光電測(cè)速論文

誰(shuí)必H摩咳本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）光電計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)（軟件）TheDesignofPhotoelectriccounter學(xué)院： 理學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 光信息科學(xué)與技術(shù)光信071學(xué)生姓名：王鼎學(xué)號(hào)：090713124指導(dǎo)教師: 王素芹（講師） 2011年5月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要光電計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)摘要：光電計(jì)數(shù)器的應(yīng)用廣泛，常用于測(cè)量流水線上的產(chǎn)品的數(shù)量以及可檢測(cè)物品有無(wú)缺損，本文設(shè)計(jì)的數(shù)字式光電計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)直觀、精確、抗干擾性好、可靠性高?？捎糜跍y(cè)量車站、博物館、銀行、電影院等公共場(chǎng)所的人員數(shù)量并絲毫不侵犯被檢測(cè)人員的個(gè)人隱私。本設(shè)計(jì)綜合利用模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)與光電檢測(cè)技術(shù)等相關(guān)知識(shí)，利用當(dāng)有物體或人通過(guò)時(shí)，光電發(fā)射裝置發(fā)出的光被擋光一次，光電接收裝置的輸出電壓就變化一次，這個(gè)變化的電壓信號(hào)通過(guò)放大和處理后輸入單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并送入數(shù)碼管進(jìn)行顯示，計(jì)數(shù)容量為999;本設(shè)計(jì)還可以自行設(shè)定計(jì)數(shù)容量值，當(dāng)達(dá)計(jì)數(shù)數(shù)量達(dá)到設(shè)定值時(shí)報(bào)警。關(guān)鍵詞：計(jì)數(shù)器；光電傳感器；單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要TheDesignofPhotoelectriccounterAbstract:Photoelectriccounteriswidelyused,commonlyusedtomeasurethenumberofproductsonlineandcandetectwhetherthedefectitems.ThePhotoelectriccounterofthisarticlecancountanddisplayintuitiveandaccurate,itisreliableandavoidinterferencetoo.ThephotoelectriccounterCanbeusedtomeasurethestation,museums,banks,cinemasandotherpublicplacesofthenumberofpersonnel,anddidnotviolatethepersonalprivacyofdetectedThisdesigncomprehensiveutilizationtheknowledgeofanaloganddigitalcircuitofphotoelectricdetectiontechnology,asinglechipmicrocomputer.Byreflectingphotoelectricsensor,theinfraredluminescencetubesandoptoelectronicsreceivingtubeadjacentput,wheneverobjectsthroughtime,infraredlightisreflected,photoelectricreceivingtubereceivingoncephotoelectricreceivingpipeoutput,voltagehasatimechange,thischangevoltagesignalbyamplifyingandprocessed,formingcountingpulses,throughphotoelectricisolatingcouplingparallelinputtoat89c51MCUP2mouth,throughsoftwarecontrolandkeyboardsettingscountvalueaandLEDtodisplay,canrealizetotheobjectcountingstatistics.Thecountingcapacityis999,uerscansetthecountingcapacitythemselves.Whenamountedtocountquantitytosetvaluealarm.Keywords:Counter；PhotoelectricSensor；Singlechip；TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章緒論 1\o"CurrentDocument"1.1概述 1\o"CurrentDocument"1.2光電計(jì)數(shù)器的現(xiàn)狀和發(fā)展前景 1\o"CurrentDocument"1.3設(shè)計(jì)任務(wù)要求 2\o"CurrentDocument"第二章方案選擇 22.1方案一 22.2方案二 22.3方案選定 2\o"CurrentDocument"第三章系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理 33.1AT89C51單片機(jī) 3\o"CurrentDocument"3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成 53.3硬件電路設(shè)計(jì) 53.4軟件程序設(shè)計(jì) 8第四章軟件調(diào)試 11\o"CurrentDocument"4.1編程過(guò)程中解決的問(wèn)題 11\o"CurrentDocument"4.2編程過(guò)程中未解決的問(wèn)題 12\o"CurrentDocument"4.3系統(tǒng)可改進(jìn)構(gòu)想 12\o"CurrentDocument"結(jié)論 13\o"CurrentDocument"致謝 14\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 15附錄1實(shí)物展示 16附錄2程序清單 17第一章緒論1.1概述自動(dòng)化的計(jì)數(shù)提高了工業(yè)生產(chǎn)上的效率以及準(zhǔn)確性，計(jì)數(shù)的自動(dòng)化和智能化最終能加速實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的工業(yè)。隨著生產(chǎn)自動(dòng)化、設(shè)備數(shù)字化和機(jī)電一體化的發(fā)展，對(duì)光電計(jì)數(shù)器的需求日益增多。光電計(jì)數(shù)器是利用發(fā)光二極管和光敏三極管等光電元件組成的自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置。計(jì)數(shù)器應(yīng)用廣泛，種類很多。其中光電計(jì)數(shù)器作為一種新型的電壓電流測(cè)量裝置，與傳統(tǒng)電磁式互感器相比較，具有絕緣強(qiáng)度高、動(dòng)態(tài)范圍大、頻帶寬、抗干擾能力強(qiáng)、不會(huì)產(chǎn)生磁飽和及鐵磁諧振、體積小、重量輕、造價(jià)低等一系列優(yōu)點(diǎn)。光電計(jì)數(shù)器是通過(guò)紅外線發(fā)射和接收進(jìn)行計(jì)數(shù)，有直射式和反射式兩種［1］，通常用于流水線作業(yè)工件計(jì)數(shù)。直射式的發(fā)射、接收分體，發(fā)生器和接收器分別置于流水線兩邊，中間沒(méi)有阻擋時(shí)發(fā)射器的紅外線射到接收器，接收器收到發(fā)射來(lái)的紅外線，經(jīng)相反處理使之沒(méi)有信號(hào)輸出，有工件經(jīng)過(guò)時(shí)擋住光路，接收機(jī)失去紅外線信號(hào)的便輸出一個(gè)脈沖信號(hào)到運(yùn)算累加器進(jìn)行計(jì)數(shù)。發(fā)射式是發(fā)射、接收同體，置流水線一邊，前面沒(méi)有工件往下流時(shí)，發(fā)射器發(fā)出的紅外線直接射出沒(méi)有發(fā)射，接收器沒(méi)有接收到反射來(lái)的紅外線信號(hào)沒(méi)有輸出。有工件經(jīng)過(guò)時(shí)擋住光電路使發(fā)射器發(fā)出的紅外線信號(hào)發(fā)射到接收器上，接收器接收到反射來(lái)的紅外線信號(hào)便輸出一個(gè)脈沖信號(hào)到運(yùn)算累加器進(jìn)行計(jì)數(shù)。本文設(shè)計(jì)的光電計(jì)數(shù)器采用直射式，并且采用LED數(shù)碼顯示，簡(jiǎn)單直觀，可適用于諸多行業(yè)，以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)、生活等方面的需求。1.2光電計(jì)數(shù)器的發(fā)展現(xiàn)狀和前景在市場(chǎng)電子計(jì)數(shù)器行業(yè)需求增長(zhǎng)有所減緩的現(xiàn)狀下，產(chǎn)能擴(kuò)張的勢(shì)頭并沒(méi)有得到較好的控制。產(chǎn)能過(guò)剩，重復(fù)建設(shè)不僅導(dǎo)致生產(chǎn)與消費(fèi)的失衡，而且還引發(fā)了電子計(jì)數(shù)行業(yè)內(nèi)的一系列惡性價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，影響了電子計(jì)數(shù)器行業(yè)的盈利能力。中國(guó)電子計(jì)數(shù)器行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀為外企入駐中國(guó)創(chuàng)造了條件，國(guó)際許多電子計(jì)數(shù)器行業(yè)企業(yè)已經(jīng)看中哎中國(guó)低成本擴(kuò)展市場(chǎng)的機(jī)會(huì)，隨著外資投入逐步加大，中國(guó)國(guó)內(nèi)企業(yè)改革重組速度加快同時(shí)新的行業(yè)制度、政策的頒布和實(shí)施將促使我國(guó)電子計(jì)數(shù)器效益下滑，所以對(duì)電子計(jì)數(shù)器行業(yè)企業(yè)授信更慎重。必須關(guān)注電子計(jì)數(shù)器行業(yè)子行業(yè)，關(guān)注電子計(jì)數(shù)器行業(yè)上下游企業(yè)，優(yōu)化客戶結(jié)構(gòu)，針對(duì)電子計(jì)數(shù)器行業(yè)需求進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)國(guó)內(nèi)的制造技術(shù)遠(yuǎn)不如外國(guó)，制造技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，也是國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)，只有跟上發(fā)展先進(jìn)技術(shù)的世界潮流，將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，并以足夠的力度予以實(shí)施，才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地?？傊?，我國(guó)研究和發(fā)展制造技術(shù)勢(shì)在必行。1.3設(shè)計(jì)任務(wù)要求1、 實(shí)現(xiàn)0?999范圍計(jì)數(shù)，能在超出最大值后溢出報(bào)警；2、 并通過(guò)LED顯示數(shù)據(jù)；3、 能在設(shè)定值報(bào)警，能在報(bào)警后延時(shí)3秒鐘自動(dòng)關(guān)閉報(bào)警并自動(dòng)重新計(jì)數(shù)；可以手動(dòng)清除報(bào)警；4、 具有復(fù)位功能，復(fù)位后，計(jì)數(shù)能從零開始；5、 有抗干擾技術(shù)，防止背景光或物件抖動(dòng)時(shí)產(chǎn)生誤技術(shù)；6畫出完整的電路原理圖（包含電源部分），用proteus仿真，進(jìn)行實(shí)物制做。第二章方案選擇方案一：以AT89C51為核心的計(jì)數(shù)電路基于單片機(jī)的光電計(jì)數(shù)器，使用AT89c51單片機(jī)，電路簡(jiǎn)單，需要編寫程序，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，安裝方便，可實(shí)現(xiàn)數(shù)碼顯示和按鍵設(shè)定等多種功能。采用遮光式光電傳感器［2］，將紅外發(fā)光管與光電接收管相對(duì)安放，每當(dāng)物體通過(guò)一次，紅外光就被遮擋一次，光電接收管的輸出電壓就發(fā)生一次變化，這個(gè)變化的信號(hào)通過(guò)放大處理后，形成計(jì)數(shù)脈沖，通過(guò)光電隔離耦合并行輸入AT89c51，通過(guò)軟件控制和鍵盤設(shè)定計(jì)數(shù)并用LED加以顯示，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)。本設(shè)計(jì)除了單片機(jī)外無(wú)其他芯片，在發(fā)射和電路中也只簡(jiǎn)單的用紅外發(fā)光二極管和光敏三極管組成檢測(cè)部分。接線有規(guī)律整齊增強(qiáng)電路板的藝術(shù)美感。方案二：以CD4518為核心的計(jì)數(shù)電路采用CD4518組成8421同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其計(jì)數(shù)是由光檢測(cè)和接收電路檢測(cè)到信號(hào)在傳送到脈沖發(fā)生器CD4518,由D4518轉(zhuǎn)化成電信號(hào)然后在分別傳送到各個(gè)二一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器BCD碼，由BCD碼一七段譯碼器轉(zhuǎn)換全數(shù)碼管（LED）.而電源部分是由220V交流電經(jīng)變壓器T降壓、橋式整流、電容濾波、7809穩(wěn)壓后為整個(gè)電路提供+5V穩(wěn)壓工作電壓。方案選擇：選用方案一是因?yàn)榉桨付强刂品绞?，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律，控制方案的修改也較麻煩，而且在其計(jì)數(shù)顯示部分就需要幾個(gè)芯片，還需要采用CD4543驅(qū)動(dòng)LED的配接電路，而方案一的基于AT89c51單片機(jī)電路簡(jiǎn)單，而且與單片機(jī)課程息息相關(guān)。而且單片機(jī)可實(shí)現(xiàn)多種功能。

第三章系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理3.1AT89s51介紹[3]AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4kBytesISP（In-systemprogrammable）的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4kBytesFlash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。此外，AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。主要功能特性：4k可反復(fù)擦寫（＞1000次）4k可反復(fù)擦寫（＞1000次）ISPFlashROM-4.5-5.5V工作電壓?時(shí)鐘頻率0-33MHz128x8bit內(nèi)部RAM?低功耗空閑和省電模式?3級(jí)加密位?軟件設(shè)置空閑和省電功能?雙數(shù)據(jù)寄存器指針32個(gè)雙向I/O口2個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器?全雙工UART串行中斷口線2個(gè)外部中斷源?中斷喚醒省電模式?看門狗（WDT）電路?靈活的ISP字節(jié)和分頁(yè)編程引腳介紹：VCC：供電電壓。GND:接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，

P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2□:P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫T時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管腳備選功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）口管腳備選功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（記時(shí)器0外部輸入）P3.5T1（記時(shí)器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）M3免31Pl.1[TPL2|J_n.3[±Pl正PL5[ZPI.6[TRS-田(0D)P3.0回(TTo)P3.2[nCm)P3.j(n'10)P3.4叵?1DP5(TOP3.6匹皿P3.，卮XTAL2[HXTAL1回GXI)WAT89CE1M.0/(AD)：?0.1/0DU?0.2/(.021?0.2/CAD3)PO.^/(A34l刊q/MWt/(AJ6)?o.vconEa/vppUE/PROCpseFPLV(AISIP2.6/(A14)M.S/(AB)PL40】2：P2.2/(AI1)f>2.2/(Ali))PL】/"P?,C/(AJ!(:AT89C51的引腳排列P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 圖3.1RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。/PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP:當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH）,不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)田人端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石品振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入全內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成圖3.2如圖3。2所示：整個(gè)光電計(jì)數(shù)器系統(tǒng)主要由發(fā)射、接收電路，報(bào)警電路，計(jì)數(shù)顯示電路，按鍵設(shè)值電路和設(shè)值計(jì)數(shù)切換電路組成。若一開始按鍵設(shè)值、計(jì)數(shù)切換按鍵并未按下，發(fā)射接收檢查到有物體通過(guò)，則執(zhí)行默認(rèn)的999值計(jì)數(shù)，溢出報(bào)警；若一開始設(shè)值、計(jì)數(shù)切換按鈕按下時(shí)，則可在設(shè)有的個(gè)、十、百三個(gè)按鍵進(jìn)行預(yù)想的值設(shè)置，再按下設(shè)值、計(jì)數(shù)切換按鈕，檢測(cè)有無(wú)物體通過(guò)，達(dá)到設(shè)定值時(shí)報(bào)警。3.3硬件電路設(shè)計(jì)[4〕[5]3.3.1發(fā)射與接收電路[6]軟件仿真過(guò)程中采用OPOCOUPLER-NPN加一個(gè)按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)功能，即當(dāng)按鈕按下時(shí)發(fā)光二極管導(dǎo)通，這時(shí)光敏三極管檢測(cè)到光線輸出一個(gè)低電平，按鈕松開后發(fā)光二極管斷開，光敏三極管檢測(cè)不到光線輸出高電平。由于光電耦合器的密封裝置使得物體不能通過(guò)發(fā)光二極管和光敏三極管之間，所以實(shí)物中發(fā)射和接

收部分是分開的圖3.33.3.2計(jì)數(shù)顯示電路計(jì)數(shù)顯示部分選用7SEG-MPX4-CC-BLUE數(shù)碼管，開機(jī)時(shí)顯示000最大值為999即實(shí)現(xiàn)000-999計(jì)數(shù)，當(dāng)溢出999時(shí)報(bào)警3秒后自動(dòng)清零。圖3.43.3.3報(bào)警電路3.5所示，報(bào)警電路由蜂鳴器，三極管和電阻組成。蜂鳴器發(fā)聲的原理是電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)膜發(fā)聲，單片機(jī)輸出的TTL電平基本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，因此需加一個(gè)電流放大電路。當(dāng)計(jì)數(shù)器的顯示值與設(shè)定報(bào)警值相等或溢出時(shí)單片機(jī)控制并發(fā)出信號(hào)到報(bào)警電路發(fā)聲。（默認(rèn)值計(jì)數(shù)時(shí)，當(dāng)計(jì)數(shù)超過(guò)999時(shí)報(bào)警三秒，設(shè)定值報(bào)警時(shí)與設(shè)定值相等時(shí)報(bào)警。）

圖3.5圖3.53.3.4按鍵設(shè)值電路按鍵設(shè)值有三個(gè)按鈕分別可對(duì)各位十位和百位進(jìn)行設(shè)值，當(dāng)設(shè)定完預(yù)期的值后，按下計(jì)數(shù)和設(shè)值切換按鈕便可正常計(jì)數(shù)，存儲(chǔ)器記下設(shè)定的值，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)報(bào)警并清零重新計(jì)數(shù)。圖3.6所示為按鍵電路，從上到下分別為個(gè)位、十位、百位設(shè)置按鈕，當(dāng)個(gè)位按下設(shè)定值個(gè)位加一，到九后再按則變?yōu)榱?，十位百位原理相同。圖3.7為個(gè)位按下一次后顯示的值。3..3.5計(jì)數(shù)設(shè)值切換按鈕- ±圖3.8圖3.9圖3.8圖3.9圖3.8為計(jì)數(shù)設(shè)值切換按鈕，圖3.10圖3.9為實(shí)際計(jì)數(shù)時(shí)顯示的值，圖3.10為設(shè)定值。按下切換鍵則可查詢?cè)O(shè)定的值是多少。3.4硬件電路總圖

3.4.2各模塊流程圖1.按鍵設(shè)值U設(shè)值開個(gè)位按下？產(chǎn)|個(gè)位+1否I［曰十位按下？-是十位+1否i,二是:一-百位按下？是百位+1否］設(shè)值結(jié)束I顯示卜按鍵設(shè)值的程序設(shè)計(jì)思路是，當(dāng)切換到按鍵設(shè)值時(shí)，每當(dāng)個(gè)位、十位、或百位按鈕按下時(shí)，每按一下，相應(yīng)位數(shù)值加1。2.顯示部分結(jié)束

2.顯示部分結(jié)束3.4.3各部分程序解析1.初始狀態(tài)顯示000MOVDPTR,#TABLEMOVH,#0;百位賦值0MOVM,#0；十位賦值0MOVS,#0；個(gè)位賦值0MOVMINUTE,#0；百位賦值0MOVSECOND,#0；個(gè)位十位賦值0LCALLDISPLAY；調(diào)顯示2.主程序MAIN:LCALLDISPLAY；調(diào)顯示JNBP3.7,INT；檢測(cè)切換鍵有無(wú)按下，按下轉(zhuǎn)TNT沒(méi)按順序執(zhí)行JBS_SET,S1JNBP3.4,QINGLINGMOVA,MINUTEMOV32H,R2；檢測(cè)接收端有無(wú)信號(hào)通過(guò)，有則轉(zhuǎn)S1CJNEA,32H,MAINMOVA,SECOND；計(jì)數(shù)值百位與設(shè)定值相等了？相等往下執(zhí)行MOV33H,R3CJNEA,33H,MAIN；個(gè)位百位與設(shè)定值相等了？相等往下執(zhí)行LCALLNAOLING；鬧鈴AJMPMAIN(START)跳主程序（跳開始程序）若跳主程序，則達(dá)到設(shè)定值時(shí)一直報(bào)警，有物體通過(guò)時(shí)止鬧繼續(xù)計(jì)數(shù)，若跳開始程序則達(dá)到設(shè)定值時(shí)報(bào)警3杪清零重新計(jì)數(shù)。3.按鍵設(shè)值程序JNBP3.7,INT；檢測(cè)切換鍵有無(wú)按下，按下轉(zhuǎn)TNT沒(méi)按順序執(zhí)行INT:LCALLDELAY10;延時(shí)10ms去抖動(dòng)JNBP3.7,MAINPUSHACC；切換鍵按下，往下執(zhí)行，是干擾跳主程序PUSHPSW；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)B1:LCALLDISPLAY；計(jì)數(shù)顯示JNBG_SET,Z1；個(gè)位設(shè)置按下跳Z1,未按下往下執(zhí)行MOVA,R3MOVSECOND,AMOVA,R2MOVMINUTE,A；JNBP3.7,OUT；切換鍵按下則跳出，未按下往下執(zhí)行LJMPB1；跳B1Z1:LCALLDELAY10；延時(shí)10ms去抖動(dòng)JBG_SET,B1；個(gè)位設(shè)值確實(shí)按下往下執(zhí)行INCS；個(gè)位加1MOVA,SCJNEA,#10,H0；個(gè)位等于十往下執(zhí)行，小于10跳H0MOVS,#00；個(gè)位清零H0:LCALLXIANSHI；調(diào)用設(shè)值顯示程序JBG_SET,B1；按下跳B1SJMPH0OUT:LCALLDELAY10JNBP3.7,OUTPOPACC；POPPSWRET；退出保護(hù)

本段只描述了個(gè)位的設(shè)值程序，十位和百位的設(shè)值程序原理與個(gè)位相同。4.計(jì)數(shù)顯示程序DISPLAYMOVA,SECONDMOVB,#10DIVABCLRP1.4MOVCA,@A+DPTRMOVP2,ALCALLDELAY1SETBP1.4MOVA,B；計(jì)數(shù)值給A（SECOND值最大為99；計(jì)數(shù)值給A（SECOND值最大為99）；把10給B;SECOND除以B除數(shù)給A余數(shù)給B；關(guān)閉十位顯示器控制；取字形碼數(shù)據(jù)；送P2口；開十位顯示控制；余數(shù)給A；關(guān)閉個(gè)位顯示器控制；取字形碼數(shù)據(jù)CLRP1.5MOVCA,@A+DPTRLCALLDELAY1SETBP1.5 ；開個(gè)位顯示控制5.鬧鈴程序NAOLING:SETBP1.75.鬧鈴程序NAOLING:SETBP1.7MOVR0,#64HCCD:LCALLBUZZERDJNZR0,CCDCLRP1.7RETBUZZER:CLRP1.7MOVR7,#01EHDL: MOVR6,#0F9HDL1:DJNZR6,DL1DJNZR7,DLSETBP1.7;調(diào)用BUZZER100次；P1.7輸出低電平，啟動(dòng)蜂鳴器鳴叫；延時(shí)30ms；小循環(huán)延時(shí)1ms；P1.7輸出高電平，蜂鳴器停止鳴叫RET以上為蜂鳴器3秒持續(xù)響鈴程序。第四章系統(tǒng)調(diào)試4.1編程過(guò)程中解決的問(wèn)題設(shè)計(jì)開始時(shí)是對(duì)每個(gè)模塊一一設(shè)計(jì)的，對(duì)于顯示部分，一開始采用的是3個(gè)7SEG-COM-CAT-GRN數(shù)碼管，這樣的選擇對(duì)于軟件編程來(lái)說(shuō)是簡(jiǎn)單了很多，但是占用了3個(gè)單片機(jī)端口，后面加按鍵設(shè)值時(shí)發(fā)現(xiàn)端口不夠用，若采用3個(gè)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示則會(huì)使電路復(fù)雜，并且單片機(jī)編程基礎(chǔ)薄弱，對(duì)于端口擴(kuò)展不是很了解，便采用了現(xiàn)在的7SEG-MPX4-CC-BLUE數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示。[7]對(duì)于主程序的設(shè)計(jì)最初是AJMPSTART這樣的話響鈴一下就清零了，有時(shí)候不留意會(huì)聽不見響鈴，考慮的實(shí)際應(yīng)用中的警示作用，便考慮如何讓鬧鈴一直響，并且還能繼續(xù)計(jì)數(shù)，最后將AJMPSTART改為AJMPMAIN這樣的話無(wú)鍵按下時(shí)會(huì)一直鬧鈴，當(dāng)有物體通過(guò)時(shí)繼續(xù)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)顯示時(shí)，當(dāng)物體擋著發(fā)光二極管時(shí)數(shù)碼管就不亮了，當(dāng)物體通過(guò)時(shí)則數(shù)碼管顯示并且計(jì)數(shù)加1。實(shí)際要求物體擋住二極管時(shí)數(shù)碼管顯示并且當(dāng)物體通過(guò)時(shí)計(jì)數(shù)加1。最終將WAIT:JBS_SET,WAIT刪除后顯示正常，這段程序本來(lái)是用來(lái)檢測(cè)是否為干擾物體的。原來(lái)復(fù)位使用的是單片機(jī)自帶的復(fù)位功能，在軟件仿真時(shí)復(fù)位并不能使設(shè)定值清零，而且在實(shí)物仿真時(shí)復(fù)位并不能實(shí)現(xiàn)功能，于是在P3.4口接了按鈕編程后能實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)清零也能實(shí)現(xiàn)設(shè)定值的清零。4.2編程過(guò)程中尚未解決的問(wèn)題按鍵設(shè)值時(shí)，數(shù)碼管不顯示數(shù)值，這樣會(huì)導(dǎo)致初始狀態(tài)數(shù)碼管閃爍，鬧鈴時(shí)數(shù)碼管不顯示數(shù)值。初始狀態(tài)一直響鈴，由于初始狀態(tài)設(shè)定值為000，而計(jì)數(shù)值也為000，從而導(dǎo)致鬧鈴一直響。4.3系統(tǒng)可改進(jìn)構(gòu)想設(shè)定值按鍵改為鍵盤設(shè)值優(yōu)點(diǎn)：設(shè)定預(yù)想值時(shí)簡(jiǎn)單快捷（如果為按鍵設(shè)值，則在設(shè)值999時(shí)需按鍵27次，而改為鍵盤則只需按3次）有減數(shù)功能優(yōu)點(diǎn)：適用于實(shí)際生活（當(dāng)某場(chǎng)所限定進(jìn)入人數(shù)時(shí)，需要考慮進(jìn)去了多少和出來(lái)了多少），所以可加可減的計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)是必要的。結(jié)論本次設(shè)計(jì)的光電計(jì)數(shù)器是利用物體擋住光敏二極管的次數(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)的。在設(shè)計(jì)的期初階段，由于對(duì)單片機(jī)和光電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)掌握的不牢固，覺(jué)得光電計(jì)數(shù)器對(duì)于自己來(lái)說(shuō)是一個(gè)很難完成的任務(wù)，一開始比較迷茫無(wú)從下手，后來(lái)通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀，對(duì)光電計(jì)數(shù)器的原理有所了解，并能大致的構(gòu)想出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)電路圖，由于并沒(méi)有把構(gòu)想的完整歸于實(shí)際，一部分一部分的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致選用數(shù)碼管和數(shù)碼管靜、動(dòng)態(tài)選擇時(shí)選錯(cuò)，而對(duì)后面設(shè)計(jì)加不上去，之前的努力全部白費(fèi)，又重新構(gòu)想設(shè)計(jì)在重新編程。在設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了不少編程問(wèn)題，編譯都能通過(guò)但是不能實(shí)現(xiàn)功能，需要反復(fù)的看程序，反復(fù)的修改，還請(qǐng)教了許多對(duì)于單片機(jī)知識(shí)掌握比較熟練的同學(xué)，有時(shí)候一個(gè)簡(jiǎn)單的程序研究很久都不見結(jié)果，休息一會(huì)后便會(huì)有靈感。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)要想解決一個(gè)問(wèn)題必須全身心投入進(jìn)去，并且要大膽的嘗試，對(duì)于科學(xué)的了解是需要毅力的，堅(jiān)持不懈才能勝利。理論和實(shí)際有一定距離的，如何把理論很好的運(yùn)用到實(shí)際中去是需要一點(diǎn)點(diǎn)嘗試的。致謝在論文完成之際，首先對(duì)指導(dǎo)老師王素芹表示衷心的感謝，從選題到開題報(bào)告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘。同時(shí)還要感謝給我設(shè)計(jì)思路的薛清老師，和在設(shè)計(jì)過(guò)程中關(guān)心和幫助我的同學(xué)。論文的完成也意味著即將告別四年的大學(xué)生活，感謝所有任課老師和全班同學(xué)，給了我四年美好的回憶。走向社會(huì)才發(fā)覺(jué)在學(xué)校的生活是多么的美好，雖然有些不舍，但也只能從容面對(duì)，希望在以后的學(xué)習(xí)中能體會(huì)到大學(xué)學(xué)習(xí)的快樂(lè)。參考文獻(xiàn)[1]王化祥，張淑英，《傳感器原理及應(yīng)用》，天津大學(xué)出版社，1999⑵郁有文，程繼紅，常健，《傳感器原理及工程應(yīng)用》西安電子科技大學(xué)出版社2008李朝青《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》，北京航空航天大學(xué)出版社2005楊素行《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程》，高等教育出版社1985余孟嘗《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程》，高等教育出版社1984李中發(fā)，《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社2005范立南，李雪飛《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》，機(jī)械工業(yè)出版社2009

附錄1實(shí)物展示:附錄2源程序清單：G_SETBITP1.1SH_SETBITP1.0B_SETBITP1.2S_SETBITP1.6F_SETBITP3.4SECONDEQU30HMINUTEEQU31HSEQU35HMEQU36HHEQU37HORG0000HAJMPSTARTORG0060HSTART:MOVDPTR,#TABLEMOVH,#0MOVM,#0MOVS,#0MOVMINUTE,#0MOVSECOND,#1MAIN:LCALLDISPLAYJNBP3.7,INTJBS_SET,S1Q: JNBP3.4,QINGLINGMOVA,MINUTEMOV32H,R2CJNEA,32H,MAINMOVA,SECONDMOV33H,R3CJNEA,33H,MAINACALLNAOLINGLJMPSTARTQINGLING:JBP3.4,QMOVR2,#0MOVR3,#0LJMPSTARTS1:LCALLDELAY10JN