1、光電綜合設(shè)計報告光電計數(shù)器設(shè)計 院（系）名稱信息工程學院 專業(yè)名稱光電 信息工程 團隊成員 姓名趙磊 1201021046 魯亦樂 1201021076王夢杰 1201021054 姚洋帥 12010210262015 年 6 月 15 日摘要摘要 計數(shù)器在人們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用越來越多，己成為不可缺少的必需品。本文介紹了紅外計數(shù)器的發(fā)展前景和現(xiàn)狀，設(shè)計了一種由數(shù)字電路來實現(xiàn)的紅外計數(shù)器，詳細闡述了紅外計數(shù)器的工作原理和構(gòu)成，討論了各模塊的實現(xiàn)方法。本紅外計數(shù)器以AT89S52 單片機為中心控制器件，主要由單片機編程模塊，顯示模塊等部分組成。顯示部分由 4 位共陽數(shù)碼管顯示，增加可讀性。該系統(tǒng)具備

2、較高的測量精度，能較好的完成設(shè)計要求。關(guān)鍵字關(guān)鍵字：自動計數(shù)、AT89S52 單片機、紅外傳感器 1目 錄1 1 系統(tǒng)總體設(shè)計系統(tǒng)總體設(shè)計.1 12 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)硬件設(shè)計 .2 22.1 單片機控制部分.32.2 報警部分 .32.3 顯示部分 .43 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計及代碼系統(tǒng)軟件設(shè)計及代碼 .5 53.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖 .53.2 原理圖及實物 .53.3 設(shè)計程序.7結(jié)結(jié) 論論.1010致致 謝謝.1111參考文獻參考文獻.1212 21、系統(tǒng)總體設(shè)計 該系統(tǒng)以 AT89S52 單片機為中心控制器件，主要由紅外傳感模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，單片機編程模塊，顯示模塊，控制模塊等部分

3、組成，如圖 1。 AT89S52指示電路電源模塊紅外傳感器聲光指示顯示電路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換圖 1 系統(tǒng)基本模塊方框圖設(shè)計功能說明：設(shè)計功能說明：（1） 、反射式檢測計數(shù) （2） 、可實現(xiàn)加、減計數(shù) （3） 、數(shù)碼管/液晶顯示計數(shù)數(shù)值，計數(shù)范圍 0000-9999 （4） 、鍵盤控制計數(shù)暫停、開始、清零 （5） 、聲光、報警及提醒 32、系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1單片機控制部分 此部分是電路的核心部分，系統(tǒng)的控制采用了單片機AT89S52。單片機內(nèi)部有8KB單元的程序存儲器及256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器。因此系統(tǒng)不必擴展外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器這樣大大的減少了系統(tǒng)硬件部分。電路原理圖如圖2所示。圖 2 單片機控制電

4、路2.2 報警部分當計數(shù)器計數(shù)到0000時應(yīng)使計數(shù)器復位并置數(shù)9999。但這時將不會顯示0000，而計數(shù)器從0001直接復位。由于0000是一個過渡時期，不會顯示出來，所以本電路采用0050作為計數(shù)器復位脈沖。當計數(shù)器由0000跳變到0050時，從而輸出低電平計數(shù)器置數(shù)，并保持繼續(xù)計數(shù)，蜂鳴器發(fā)出一聲報警聲。當產(chǎn)品經(jīng)過光電門時，Rs 觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)輸出高電平，計數(shù)器開始計數(shù)。若按下 S1，計數(shù)器立即復位。報警電路的電路圖如圖 3 所示。 4圖 3 報警電路2.3 顯示部分該系統(tǒng)要求顯示計數(shù)功能。基于上述原因，我們考慮了三種方案： 方案一：完全采用 LCD 顯示。完全采用 LCD 顯示可顯示有限的符

5、號和數(shù)碼字苻，能滿足設(shè)計的需要。 方案二：完全采用點陣式 LCD 顯示。這種方案實現(xiàn)復雜，且須完成大量的軟件工作；但功能強大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等，也可滿足設(shè)計的需要。 方案三：采用 LED 顯示，LED 只顯示數(shù)字輸出。這種方案既滿足系統(tǒng)功能要求，又簡單，成本有低。 權(quán)衡利弊，第三種方案的優(yōu)缺點，我們決定采用方案三來實現(xiàn)數(shù)字顯示。系統(tǒng)中采用的數(shù)碼管為共陽極數(shù)碼管，顯示電路圖的電路如圖 4 所示。圖 4 顯示電路 53、系統(tǒng)軟件設(shè)計及代碼系統(tǒng)的軟件設(shè)計也是工具系統(tǒng)功能的設(shè)計。單片機軟件的設(shè)計主要包括執(zhí)行軟件（完成各種實質(zhì)性功能）的設(shè)計和監(jiān)控軟件的設(shè)計。單片機的軟件設(shè)計通常要考

6、慮以下幾個方面的問題：（1）根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件劃分為若干個相對獨立的部分，設(shè)計出合理的總體結(jié)構(gòu)，使軟件開發(fā)清晰、簡潔和流程合理；（2）培養(yǎng)良好的編程風格，如考慮結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計、實行模塊化、子程序化。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植和修改；（3）建立正確的數(shù)學模型，通過仿真提高系統(tǒng)的性能，并選取合適的參數(shù)；（4）繪制程序流程圖；（5）合理分配系統(tǒng)資源；（6）為程序加入注釋，提高可讀性，實施軟件工程；（7）注意軟件的抗干擾設(shè)計，提高系統(tǒng)的可靠性。 63.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖 yes no no NO yes NO 圖 4-1 計數(shù)控制流程圖3.2 原理圖及實物初始化開始光電傳感電路模塊ST

7、C89c52單片機初始化輸入設(shè)定值紅外接收?復位數(shù)碼管數(shù)字顯示讀取計數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)束設(shè)定值到達設(shè)定值？相關(guān)報警電路 7 83.3 設(shè)計程序#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit S1=P35;/開始sbit S2=P34; /暫停sbit S3=P33;/減 1sbit S4=P32;/加 1sbit BEEP=P36;void beep();uint count ,time_count;uchar i,j,m;uchar code leddata=0 xc0,/0 0 xf9,/1 0 xa4

8、,/2 0 xb0,/3 0 x99,/4 0 x92,/5 0 x82,/6 0 xf8,/7 0 x80,/8 0 x90,/9 ; /code 表示使用程序存儲器，如果不用 code，使用隨機存儲器void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=114;y0;y-); /1msvoid display() P0=0 xff; P2=0 xfe; P0=leddatacount/1000;/顯示千位 delay(2); P0=0 xff; P2=0 xfd; P0=leddatacount%1000/100;/百位 delay(2); P0=0

9、 xff; P2=0 xfb; P0=leddatacount%100/10;/十位 9 delay(2); P0=0 xff; P2=0 xf7; P0=leddatacount%10;/個位 delay(2);void main()P1=0 xff;count=0; while(1) display(); if(S1=0) delay(2);/軟件消抖 if(S1=0) TR0=1;while(!S1); if(S2=0) delay(2); if(S2=0) TR0=0;while(!S2); if(S3=0) delay(2); if(S3=0&TR0=0) count-;wh

10、ile(!S3); if(S4=0) delay(2); if(S4=0&TR0=0) 10 count+;while(!S4); if(count=50) beep(); void beep() uint k=10; while(k-) for(j=200;j0;j-) P1=0 xfe; BEEP=BEEP; /輸出頻率 1KHz delay(1); /延時 500usfor(j=200;j0;j-) P1=0 xfe; BEEP=BEEP; /輸出頻率 500Hz delay(1); /延時 1ms delay(1); 11結(jié)結(jié) 論論本次設(shè)計是設(shè)計利用光線的通段來統(tǒng)計通過光電門的

11、產(chǎn)品數(shù)量的光電計數(shù)器。在設(shè)計電路初期，由于沒有設(shè)計經(jīng)驗，覺得無從下手，空有很多設(shè)計思想，卻不知道應(yīng)該選哪個，經(jīng)過自己查找資料，我的設(shè)計漸漸有了頭緒，通過查閱資料，逐漸確立系統(tǒng)方案，對單片機 AT89S52 的功能及其他芯片的認識和應(yīng)用掌握力度不夠，在軟件設(shè)計程序時常常遇到問題，又找不到錯誤問題根源所在，管老師看過我編寫的程序之后憑著豐富的設(shè)計經(jīng)驗，一下子就找到問題的根源所在，就是我對芯片應(yīng)用和 C 語言編寫程序的經(jīng)驗太少，速度過慢。我知道問題的根本原因之后，我認真研究并掌握了芯片的各種功能的應(yīng)用和提高編寫程序的準確度，變成速度。經(jīng)過這次設(shè)計之后我總結(jié)了要解決在設(shè)計中遇到的問題就 應(yīng)該完全領(lǐng)會設(shè)

12、計中所涉及的知識后再動手操作，不能急躁。在設(shè)計期間我學到了很多知識和技巧，而最重要的就是學到了科學試驗中的不可缺少的毅力和耐心。總之，知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會。 12致 謝在論文完成之際，我首先向關(guān)心幫助和指導我的指導老師表示衷心的感謝并致以崇高的敬意！在論文工作中，遇到了研究理論、框架結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)整理等問題，他們在撰寫、修改和定稿等各個環(huán)節(jié)均嚴格把關(guān)，并投入了大量的時間和精力，使我得以完成本次論文。每思及恩師教誨和為此付出的辛勞，常自責未能達到恩師期望，唯有在以后的道路上更加勤勉努力，望能不負師恩。再一次向他們表示衷心的感謝，感謝他為學生營造的濃郁學術(shù)氛圍，以及學習、生活上的無私幫助! 值此論文完成之際，謹向老師致以最崇高的謝意! 13參考文獻1韓克，柳秀山電子技能與 EDA 技術(shù)M暨南大學出版社，2002 2張大彪