簡易紅外自動計數(shù)器的設(shè)計

1、簡易紅外自動計數(shù)器的設(shè)計簡易紅外自動計數(shù)器的設(shè)計【摘要】基于單片機(jī)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(diǎn)，目前已在各種行業(yè)中得到廣泛應(yīng)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(yīng)用。本設(shè)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(diǎn)。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.當(dāng)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(jī)進(jìn)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

2、的人或物的數(shù)量。關(guān)鍵字：紅外對管；單片機(jī);數(shù)碼管Abstract:Abstract: Based on single chip product automatic counter has the dvantages of intuitive and counting precision, has been widely used in various industries. Digital counter has various forms, generally has a contact type and non-contact type two kinds, in todays devel

3、opment of science and technology, non-contact infrared counter has been widely used. This design USES a pair of infrared receiving tube as infrared counter signal detection head, with a low price, good anti-interference, simple structure, convenient operation, etc. Launch infrared guiding ideology i

4、s the use of infrared light-emitting tube, infrared receiving tube receives the infrared ray, and the low level signal amplification, rectification formation. When someone or something blocking infrared receiving tube did not receive the infrared signal, amplifier output will be highKeywords:Keyword

5、s: Infrared tube; Single chip microcomputer; Digital tube目 錄1.1.緒論緒論.11.1 前言 .11.2 選題背景 .11.3 設(shè)計要求 .11.4 市場發(fā)展概況 .11.5 此次設(shè)計研究的主要內(nèi)容應(yīng)解決問題 .22.2.基于單片機(jī)構(gòu)成的產(chǎn)品自動計數(shù)器的設(shè)計基于單片機(jī)構(gòu)成的產(chǎn)品自動計數(shù)器的設(shè)計.32.1 方案論證與選擇 .32.2 系統(tǒng)總體框圖和原理 .42.3 系統(tǒng)單元電路設(shè)計 .52.3.1 電源供電電路.52.3.2 紅外線檢測部分.62.3.3 數(shù)碼管顯示部分.72.3.4 單片機(jī)計數(shù)及控制部分.82.4 系統(tǒng)流程圖設(shè)計 .1

6、12.5 總體電路圖 .123 3 實(shí)物的制作實(shí)物的制作.13總結(jié) .14參考文獻(xiàn) .1511.1.緒論緒論1.11.1 前言前言在當(dāng)今社會飛速發(fā)展的今天，廠家基本采用流水線技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)作業(yè)，而怎樣對其線上的產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)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(guān)注的問題。傳統(tǒng)的機(jī)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(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。而基于單片機(jī)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(diǎn)已成為廣大廠家的首先自動計數(shù)裝置。1.21.2 選題背景選題背景計算

7、機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，基于單片機(jī)技術(shù)開發(fā)的計數(shù)設(shè)備和產(chǎn)品廣泛應(yīng)用到各個領(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)并能開發(fā)、應(yīng)用和維護(hù)管理這些智能化產(chǎn)品的高級工程技術(shù)人才，單片機(jī)以體積小、功能強(qiáng)、可靠性高、性能價格比高等特點(diǎn)，已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步和開發(fā)機(jī)電一體化和智能化測控產(chǎn)品的重要手段，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或部分實(shí)現(xiàn)，但要真正完美地實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，對于設(shè)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(xué)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。1.31.3 設(shè)計要求設(shè)計要求（1）整個系

8、統(tǒng)有較強(qiáng)的抗干擾能力（2）計數(shù)范圍：0099（3）將計數(shù)值準(zhǔn)確顯示出來（4）具有自動清 0 能力1.41.4 市場發(fā)展概況市場發(fā)展概況如今的產(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(yīng)用領(lǐng)域的潮流。而如何提高自動計數(shù)器的實(shí)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，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(jī)程序跑飛）或死機(jī)（程序進(jìn)入死循環(huán)）

9、，這也是基于單片機(jī)構(gòu)成的產(chǎn)2品自動計數(shù)器存在的致命。1.51.5 此次設(shè)計研究的主要內(nèi)容應(yīng)解決問題此次設(shè)計研究的主要內(nèi)容應(yīng)解決問題基于單片機(jī)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、AT89C51 單片機(jī)用何種方式對外部計數(shù)脈沖進(jìn)行計數(shù)進(jìn)行計數(shù)顯示控制、LED 顯示驅(qū)動模塊的選擇、AT89C51 單片機(jī)的擴(kuò)展。在這個設(shè)計中主要需要解決的問題是如何提高 AT89C51 單片機(jī)的抗干擾能力以及穩(wěn)定性。32.2.基于單片機(jī)構(gòu)成的產(chǎn)品自動計數(shù)器的設(shè)計基于單片機(jī)構(gòu)成的產(chǎn)品自動計數(shù)器的設(shè)計2.12.1 方案論證與選擇方案論證與選擇方案一、如圖 2-1 圖 2-1 方案一原理框圖 方案一原理闡

10、述：專業(yè)檢測芯片形成計數(shù)后送入控制單元 AT89C51 單片機(jī)，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(jī)運(yùn)算時的中間有用結(jié)果的芯片，是突然掉電，關(guān)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(qiáng)了抗干擾的能力。方案二、如圖 2-2 圖 2-2 方案二原理框圖方案二原理闡述：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

11、集譯碼、驅(qū)動、鎖存、顯示為一體。方案三、如圖 2-34 圖 2-3 方案三原理框圖方案三原理闡述：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(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(jī)處理，可使輸出精準(zhǔn)的計數(shù)值。 以上三個方案各有自己的優(yōu)點(diǎn)：方案一既可完美的實(shí)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(shè)相對簡單、在市

12、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(jìn)行設(shè)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(shí)現(xiàn)自動計數(shù)，并沒有很好的達(dá)到我人做畢業(yè)設(shè)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(shè)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(dá)到精確、穩(wěn)定的自動計數(shù)，但也有一個致使的缺點(diǎn)，整個系統(tǒng)的抗干擾力相對欠

13、佳，系統(tǒng)掉電后不能保存數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀態(tài)時容易出現(xiàn)誤操作或死機(jī)，這也是此設(shè)計難點(diǎn)的問題。52.22.2 系統(tǒng)總體框圖和原理系統(tǒng)總體框圖和原理 圖 2-4 系統(tǒng)總體框圖 圖 2-5 電源供電電路原理：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)有紅外線照射的時候，電阻比較小，當(dāng)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(zhǔn)電壓進(jìn)行對比，當(dāng)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(dāng)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

14、電平信號送入 AT89C51 單片機(jī)進(jìn)行計數(shù)控制，在經(jīng)過擴(kuò)展、顯示驅(qū)動完成最后的顯示過程。2.32.3 系統(tǒng)單元電路設(shè)計系統(tǒng)單元電路設(shè)計 2.3.12.3.1 電源供電電路電源供電電路如圖 2-5 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 如圖 2-6 穩(wěn)壓后供電，電源用 220V 的家庭用電經(jīng)變壓器降至 6V交流電，然后經(jīng)四個整流二極管（D1D4）如圖 2-7 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。 圖 2-6 三端穩(wěn)壓芯片 圖 2-7 橋式整流電路 橋式整流器是利用

15、二極管的單向?qū)ㄐ赃M(jìn)行整流的最常用電路，常用來將交流轉(zhuǎn)變成為直流電。工作原理：橋式整流是對二極管半波整流的一種改進(jìn)。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6導(dǎo)通，得到正的輸出，輸入正弦波的負(fù)半部分時，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。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，

16、增強(qiáng)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 0.5A 到 50A，最高反射峰值電壓從50V 到 1000V。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(shè)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 0.01，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(fù)式濾波（包括倒 L 型、LC 濾

17、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，C1 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(shí)現(xiàn)現(xiàn)起來也不現(xiàn)實(shí)。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(bǔ)償交流分量的電壓波動如圖 2-8 圖 2-8 濾波電路7VRRRU3.354552.3.22.3.2 紅外線檢測部分

18、紅外線檢測部分 圖 2-9 紅外線檢測部分如圖 2-9 所示，紅外線檢測部分采用一對紅外發(fā)送接收管完成，當(dāng)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(fù)向輸入電壓由 R4 和 R5 分壓得到，而 R3 分得的電壓要大于此基準(zhǔn)電壓值，故這時電壓比較器 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， ，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(fù)向輸入電壓也是由 R4 和 R5 分

19、壓得到，和原來電壓一樣，這時，R3 分得的電壓要小于此基準(zhǔn)電壓值，故這時電壓比較器 LM324 輸出低電平。2.3.32.3.3 數(shù)碼管顯示部分?jǐn)?shù)碼管顯示部分圖 2-10 數(shù)碼管顯示部分顯示部分如圖 2-10 是通過 9013PNP 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(diǎn)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 9013 三極管作為數(shù)碼管的一個段選驅(qū)動級。而該設(shè)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(qiáng)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8上接電阻。上拉電阻的作

20、用是，當(dāng)單片機(jī)的 P0 口上輸入為 0 時，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，故在這時數(shù)碼管不發(fā)光；而當(dāng)單片機(jī)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(jī)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） 。數(shù)碼管實(shí)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)碼管如圖 2-11；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)碼管如圖 2-12。圖 2-11 共陰數(shù)碼管原理圖 圖 2-12 共陽數(shù)碼管原理圖（1）LED 數(shù)碼管的特點(diǎn)能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動發(fā)光，

21、能與 CMOS、TTL 電路兼容；發(fā)光響應(yīng)時間極短（0.1s） ，高頻特性好，單色性好，亮度高；體積小，重量輕，抗沖擊性能好；壽命長，使用天 10 萬小時以上，甚至可達(dá) 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(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中多采用軟件譯碼的動態(tài)顯示。（2）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(diǎn)亮各位 LED，即在每一瞬間只使某一位顯示字符

22、。在此瞬間，段選控制I/O 輸出相應(yīng)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(yīng)字符，輪流，使每位分時顯示該位應(yīng)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9為 0.1s：（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。2.3.42.3.4 單片機(jī)計數(shù)及控制部分單片機(jī)計數(shù)及控制部分（1）計數(shù)部分計數(shù)部分如圖 2-13 所示。由單片機(jī) AT89C51 控制完成?；驹頌楫?dāng)紅外

23、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(fù)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(jī)進(jìn)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)，我們在這里并非圖 2-13 單片機(jī)計數(shù)部分研究對象為在一定時間內(nèi)通過物品的數(shù)量，而是實(shí)時地在顯示器上顯示數(shù)當(dāng)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

24、機(jī)器周期，也就是 12 個振蕩周期，即 1s 的時間，相對于單片機(jī)的運(yùn)行速度而言，外部流水線的傳輸速度實(shí)在太慢，如果執(zhí)意要用查詢法進(jìn)行統(tǒng)計物體的傳輸速度，這樣對于單片機(jī)的時間資源太浪費(fèi)，我們在設(shè)計單片機(jī)產(chǎn)品中，時間資源和空間資料特別珍貴，不能輕易浪費(fèi)，故查詢方案舍棄。外部中斷法是利用 P3.2 口的第二功能，INT0 中斷，這時，當(dāng)有一低電平產(chǎn)生時，單片機(jī)將自動進(jìn)入中斷服務(wù)程序，進(jìn)行處理外部中斷問題，但在這時，由于外界干擾或者物體的特性，可能會進(jìn)行反復(fù)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(fù)邊沿觸發(fā)方式，這樣只有產(chǎn)生一個完整的脈沖，才

25、會有負(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。綜上所述，在本設(shè)計在最合理的是采用外部中斷方式計數(shù)。10（2）單片機(jī)控制部分單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示有兩種方案，一種是查詢法，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(diǎn)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(jìn)行延時，這樣浪費(fèi)了大量的時間和空間資料。在工程設(shè)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(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的溢出進(jìn)行計數(shù)和定時，這樣可以準(zhǔn)確在某時刻或是是規(guī)定的時

26、刻做相應(yīng)的工作。在本設(shè)計中，是用數(shù)碼管每 1ms 輪循地掃描，點(diǎn)亮數(shù)碼管。但是，在以上的顯示和計數(shù)的相應(yīng)程序段中，可能會遇到兩者同時進(jìn)入中斷問題，如果遇到這樣的問題，可能會導(dǎo)致單片機(jī)死機(jī)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(shè)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(shè)為檢測外部脈沖為優(yōu)先級。AT89C51 有以下標(biāo)準(zhǔn)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)

27、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(fù)位。 表 2-1 AT89C51P3口功能端口引腳第二功能P3.0RXD（串行數(shù)據(jù)輸入口）P3.1TXD（串行數(shù)據(jù)輸出口）P3.2INT0(外部中斷 0）P3.3INT1(外部中斷 1）P3.4T0（定時器/計數(shù)器 0 外部輸入）P3.5T1（定時器/計數(shù)器 1 外部輸入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖）11 圖 2-14 AT89C51 單片

28、機(jī)外型 AT89C51 共有四十個引腳如圖 2-14，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(zhǔn)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(fù)載。當(dāng) P0 口作為輸入口使用時，應(yīng)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(zhǔn)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

29、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（） 。ILIP2 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（） 。ILIP3 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

30、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：（） 。ILI在 AT89C51 中，P3 口還用于一些復(fù)用的功能，即第二功能，其復(fù)用功能如表 2-1 所示。此外，RST 引腳是復(fù)位信號的輸入端，復(fù)位信號是高電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù) 24 個振蕩周期（即二個機(jī)器周期）以上，若使用頻率為 6MHZ 晶振，則復(fù)位信號持續(xù)時間應(yīng)超過 4s，才能完成復(fù)位操作。3、復(fù)位電路整個復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。外部電路（如圖 2-15）產(chǎn)生的復(fù)位12信號送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個機(jī)器周期的 S5P2 時施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行采樣，然后才得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號

31、。 圖 2-15 復(fù)位電路邏輯圖復(fù)位電路又分為手動復(fù)位，上電復(fù)位。 上電復(fù)位：在加電瞬間電容通過充電來實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 2-16 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(fù)位。 圖 2-16 上電復(fù)位電路 圖2-17 手動復(fù)位電路手動復(fù)位：所謂手動復(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)。系統(tǒng)在上電運(yùn)行后，需要復(fù)位，通過手動得利位來實(shí)現(xiàn)，一般是阻容復(fù)位和手動復(fù)位相結(jié)合。如圖 2-17 所示 2.42.4 系統(tǒng)流程圖設(shè)計系統(tǒng)流程圖設(shè)計 圖 2-18主程序流程圖132.52.5 總體電路圖總體電路圖 圖 2-19 總體電路圖143 3 實(shí)物的制作實(shí)物的制作1.焊前準(zhǔn)備 首先要熟悉所焊印制電路板的裝配圖，并按圖紙配料，檢查元器件型號、規(guī)格及數(shù)量是否符合圖紙要求，并做好裝配前元器件引線成型等準(zhǔn)備工