【本科優(yōu)秀畢業(yè)設計】紅外線自動計數(shù)器的設計1

畢業(yè)論文（設計）題目紅外線自動計數(shù)器的設計紅外線自動計數(shù)器的設計摘要隨著今社會的飛速發(fā)展，越來越多的流水線上的產(chǎn)品和各種公共場所需要進行自動計數(shù)?；趩纹瑱C構(gòu)成的產(chǎn)品自動計數(shù)器有直觀和計數(shù)精確的優(yōu)點，目前已在各種行業(yè)中得到廣泛應用。數(shù)字計數(shù)器有多種形式，總體來說有接觸式和非接觸式兩種，在科技發(fā)展的今天，非接觸式紅外計數(shù)器得到了廣泛的應用。本設計采用一對紅外發(fā)射接收管作為紅外計數(shù)器的信號檢測頭，具有價格低廉，抗干擾性好，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便等特點。指導思想是利用紅外發(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當有人或物擋住紅外光時，接收管沒有接收到紅外信號，放大器將輸出高電平，同時將這個電平信號送入單片機進行控制計數(shù)，并且使數(shù)碼管顯示數(shù)值。這樣就得到要統(tǒng)計的人或物的數(shù)量。關鍵字自動計數(shù)；單片機；數(shù)碼管ABSTRACTALONGWITHTHERAPIDDEVELOPMENTOFTHISCOMMUNITY,MOREANDMOREONTHEASSEMBLYLINEOFPRODUCTSANDALLSORTSOFPUBLICNEEDFORAUTOMATICCOUNTINGBASEDONSINGLECHIPCOMPUTERSTHEPRODUCTAUTOMATICCOUNTERINTUITIVEANDCOUNTACCURATEADVANTAGES,CURRENTLYHAVEINVARIOUSINDUSTRIESHAVEBEENWIDELYUSEDDIGITALCOUNTERHAVEVARIOUSFORMSANDGENERALLYHAVECONTACTANDCONTACTLESSTWOKINDS,INTHEDEVELOPMENTOFSCIENCEANDTECHNOLOGYTODAY,CONTACTLESSINFRAREDCOUNTERBEENWIDELYUSEDTHEDESIGNUSESAPAIROFINFRAREDEMISSIONRECEIVINGTUBEASINFRAREDCOUNTERSIGNALDETECTIONHEAD,ISINEXPENSIVE,ANTIJAMMINGGOOD,SIMPLESTRUCTURE,CONVENIENTOPERATION,ETCTHEGUIDINGIDEOLOGYISUSINGINFRAREDLUMINESCENCETUBESLAUNCHINFRARED,INFRAREDRECEIVINGTUBERECEIVINGTHISINFRARED,ANDPUTTHEAMPLIFICATION,RECTIFIERFORMLOWLEVELSIGNALSWHENSOMEONEORSOMETHINGBLOCKINGINFRARED,RECEIVINGTUBEWITHOUTRECEIVINGINFRAREDSIGNAL,AMPLIFIEROUTPUTHIGHLEVEL,ATTHESAMETIMEWILLTHELEVELSIGNALINTOSCMCONTROLCOUNTED,ANDMAKINGDIGITALTUBEDISPLAYNUMBERSSOGETTOSTATISTICS,THENUMBEROFPEOPLEORTHINGSKEYWORDSAUTOMATICCOUNTINGSCMDIGITALTUBE目錄第一章緒論311、前言312、選題背景313、設計要求314、國內(nèi)外的研究概況315、此次設計研究的主要內(nèi)容應解決問題3第二章基于單片機構(gòu)成的產(chǎn)品自動計數(shù)器的設計321、方案論證與選擇322、系統(tǒng)總體框圖和原理323、系統(tǒng)單元電路設計3231、電源供電電路31橋式整流電路3慮波電路分析3穩(wěn)壓電路3232、紅外線檢測部分3233、數(shù)碼管顯示部分32331、LED數(shù)碼管的特點32332、數(shù)碼管動態(tài)掃描32333、數(shù)碼管驅(qū)動部分32334、單片機計數(shù)及控制部分3復位電路3復位電路的分類334、系統(tǒng)程序設計3341、程序流程圖3342、程序設計335、全電路圖3351、原理圖3352、PCB板圖3第三章結(jié)論3謝辭3參考文獻3附錄3第一章緒論11、前言在當今社會飛速發(fā)展的今天，廠家基本采用流水線技術(shù)進行產(chǎn)品生產(chǎn)作業(yè)，而怎樣對其線上的產(chǎn)品進行實時的、有效的、精確的自動計數(shù)成為廣大生產(chǎn)廠家十分關注的問題。傳統(tǒng)的機械式或電子式計數(shù)器（主要是用數(shù)字電路集成組件組成）電路比較復雜，元器件數(shù)量較多，故障率較高，維修比較困難，而設置預定數(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。而基于單片機為核心控制的計數(shù)器有著能夠?qū)崟r、精確、可靠、穩(wěn)定等計數(shù)優(yōu)點已成為廣大廠家的首先自動計數(shù)裝置。12、選題背景當今社會，單片微型計算機技術(shù)迅速發(fā)展，基于單片機技術(shù)開發(fā)的計數(shù)設備和產(chǎn)品廣泛應用到各個領域，單片機技術(shù)產(chǎn)品和設備促進了生產(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技術(shù)并能開發(fā)、應用和維護管理這些智能化產(chǎn)品的高級工程技術(shù)人才，單片機以體積小、功能強、可靠性高、性能價格比高等特點，已成為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進步和開發(fā)機電一體化和智能化測控產(chǎn)品的重要手段，已經(jīng)實現(xiàn)或部分實現(xiàn)，但要真正完美地實現(xiàn)這些目標，對于設計者來說，還有許多工作要做，而不是表面看來似乎發(fā)展到頭了，電子計數(shù)器是一種多功能的電子測量儀器，它利用電子學的方法測出一定時間內(nèi)輸入的脈沖數(shù)目，并將結(jié)果以數(shù)字形式顯示出來。13、設計要求1整個系統(tǒng)有較強的抗干擾能力。2計數(shù)范圍00993將計數(shù)值準確顯示出來4具有自動清0能力14、國內(nèi)外的研究概況如今的產(chǎn)品自動計數(shù)器大多采用非接觸方式，早已開發(fā)出了多種型號的專用檢測芯片。而利用AT89C51為控制單元、輔以多種外圍硬件搭配而成的計數(shù)裝置已成為現(xiàn)在自動計數(shù)應用領域的潮流。而如何提高自動計數(shù)器的實時性、抗干擾能力、穩(wěn)定性是現(xiàn)在國內(nèi)外自動計數(shù)生產(chǎn)研究的主要課題，產(chǎn)品自動計數(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系列單片機構(gòu)成的產(chǎn)品自動計數(shù)器在這種環(huán)境中工作時往往會出現(xiàn)誤操作（單片機程序跑飛）或死機（程序進入死循環(huán)），這也是基于單片機構(gòu)成的產(chǎn)品自動計數(shù)器存在的致命。15、此次設計研究的主要內(nèi)容應解決問題基于單片機構(gòu)成的產(chǎn)品自動計數(shù)研究的主要內(nèi)容包括如果構(gòu)成檢測電路、AT89C單片機用何種方式對外部計數(shù)脈沖進行計數(shù)進行計數(shù)顯示控制、LED顯示驅(qū)動模塊的選擇、AT89C單片機的擴展。在這個設計中主要需要解決的問題是如何提高AT89C單片機的抗干擾能力以及穩(wěn)定性。第二章基于單片機構(gòu)成的產(chǎn)品自動計數(shù)器的設計21、方案論證與選擇方案一、如圖一圖一、方案一原理闡述專業(yè)檢測芯片形成計數(shù)后送入控制單元AT89C51單片機，通過對它片內(nèi)計數(shù)、顯示編程。74LS245是LED驅(qū)動芯片，可以同時驅(qū)動4個7段數(shù)碼管，AT24C02是EEPROM模塊，可以保存單片機運算時的中間有用結(jié)果的芯片，是突然掉電，關斷電源或瞬間電源電壓不穩(wěn)定時，不會造成數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)誤寫，也可以在上電后從中讀出其保存的數(shù)據(jù)內(nèi)容，大大增強了抗干擾的能力。方案二、圖二圖二、方案二原理闡述紅外發(fā)射電路（以NE555為核心）和紅外接收電路（由LM567為核心）構(gòu)成紅外檢測單元及形成計數(shù)脈沖，計數(shù)顯示部分使用了四合一芯片CL102它是集譯碼、驅(qū)動、鎖存、顯示為一體。方案三、圖三圖三、方案三原理闡述利用紅外接收發(fā)射管的特性（即紅外接收頭在有紅外光電阻原理分壓可取基準電壓，然后通過電壓比較器可輸出高低電平，當有紅外光照射的時候，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；當無紅外光照射的時候，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，然后通過單片機處理，可使輸出精準的計數(shù)值。以上三個方案各有自己的優(yōu)點方案一既可完美的實現(xiàn)產(chǎn)品自動計數(shù)功能且能讓系統(tǒng)處于異常狀態(tài)和抗干擾時通過外圍專用芯片到非常好的解決，外圍電路架設相對簡單、在市場上屬于高端自動計數(shù)產(chǎn)品。同時它也暴露出一個重大問題；由于成本太貴的原因此類產(chǎn)品并沒有得到普及。如果用此方案進行設計只需要了解各專用芯片的引腳功能以及外圍連接方法就可以實現(xiàn)自動計數(shù)，并沒有很好的達到我人做畢業(yè)設計的目的，故雖然這個方案最完美的一個方案也只有舍棄。方案二是一個簡易的產(chǎn)品自動計數(shù)器，價格低廉、計數(shù)精確，但在系統(tǒng)處于異常狀態(tài)時，工作十分不穩(wěn)定，也是屬于現(xiàn)在產(chǎn)品自動計數(shù)市場上的淘汰產(chǎn)品，僅用于在計數(shù)要求不高的場合中，這個方案太過于簡單故不選用。方案三是這次畢業(yè)設計用的方案，之所以選用主要是這個方案涉及的知識面廣且能達到精確、穩(wěn)定的自動計數(shù)，但也有一個致使的缺點，整個系統(tǒng)的抗干擾力較弱，系統(tǒng)掉電后不能保存數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)牌異常狀態(tài)時容易出現(xiàn)誤操作或死機，這也是此設計看重的問題。22、系統(tǒng)總體框圖和原理系統(tǒng)總體框圖如圖四、圖四、系統(tǒng)總體框圖原理電路的指導思想是紅外發(fā)射管發(fā)射紅外線，紅外接收管接收紅外線，并且接收管當有紅外線照射的時候，電阻比較小，當無線外線照射的時候電阻比較大，這樣就可以通過一個電壓比較器和一個基準電壓進行對比，當有光照的時候，紅外接收管電阻比較小，那么和其串聯(lián)的電壓分壓就會增大，所以電壓比較器將會輸出一高電平；當無光照射的時候，紅外接收管的電阻比較大，這樣電壓比較器就會輸出一個低電平。這個便是外部計數(shù)電平信號，這個電平信號送入AT89C51單片機進行計數(shù)控制，在經(jīng)過擴展、顯示驅(qū)動完成最后的顯示過程。23、系統(tǒng)單元電路設計231、電源供電電路圖五1、電源供電電路如圖五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)四個整流二極管（D1D4）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。1橋式整流電路圖五2、橋式整流電路橋式整流器是利用二極管的單向?qū)ㄐ赃M行整流的最常用電路，常用來將交流轉(zhuǎn)變成為直流電。原理橋式整流是對二極管半波整流的一種改進。半波整流利用二極管單向?qū)ㄌ匦?，在輸入標準正弦波的情況下，輸了獲得正弦波正半部分，負半部分則損失掉。橋式整流器利用四個二極管，兩兩對接，輸入正弦波的正半部分是兩只管導通，得到正的輸出，輸入正弦波的負半部分時，另兩只管導通，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。橋式整流器對輸入正弦波的利用率比半波整流高一倍。橋式整流是交流轉(zhuǎn)換成直流電的第一步。橋式整流也叫整流橋堆。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，增強散熱。橋式整流器品種多，性能優(yōu)良，整效率高，穩(wěn)定性好，最大整流電流從05A到50A，最高反射峰值電壓從50V到1000V。濾波電路分析圖五3、濾波電路整流電路是將交流電變成直流電的一種電路，但其輸出的直流電的脈動成分較大，而一般電子設備所需直流電源的脈動系數(shù)（電壓或電流的幅值與平均值之比，稱為脈動系數(shù)S）要求小于001，故整流輸出的電壓必須采取一定的措施，盡量降低輸出電壓中的脈動成分，同時要盡量保存輸出電壓中的直流成分，使輸出電壓接近于較理想的直流電，這樣的電路就是直流電源中的濾波電路。常用的濾波電路有無源濾波和有源濾波兩大類。無源濾波的主要形式有電容濾、電感濾波和復式濾波（包括倒L型、LC濾波、LCRR型濾波，也被稱為電子濾波器。直流電中的脈動成分的大小用脈動系數(shù)來表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。脈動系數(shù)（S）輸出電壓交流分量的最大值/輸出電壓的直流分量在交流電的角頻率一定的情況下R越大，C2越大，則脈動系數(shù)越小，也就是濾波效果就越好。而R值增大時，電阻上的直流壓降會增大，這樣就增大了直流電源的內(nèi)部損耗；若增大C2的電容量，又會電容器的體積和重量，實現(xiàn)現(xiàn)起來也不現(xiàn)實。為了解決這個問題，我們在穩(wěn)壓前后各有濾波吸收電路，利用電容器的充放電，補償交流分量的電壓波動穩(wěn)壓電路圖五4、三端穩(wěn)壓芯片232、紅外線檢測部分圖六、紅外線檢測部分如圖六所示，紅外線檢測部分采用一對紅外發(fā)送接收管完成，當電路正常工作時，無障礙物遮擋，紅外接收頭有紅外線照射，這時，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，而負向輸入電壓由R4和R5分壓得到，而R3分得的電壓要VRU354大于此基準電壓值，故這時電壓比較器LM324輸出高電平；當在紅外發(fā)射接收管間有一不透光的障礙物時，紅外接收頭無紅外線照射，這時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，而負向輸入電壓也是由R4和R5分壓得到，和原來電壓一樣，這時，R3分得的電壓要小于此基準電壓值，故這時電壓比較器|LM324輸出低電平。233、數(shù)碼管顯示部分圖七、數(shù)碼管顯示部分顯示部分是通過74LS245作為數(shù)碼管的驅(qū)動級和兩個PNP三極管來完成位選操作。然后再通過軟件譯碼來完成，為了考慮到數(shù)碼管在動態(tài)掃描時，每點亮一個數(shù)碼管的時間很短暫，這樣就會影響到數(shù)碼管的亮度，故在此用74LS245作為數(shù)碼管的一個段選驅(qū)動級。而該設計中段碼輸出口是利用P0口作為輸出口，而P0口是漏極開路，雖然有很強的灌電流能力，但拉電流能力很差，故在P0口上加一10的排阻作為上接電阻。上拉電阻的作用是，當單片機的P0口上輸入為0時，上拉電阻上的電流直接流入單片機中，使數(shù)碼管的段碼上傷保持低電平，故在這時數(shù)碼管不發(fā)光；而當單片機的P0口輸出為0時，這時上拉電阻的有能使電流灌入單片機中，故排阻上的電流流入數(shù)碼管中，因此這時數(shù)碼管發(fā)光（這里用的是共陰數(shù)碼管）。圖八、共陰數(shù)碼管原理圖圖九、共陽數(shù)碼管原理圖數(shù)碼管實際上就是八個發(fā)光二極管，它們以兩種方式連接，如果將其陰極連接在一起，這種方式構(gòu)成的數(shù)碼管成為共陰數(shù)碼管；如果將其陽極連接在一起，這種方式構(gòu)成的數(shù)碼管為共陽數(shù)碼管。2331、LED數(shù)碼管的特點1能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動發(fā)光，能與CMOS、TTL電路兼容。2發(fā)光響應時間極短（01S），高頻特性好，單色性好，亮度高。3體積小，重量輕，抗沖擊性能好。4壽命長，使用天10萬小時以上，甚至可達100萬小時，且成本低。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。單片機應用系統(tǒng)中多采用軟件譯碼的動態(tài)顯示。2332、數(shù)碼管動態(tài)掃描由于多位LED數(shù)碼管所有段選線皆由一個8位I/O口控制，因此，在每一瞬間，我位LED會顯示相同的字符，要想每位顯示不同的字符，就必須采用掃描方法輪流點亮各位LED，即在每一瞬間只使某一位顯示字符。在此瞬間，段選控制I/O輸出相應字符段選碼（字型碼），而位選則控制I/O口在該顯示位送入選通電平（因為LED為共陰時，則送入低電平，LED為共陽時，則送入高電平），以保證該位顯示相應字符，輪流，使每位分時顯示該位應顯示的字符。段選碼、位選碼每送入一次后延時1MS，因人眼的視覺暫留時間為01S（100MS），所以每位顯示的間隔不必超過20MS，并保持延時一段時間，以造成視覺暫留效果，給人看上去每個數(shù)碼管總在亮。2333、數(shù)碼管驅(qū)動部分圖十、74LS245引腳圖引腳功能AA總線端BB總線端三態(tài)允許端（低電平有效）GDIR方向控制端功能表DIR操作LLB端流向A端LHA端流向B端HX高阻利用74LS245可將單片機輸出的4個TTL門電流提高到每人口為8個TTL門，中樣提高了數(shù)碼管的段選輸入電流，從而提高數(shù)碼的亮度。2334、單片機計數(shù)及控制部分圖十一、單片機計數(shù)部分計數(shù)部分計數(shù)部分如圖十一所示。由單片機AT89C51控制完成?；驹頌楫敿t外檢測部分檢測到有物體經(jīng)過時，紅外接收電路的串聯(lián)電阻會分壓減小，從而使電壓比較器的正向輸入端小于負向輸入端的電壓，從而使電壓比較器輸出一個低電平信號，這個信號將供給單片機進行計數(shù)控制。計數(shù)部分有三種方案外部中斷、T0或T1計數(shù)器脈沖統(tǒng)計、查詢法。T0或T1計數(shù)器主要作用是在一定時間內(nèi)計數(shù)脈沖的個數(shù)，我們在這里并非研究對象為在一定時間內(nèi)通過物品的數(shù)量，而是實時地在顯示器上顯示數(shù)當前的計數(shù)值，故我們這里不能采用T0或T1計數(shù)器的方式；查詢法是CPU在一定時間內(nèi)或是時刻地在查詢是否有計數(shù)脈沖產(chǎn)生。我們知道，CPU每查詢一個脈沖大約用到的時間是一個機器周期，也就是12個振蕩周期，即1S的時間，相對于單片機的運行速度而言，外部流水線的傳輸速度實在太慢，如果執(zhí)意要用查詢法進行統(tǒng)計物體的傳輸速度，這樣對于單片機的時間資源太浪費，我們在設計單片機產(chǎn)品中，時間資源和空間資料特別珍貴，不能輕易浪費，故查詢方案舍棄。外部中斷法是利用P32口的第二功能，INT0中斷，這時，當有一低電平產(chǎn)生時，單片機將自動進入中斷服務程序，進行處理外部中斷問題，但在這時，由于外界干擾或者物體的特性，可能會進行反復地中斷觸發(fā)，這樣可能會造成誤計，重計等錯誤后果，在這里我們處理的辦法是我們不再利用電平觸發(fā)，而采用負邊沿觸發(fā)方式，這樣只有產(chǎn)生一個完整的脈沖，才會有負邊沿產(chǎn)生，這樣就可以在很大程序上解決了誤差的問題。綜上所述，在本設計在最合理的是采用外部中斷方式計數(shù)。單片機控制部分單片機控制數(shù)碼管顯示有責任中方案，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，而是利用單片機內(nèi)部的定時器產(chǎn)生定時中斷，從而控制數(shù)碼管的顯示。查詢法類似于上面所說的脈沖的查詢方法，主程序在不停地查詢并顯示數(shù)碼管的點亮，并且在每位數(shù)碼管之間還要插入延時程序，而這些延時程序一般都是利用空操作的方法進行延時，這樣浪費了大量的時間和空間資料。在工程設計和產(chǎn)品制作中，一般不采用此方案。中斷法是利用單片機內(nèi)部產(chǎn)生的溢出進行計數(shù)和定時，這樣可以準確在某時刻或是是規(guī)定的時刻做相應的工作。在本設計中，是用數(shù)碼管每1MS輪循地掃描，點亮數(shù)碼管。但是，在以上的顯示和計數(shù)的相應程序段中，可能會遇到兩者同時進入中斷問題，如果遇到這樣的問題，可能會導致單片機死機或者程序跑飛的情況，我們?yōu)榱吮苊膺@樣的情況產(chǎn)生，我們在這里必須設定優(yōu)先級，在工業(yè)生產(chǎn)中，要計算出正確的數(shù)值才是最重要的，所以，我們這里就要設為檢測外部脈沖人優(yōu)先級。AT89C51有以下標準功能4K字節(jié)FLASH閃爍存儲器、128字節(jié)內(nèi)部RAM、32個I/O口線、兩個16位定時/計數(shù)器、一個5向量兩級中斷、一個全雙工串行通信口、片內(nèi)振蕩電路、同時AT89C51可降至0HZ的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩個軟件的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但是允許RAM、定時/計數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。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硬件復位。圖十二、AT89C51單片機外型圖十三、AT89C51P3口功能AT89C51共有四十個引腳，采用雙列直插式封閉，各引腳功能如下P0P3數(shù)據(jù)輸入輸出端口。P0口一個漏極開路的8位準雙向I/O端口，作為漏極開路的輸出端口，每位能驅(qū)動8個LS型TTL負載。當P0口作為輸入口使用時，應先向口鎖存器（地址80H）定入全1，此時P0口的全部引腳浮空，可作為高阻抗輸入。作輸入口作用時要先寫我，這就是準雙向的含義。P1口一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口，P1的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。對端口寫1時，能過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口。P1作輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流（）。ILP2口一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。對端口寫1時，通過內(nèi)部的上接電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口。P2作輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被部信號拉低的引腳會輸出一個電流（）。ILP3口一個還內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P3的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。對商品寫1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把商品拉到高電位，這時可用作輸入口。P3作輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流（）。IL在AT89C51中，P3口還用于一些復用的功能，即第二功能，其復用功能如圖十三所示。此外，RST引腳是復位信號的輸入端，復位信號是高電平有效，其有效時間應持續(xù)24個振蕩周期（即二個機器周期）以上，若使用頻率為6MHZ晶振，則復位信號持續(xù)時間應超過4S，才能完成復位操作。復位電路整個復位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。外部電路（如圖十四）產(chǎn)生的復位信號送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復位電路在每個機器周期的S5P2時施密特觸發(fā)器的輸出進行采樣，然后才得到內(nèi)部復位操作所需要的信號。圖十四、復位電路邏輯圖復位電路的分類復位電路又分為手動復位，上電復位和看門狗復位。上電復位在加電瞬間電容通過充電來實現(xiàn)的，其電路如圖十五所示。在通電瞬間，電容C通過電阻R充電，RST端出現(xiàn)正脈沖，用以復位。圖十五、上電復位電路手動復位所謂手動復位就是通過一按鍵開關，使單片機進入復位狀態(tài)。系統(tǒng)在上電運行后，需要復位，通過手動得利位來實現(xiàn)，一般是阻容復位和手動復位相結(jié)合。圖十六、手動復位電路看門狗復位看門狗（以MAX813為例）是一種監(jiān)控單片機是否出問題和上電復位的一咱專用芯片，它在單片機上電的時候可以給出上電復位信號，當系統(tǒng)進行正常工作的時候，要在16秒之內(nèi)要給出一個脈沖信號，否則看門狗就會發(fā)出一個復位信號至單片機的復位角，使單片機復位，這種操作一般在程序中處理。圖十七、看門狗復位電路MAX813如圖十八所示圖十八、MAX813引腳圖MAX813是具有監(jiān)控電路的微處理芯片，它具有4個功能1具有獨立的看門狗計時器，如果看門狗輸入在16S內(nèi)無變化，就會產(chǎn)生看門狗輸出；2掉電或電源電壓低于125V時，產(chǎn)生掉電輸出；3上電時自動產(chǎn)生200MS寬的復位脈沖；4具有人工復位功能，當人工復位端輸入低電平時，產(chǎn)生復位信號輸出。MAX813的各引腳功能MR（1腳）手動復位端。當該端輸入低電平保持140MS以上，MAX813就能產(chǎn)生復位信號，該復位信號脈寬為200MS。VCC（2腳）工作電源接5V。GND（3腳）電源接地端。PFI（4腳）電源故障輸入端。當該端輸入電壓低于125V時，MAX813使電源故障輸出端產(chǎn)生的信號由高電平變?yōu)榈碗娖?。PFO（5腳）電源故障輸出端。電源正常時，保持高電平，電源電壓變低或掉電時，輸出由高電平變?yōu)榈碗娖?。WDI（6腳）看門狗信號輸入端（喂狗信號）。程序正常運行時，必須每隔16S之內(nèi)向該端送一次信號，若超過16S，MAX813接收不到喂狗信號，則產(chǎn)生看門狗輸出（見8腳）。WDO8腳看門狗信號輸出端。正常工作時輸出保持高電平，看門狗輸出時，該端輸出信號由高電平變?yōu)榈碗娖??？撮T狗復位的原理當干擾信號進入系統(tǒng)時，常導致程序的跑飛，而程序跑飛的根本原因是由于程序計數(shù)器PC錯位引起的，在程序存儲器中，指令碼與存放指令的地址是一一對應的，有的指令碼是單字節(jié)，有的二字節(jié)，單片機最多三字節(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，打破單片機正常的取指操作，導致了程序的非正常運行，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)視程序運行，若程序跑飛，則看門狗產(chǎn)生復位信號，使單片機重新返回程序正常運行。34、系統(tǒng)程序設計341、程序流程圖圖十九、主程序流程圖圖二十、脈沖計數(shù)中斷流程圖圖二十一、中斷顯示程序流程圖342、程序設計STOREHEQU20H計數(shù)高位暫存單元STORELEQU21H計數(shù)低位暫存單元FLAGBIT22H顯示定位標志ORG0000HAJMPMAINORG0003H外部中斷0地址入口LJMPWAVEORG000BH定時中斷0地址入口LJMPTTT0ORG0030H初始化MAINMOVSP,60H設堆棧棧底MOVTMOD,01H設為定時器0，模式1MOVTH0,0FCH1MS定時中斷MOVTL0,18HMOVR2,0計數(shù)單元清0CLRFLAG顯示標志清0MOVSTOREH,0初始化暫存單元清0MOVSTOREL,0SETBET0打開定時器0中斷SETBTR0打開計數(shù)SETBEX0打開外部中斷0SETBIT0設為負邊沿觸發(fā)方式SETBPX0設為外部中斷計數(shù)優(yōu)先級SETBEA打開總中斷主程序STARTMOVA,R2將當前計數(shù)的值送入A中ADDA,0將數(shù)據(jù)調(diào)整為十進制數(shù)DAAANLA,0FH分離出數(shù)據(jù)的個位MOVSTOREL,A送入顯示緩沖單元MOVA,R2將數(shù)據(jù)重新送入A中SWAPAA中的數(shù)據(jù)高低字節(jié)交換ADDA,0調(diào)整為十進制數(shù)據(jù)DAAANLA,0FH分離出十位數(shù)據(jù)MOVSTOREH,A存入高位顯示暫存單元SJMPSTART主程序返回中斷顯示程序TTT0PUSHACCPUSHPSWMOVTH0,0FCH重裝初值MOVTL0,18HCPLFLAG顯示定位標志位取反JNBFLAG,LOP2當前標志是0嗎，是0則跳轉(zhuǎn)LOP1MOVA,STOREL不為0則執(zhí)行個位數(shù)據(jù)；將個位數(shù)據(jù)送入A中MOVDPTR,TAB調(diào)入地址表格數(shù)據(jù)MOVCA,ADPTR查詢對應顯示碼MOVP0,A送入P0口MOVP2,0FDH打開