就可 以得到不同的代碼。這些用來控制LED顯示的不同電平代碼稱為字段碼（也稱段選碼） 如下表為七段LED的段選碼。下表為七段LED的段選碼顯示字符共陽極段選碼dp gfedcba顯示字符共陽極段選碼dp gfedcba0COHA88H1F9HB83H2A4HCC6H3B0HDA1H499HE86H592HF8EH682HP8CH7F8Hy91H880H800H990H火FFH本系

6、統(tǒng)顯示電路采用簡(jiǎn)單實(shí)用兩位一體共陽數(shù)碼管，位碼用三極管驅(qū)動(dòng)5. STC89C52系統(tǒng)單片機(jī)T2 P1.DE： era EX) Pl.ld P1C P1.3D P1,4C iMCSJ：P1.5C MISO? F1.ee (SCK) P1.7O RSTC (RXD) pa.0 H |：TX：. P3p1 d :rTrG) P3J2C ；rm P3.3C i：TC；P3 4q TV P3 C ：R)P3,8C 3-P3.7C XTAL2O XTAL1 C GhiD 匚Zl VCC PC C AD： i PC 1 AD FC 2 hAD* PC 3 AD3 i PC 4 .：AD4i P0.5 (AD

7、6) POO (ADO) PC 7 -AD7|甌P PSEN P27 (A15) P2 C嚴(yán)侶 P； -：A13 P2.4 (Al2) P2 3(A11) P212 (A10) P2 T (A) 二|戶二C刃STC89C52單片機(jī)是深圳宏晶科技有限公司生產(chǎn)的一種單片機(jī)，STC89C5是一種低功耗、高性能CMOS位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。在單芯片 上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C5為眾多嵌入式控制 應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。 在單芯

8、片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、 超有效的解決方案。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置 4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個(gè)16位 定時(shí)器/計(jì)數(shù) 器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89X52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)

9、作頻率35Mhz，6T/12T可選。6.蜂鳴器播報(bào)蜂鳴器采用三極管放大，單片機(jī)10 口控制，通過高低電平觸發(fā)使其工作。每當(dāng)檢 測(cè)有人進(jìn)出時(shí)，播放一段優(yōu)美的音樂，人性化的旋律。7.單片機(jī)復(fù)位電路單片機(jī)復(fù)位后的狀態(tài):單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計(jì)數(shù)器PC= 0000H這表明程序從0000H地址單元開始執(zhí)行。單片機(jī)冷啟動(dòng)后，片內(nèi)RAM為隨機(jī)值，運(yùn)行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi)RAM區(qū)中的內(nèi)容，21個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定 值，見下表。值得指出的是，記住一些特殊功能寄存器復(fù)位后的主要狀態(tài)，對(duì)于了解單片機(jī)的初態(tài)，減少應(yīng)用程序中的韌始化部分是十分必要的。說明：表中符號(hào)*為隨機(jī)

10、狀態(tài)； A= 00H,表明累加器已被清零；特殊功能寄存器初始狀態(tài)特殊功能寄存器初始狀態(tài)A00HTMOD00HB00HTCON00HPSW00HTH000HSP07HTL000HDPL00HTH100HDPH00HTL100HP0P3FFHSBUF不定IP*00000BSCON00HIE0*00000BPCON0*BPSW OOH,表明選寄存器0組為工作寄存器組；S吐07H,表明堆棧指針指向片內(nèi)RAM 07H字節(jié)單元，根據(jù)堆棧操作的先加后壓法則， 第一個(gè)被壓入的內(nèi)容寫入到08H單元中；Po-P3= FFH表明已向各端口線寫入1,此時(shí)，各端口既可用于輸入又可用于輸出；IP = XXX 00000B

11、表明各個(gè)中斷源處于低優(yōu)先級(jí)；IE = 0XX 00000B表明各個(gè)中斷均被關(guān)斷；51單片機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值，（在特殊寄存器 介紹時(shí)再做詳細(xì)說明）至于內(nèi)部 RAM內(nèi)部的數(shù)據(jù)則不變。系統(tǒng)復(fù)位是任何微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個(gè)控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。51單片機(jī)的復(fù)位是由RESET引腳來控制的，此引腳與高電平相接超過 24個(gè)振蕩周期后， 51單片機(jī)即進(jìn)入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到RESET引腳轉(zhuǎn)為低電平后，才檢查EA引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼， 若為低電平便會(huì)執(zhí)行外部程序。9.數(shù)碼管顯示電路!=1;if(hon

12、 gwai2=1)dirvalue=1;while(ho ngwai1|ho ngwai2);else if(dirvalue=0x0c)if(hon gwai2=1)nu m1+;yuyi n=1;while(h on gwai2); dirvalue=0x18;if(num仁=99)num仁 99;yuyi n=0;else if(dirvalue=0x30)if(hon gwai1=1)nu m2+;yuyi n=1;while(h on gwai1); dirvalue=0x18;if(n um2=99)num2=99;yuyi n=0;流程圖設(shè)計(jì)中采用了兩組雙位共陽數(shù)碼管，因此，顯示

13、函數(shù)分別對(duì)應(yīng)displayl ()和display2 ()兩個(gè)函數(shù)，在動(dòng)態(tài)顯示程序中，各個(gè)位的延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)短是非常重要的，如果延時(shí) 時(shí)間長(zhǎng)，貝U會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象；如果延時(shí)時(shí)間太短，貝U會(huì)出現(xiàn)顯示暗且有重影。具體程 序如下：void display1(uchar nu mdis) uchar shi,ge;shi=nu mdis/10;ge=nu mdis%10;PO=Tabshi;a=0;delayms(5);a=1;PO=Tabge;b=0;delayms(5);b=1;void display2(uchar nu mdis) uchar shi,ge;shi=nu mdis/10;ge=nu

14、mdis%10;P2=Tabshi;c=0;delayms(5);c=1;P2=Tabge;d=0;delayms(5);d=1;2.軟件流程框圖3.程序#i ncludereg52.h#defi ne uchar un sig ned char#defi ne uintun sig ned int #in cludesbit hon gwai 1=P3A6;sbit hon gwai2=P3A7;sbit a=P1A0；sbit b=P1Al；sbit c=P1A2;/位定義模擬紅外光電開關(guān)/位定義模擬紅外光電開關(guān)/第一個(gè)數(shù)碼管十位/第一個(gè)數(shù)碼管各位/第二個(gè)數(shù)碼管十位1接口2接口sbit d

15、=P1A3;/第二個(gè)數(shù)碼管各位sbit jin=卩3人5;/進(jìn)門指示燈端口sbit chu=P3A4;/出門指示燈端口uchar dirvalue=0x18; void delayms( uin t); void direct ion( void);/方向開始賦初值/Tab為數(shù)碼管顯示值，存入一個(gè)數(shù)組內(nèi)聲明按鍵掃描函數(shù)uchar code Tab=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;unsigned char num1= 0,num2=0; /num 為被顯示的數(shù)字void display1(uchar nu mdis) ucha

16、r shi,ge;shi=nu mdis/10;ge=nu mdis%10;/顯示函數(shù)1/將數(shù)扯開到十位/將數(shù)扯開到各位P0=Tabshi; a=0; delayms(5); a=1;/送十位數(shù)/打開位選/延時(shí)/關(guān)閉位選P0=Tabge; b=0; delayms(5); b=1;/送個(gè)位數(shù)/打開位選延時(shí)/關(guān)閉位選void display2(uchar numdis)/顯示函數(shù) 2 uchar shi,ge; shi=nu mdis/10; ge=nu mdis%10;同上P2=Tabshi; c=0; delayms(5); c=1;P2=Tabge; d=0;delayms(5); d=1

17、;/延時(shí)函數(shù)void delayms( uint x) ui nt i,j;for(i=x;i0;i-) for(j=110;j0;j-);void direct ion( void)方向控制函數(shù)檢測(cè)人的進(jìn)出并做出相應(yīng)的操作if(dirvalue=0x18) /開始初值如果檢測(cè)K1先按下 右移一位，如果檢測(cè)到K2先按下左移一位if(hon gwai1=0) dirvalue=1;if(hon gwai2=0) dirvalue=1;while(!h on gwai1|!h on gwai2);else if(dirvalue=OxOc)右移后的值if(hon gwai2=0)nu m1+;jin=0;while(!h on gwai2); dirvalue=0x18;if(n um1=99) num仁 99; delayms(