紅外計人數摘要本系統(tǒng)以光電開關作為信號檢測源，本系統(tǒng)運行穩(wěn)定，其優(yōu)點是硬件電路簡單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價比較高等，具有一定的實用和參考價值。本系統(tǒng)采用的是以單片機STC89c52為核心的自動計數器。E18-D80NK這是一種集發(fā)射與接收于一體的光電傳感器。將兩個光電開關相鄰安放，每當物體通過一次，紅外光就被物體反射，光電接收管接收一次，光電接收管的輸出電壓就發(fā)生一次變化，這個變化的電壓信號通過放大和處理后，形成計數脈沖，通過脈沖順序的不同作為計數加減。通過LED七段數碼管顯示數據，并且進行掉電保存。可以自由在0-9999范圍內設置計數的最大范圍，當計數超過是進行報警。設計的目的及意義1.1、設計的現狀及背景如今的產品自動計數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裝置已成為現在自動計數應用領域的潮流。而如何提高自動計數器的實時性、抗干擾能力、穩(wěn)定性是現在國內外自動計數生產研究的主要課題，產品自動計數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系列單片機構成的產品自動計數器在這種環(huán)境中工作時往往會出現誤操作（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成的產品自動計數器存在的致命。當今社會，單片微型計算機技術迅速發(fā)展，基于單片機技術開發(fā)的計數設備和產品廣泛應用到各個領域，單片機技術產品和設備促進了生產技術水平的提高，企業(yè)迫切需要大量熟練掌握單片機技術并能開發(fā)、應用和維護管理這些智能化產品的高級工程技術人才，單片機以體積小、功能強、可靠性高、性能價格比高等特點，已成為實現工業(yè)生產技術進步和開發(fā)機電一體化和智能化測控產品的重要手段，已經實現或部分實現，但要真正完美地實現這些目標，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輸入的脈沖數目，并將結果以數字形式顯示出來。隨著電子技術的飛速發(fā)展，新型大規(guī)模集成電路的不斷出現，使電子技術有了日新月異的發(fā)展。控制裝置的中心控制部件已從早期的分立元件、集成電路逐步發(fā)展到現在的單片微型計算機，智能化程度大大提高。近年來，微型電子技術在工業(yè)生產、家用電器、安全保衛(wèi)以及人們的日常生活中使用越來越廣泛。當今生活是信息時代,是獲取信息和處理信息

,以及信息應用的時代.傳感信息與檢測技術的重要性在于它是獲得信息并對信息進行一定處理的基礎技術,是獲取信息和信息加工處理的重要手段之一。光電式傳感器是將光信號轉化為電信號的一種傳感器。它的理論基礎是光電效應。利用這種效應所做成的器件有真空光電管、光電倍增管等。第二類是內光電效應，即在光線照射下，能使物質的電阻率改變。這類器件包括各類半導體光敏電阻。第三類是光生伏特效應，即在光線作用下，物體內產生電動勢的現象，此電動勢稱為光生電動勢。隨著科學技術的發(fā)展，電子計數器的輔助功能也逐漸增加，現在已經出現了多功能計數器，多功能計數器產品的響應度較高，光電開關是單工的紅外通信方式，本設計的光電開關作為檢測技術，故著重分析觀光點開關的基本原理。1.2、設計的目的本次畢業(yè)設計是設計利用光線的通段來統(tǒng)計通過光電門的產品數量的光電計數器。在設計電路初期，由于沒有設計經驗，覺得無從下手，空有很多設計思想，卻不知道應該選哪個，經過自己查找資料，我的設計漸漸有了頭緒，通過查閱資料，逐漸確立系統(tǒng)方案，對單片機stc89c51的功能及其他芯片的認識和應用掌握力度不夠，在軟件設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計經驗，一下子就找到問題的根源所在，就是我對芯片應用和C語言編寫程序的經驗太少，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用和提高編寫程序的準確度，變成速度。經過這次畢業(yè)設計之后我總結了要解決在設計中遇到的問題就

應該完全領會設計中所涉及的知識后再動手操作，不能急躁。在畢業(yè)設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?？傊R必須通過應用才能實現其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。1.3、設計的意義由于有光電計數的設計理念，因此有了光電計數的發(fā)展。在市場電子計數器行業(yè)需求增長有所減緩的現狀下，產能擴張的勢頭并沒有得到較好的控制。產能過剩、重復建設不僅導致生產與消費的失衡，而且還引發(fā)了電子計數器行業(yè)內的一系列惡性價格競爭，影響了電子計數器行業(yè)業(yè)的盈利能力。中國電子計數器行業(yè)市場現狀，為外資企業(yè)入駐中國創(chuàng)造了條件，國際許多電子計數器行業(yè)企業(yè)已經看中在中國低成本拓展市場的機會，隨著外資投入逐步加大，中國國內企業(yè)改革重組迅速加快。同時新的行業(yè)制度等政策的頒布和實施將促使我國電子計數器行業(yè)洗牌，企業(yè)兼并重組將在政策的促使下大力發(fā)展。由于當前電子計數器行業(yè)效益下滑，所以對電子計數器行業(yè)企業(yè)授信更要慎重。必須關注電子計數器行業(yè)子行業(yè)，關注電子計數器行業(yè)上下游企業(yè)，優(yōu)化客戶結構，針對電子計數器行業(yè)行業(yè)需求進行新產品開發(fā)。

國內的制造技術水平遠不如國外，制造技術不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發(fā)展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地?？傊?在我國研究和發(fā)展先進制造技術勢在必行。主要器件介紹系統(tǒng)主要有STC89C52RC單片機最小系統(tǒng)和LCD1602液晶顯示、數據存儲芯片24C02、紅外發(fā)射接收模塊等組成。2.1、主控器件本設計是STC89C52RC單片機為控制核心，矩陣鍵盤輸入，紅外遙控輸入基于紅外通信的單片機控制技術綜合實現所有功能。系統(tǒng)框圖如下圖：單片機控制電路單片機控制電路電源電路數碼管顯示電路電源電路數碼管顯示電路紅外計數電路時鐘電路紅外計數電路時鐘電路復位電路復位電路蜂鳴器報警電路蜂鳴器報警電路按鍵電路按鍵電路系統(tǒng)總體設計框圖單片機是STC公司最新推出的一種新型51內核的單片機。片內含有Flash程序存儲器、SRAM、UART、SPI、PWM等模塊。封裝圖如下圖：2.1.1、主要特性1.

增強型8051單片機，6時鐘/機器周期和12時鐘/機器周期可以任 意 選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.

2.

工作電壓：5.5V～3.3V（5V單片機）/3.8V～2.0V（3V單片機）

3.

工作頻率范圍：0～40MHz，相當于普通8051的0～80MHz，實際工作頻 率可達48MHz

4.

用戶應用程序空間為8K字節(jié)

5.

片上集成512字節(jié)RAM

6.

通用I/O口（32個），復位后為：P1/P2/P3/P4是準雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為I/O 口 用時，需加上拉電阻。

ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應用可編程），無需專用編程器，無需專 用仿真器，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程序， 數秒即 可完成一片

具有EEPROM功能

具有看門狗功能

10.

共3個16位定時器/計數器。即定時器T0、T1、T2

11.

外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power

Down模式 可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒

12.

通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實現多個UART

13.

工作溫度范圍：-40～+85℃（工業(yè)級）/0～75℃（商業(yè)級）2.1.2、引腳功能VCC（40引腳）：電源電壓

VSS（20引腳）：接地

P0端口（P0.0～P0.7，39～32引腳）：P0口是一個漏極開路的8位雙向I/O口。作為輸出端口，每個引腳能驅動8個TTL負載，對端口P0寫入“1”時，可以作為高阻抗輸入。在訪問外部程序和數據存儲器時，P0口也可以提供低8位地址和8位數據的復用總線。此時，P0口內部上拉電阻有效。在Flash

ROM編程時，P0端口接收指令字節(jié)；而在校驗程序時，則輸出指令字節(jié)。驗證時要求外接上拉電阻。

P1端口（P1.0～P1.7，1～8引腳）：P1口是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1的輸出緩沖器可驅動（吸收或者輸出電流方式）4個TTL輸入。對端口寫入1時，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電位，這是可用作輸入口。P1口作輸入口使用時，因為有內部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會輸出一個電流。

P2端口（P2.0～P2.7，21～28引腳）：P2口是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2的輸出緩沖器可以驅動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。對端口寫入1時，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時可用作輸入口。P2作為輸入口使用時，因為有內部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流

P3口引腳復用功能

引腳號

復用功能

P3.0

RXD（串行輸入口）

P3.1

TXD（串行輸出口）

P3.2

（外部中斷0）

P3.3

（外部中斷1）P3.4

T0（定時器0的外部輸入）

P3.5

T1（定時器1的外部輸入）

P3.6

（外部數據存儲器寫選通）

P3.7

（外部數據存儲器讀選通）

RST（9引腳）：復位輸入。當輸入連續(xù)兩個機器周期以上高電平時為有效，用來完成單片機單片機的復位初始化操作。看門狗計時完成后，RST引腳輸出96個晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認狀態(tài)下，復位高電平有效。

ALE/（30引腳）：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8位地址的輸出脈沖。在Flash編程時，此引腳（）也用作編程輸入脈沖。

在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強調，在每次訪問外部數據存儲器時，ALE脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址位8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無效。這一位置“1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOV指令時有效。否則，ALE將被微弱拉高。這個ALE使能標志位（地址位8EH的SFR的第0位）的設置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。

VPP（31引腳）：訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，必須接GND。注意加密方式1時，將內部鎖定位RESET。為了執(zhí)行內部程序指令，應該接VCC。在Flash編程期間，也接收12伏VPP電壓。

XTAL1（19引腳）：振蕩器反相放大器和內部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2（18引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。2.1.3、串口通信一條信息的各位數據被逐位順序傳送的通信方式成為串行通信。根據信息的傳送方向，串行通信可以可以進一步劃分為單工、半雙工和全雙工3種。信息只能單方向傳送為單工；信息能雙向傳送但不能同時雙向傳送為半雙工；信息能夠同時雙向傳送則成為全雙工。8051系列單片機有一個全雙工串行口，全雙工的串行通信只需要一根輸出線和輸入線。串行通信又有異步通信和同步通信這兩種方式。異步通信用起始位“0”表示字符的開始，然后從低位到高位逐位傳送數據，最后用停止位“1”表示字符結束。一個字符又稱作一幀信息，一幀信息包括1位起始位、8位數據位、1位停止位，若數據位增加到第9位，在8051系列單片機中，第九位數據可以用作奇偶校驗位，也可以用作地址/數據幀標志。8051系列單片機串行I/O接口的工作原理就是：當要發(fā)送數據時，單片機自動將SBUF內的8位并行數據轉換為一定格式的串行數據，從TXD引腳按規(guī)定的波特率來輸出；當要接收數據時，要監(jiān)視RXD引腳，一旦出現起始位“0”，按規(guī)定的波特率將外圍設備送來的一定格式的串行數據轉換成8位并行數據，等待用戶讀取SBUF寄存器，若不及時讀取，SBUF中的數據有可能被刷新。8051系列單片機上有通用異步接收/發(fā)送器用于串行通信，發(fā)送時數據由TXD引腳輸出，接收時數據從RXD引腳輸入。有兩個緩沖器（SerialBuffer），一個作發(fā)送緩沖器，另外一個作為接收緩沖器。UART是可編程的全雙工的串行口。SBUF是可以直接尋址的專用寄存器。物理上，它對應著兩個寄存器，即一個發(fā)送寄存器一個接收寄存器，CPU寫SBUF就是修改發(fā)送寄存器；讀SBUF就是讀接收寄存器。接收器是雙緩沖的，以避免在接收下一幀數據之前，CPU未能及時的響應接收器的中斷，沒有把上一幀的數據讀走而產生兩幀數據重疊的問題。對于發(fā)送器，為了保持最大的傳輸速率，一般不需要雙緩沖，因為發(fā)送時CPU是主動的，不會產生重疊問題。SCON是一個逐位定義的8位寄存器，用于控制串行通信的方式選擇、接收和發(fā)送，指示串口的狀態(tài)，SCON即可以字節(jié)尋址也可以位尋址，字節(jié)地址98H，地址位為98H~9FH。它的各個位定義如下：SM2在工作方式2和3中是多機通信的使能位。在工作方式0中，SM2必須為0。在工作方式1中，若SM2=1且沒有接收到有效的停止位，則接收中斷標志位RI不會被激活。在工作方式2和3中若SM2=1且接收到的第9位數據（RB8）為0，則接收中斷標志RB8不會被激活，若接收到的第9位數據（RB8）為1，則RI置位。此功能可用于多處理機通信。REN為允許串行接收位，由軟件置位或清除。置位時允許串行接收，清除時禁止串行接收。TB8是工作方式2和3要發(fā)送的第9位數據。在許多通信協(xié)議中該位是奇偶位，可以按需要由軟件置位或清除。在多處理機通信中，該位用于表示是地址幀還是數據幀。RB8是工作方式2和3中接收到的第9位數據（例如是奇偶位或者地址/數據標識位），在工作方式1中若SM2=0，則RB8是已接收的停止位。在工作方式0中RB8不使用。TI為發(fā)送中斷標志位，由硬件置位，軟件清除。工作方式0中在發(fā)送第8位末尾由硬件置位；在其他工作方式時，在發(fā)送停止位開始時由硬件置位。TI=1時，申請中斷。CPU響應中斷后，發(fā)送下一幀數據。在任何工作方式中都必須由軟件清除TI。RI為接收中斷標志位，由硬件置位，軟件清除。工作方式0中在接收第8位末尾由硬件置位；在其他工作方式時，在接收停止位的中間由硬件置位。RI=1時，申請中斷，要求CPU取走數據。但在工作方式1中，SM2=1且未接收到有效的停止位時，不會對RI置位。在任何工作方式中都必須由軟件清除RI。系統(tǒng)復位時，SCON的所有位都被清除。（1）工作方式0SM0=0且SM1=0時，串口選擇工作方式0，實質這是一種同步移位寄存器模式。其數據傳輸的波特率固定為Fosc/12，數據由RXD引腳輸入或輸出，同步時鐘由TXD引腳輸出。接收/發(fā)送的是8位數據，傳輸是低位在前，幀格式如下：……..D0D1D2D3D4D5D6D7…….（2）工作方式1當SM0=0且SM1=1時，串口選擇工作方式1，其數據傳輸的波特率由定時/計數器T1、T2的溢出速率決定，可通過程序設定。當T2CON寄存器中的RCLK和TCLK置位時，用T2作為發(fā)送和接收波特率發(fā)生器，而RCLK=TCLK=0時，用T1作為波特率發(fā)生器，兩者還可以交叉使用，即發(fā)送和接收采用不同的波特率。數據由TXD引腳發(fā)送，由RXD引腳接收。發(fā)送或接收一幀的數據為10位，即1位起始位（0）、8位數據位（低位在先）和1位停止位（1）。幀格式如下：起始位0D0D1D2D3D4D5D6D7停止位1類似于工作方式0，當執(zhí)行任一條SBUF指令時，就啟動串行數據的發(fā)送。在執(zhí)行寫入SBUF的指令時，也將“1”寫入發(fā)送移位寄存器的第9位，并通知發(fā)送控制器有發(fā)送請求。實際上，發(fā)送過程始于內部的16分頻計數器下次滿度翻轉（全“1”變全“0”）后的那幾個機器周期的開始。所以，每位的發(fā)送過程與16分頻計數器同步，而不是與“寫SBUF”同步。方式2和方式3這兩種方式都是11位異步接收/發(fā)送方式。他們的操作過程都是完全一樣的，所不同的是波特率而已。方式3波特率同方式1（定時器1作為波特率時鐘發(fā)生器）。方式2和方式3的發(fā)送起始于任何一條SBUF數據裝載指令。當第9位數據（TB8）輸出之后，TI將被置位（TI=1）。方式2和方式3的接收數據前提條件也是REN被編程為1。在第9位數據接收到后，如果下列條件同時滿足，即RI=0且SM2=0或者接收到的第9位為1，則將已接受的數據裝入SBUF緩沖器和RB8，并將RI置位（RI=1）否則接收數據無效。8051串行口的不同尋常的特征是包括第9位方式。它允許把在串行口通信增加的第9位用于標志特殊字節(jié)的接收。用這種方式，一個單片機可以和大量的其他單片機對話而不打擾不尋址的單片機，這種多機通信方式必須工作在嚴格的主從方式，由軟件進行分析。2.2、光電開關的原理這是一種集發(fā)射與接收于一體的光電傳感器。檢測距離可以根據要求進行調節(jié)。該傳感器具有探測距離遠、受可見光干擾小、價格便宜、易于裝配、使用方便等特點，可以廣泛應用于機器人避障、流水線計件等眾多場合。2.2.1光電開關的原理

光電開關（即光電傳感器）是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。光電開關將輸入電流在發(fā)射器上轉換為光信號射出，接收器再根據接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。安防系統(tǒng)中常見的光

電開關煙霧報警器，工業(yè)中經常用它來記數機械臂的運動次數。

接觸式行程開關存在響應速度低、精度差、接觸檢測容易損壞被檢測物及壽命短等缺點，而晶體管接近開關的作用距離短，不能直接檢測非金屬材料。但是，新型光電開關則克服了它們的上述缺點，而且體積小、功能多、壽命長、精度高、響應速度快、檢測距離遠以及抗光、電、磁干擾能力強。

光電開關是光電接近開關的簡稱,

它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射,

由同步回路選通電路,從而檢測遮擋物體的有無。所有能反射光線的物體均可被檢測(物體不限于金屬)。光電開關將輸入電流在發(fā)射器上轉換為光信號射出,

接收器再根據接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行檢測。光電開關把發(fā)射端和接收端之間光的強弱變化轉化為電流的變化以達到探測的目的。由于光電開關輸出回路和輸入回路是電隔離的（即電緣絕），所以它可以在許多場合得到應用。光電開關采用集成電路技術和SMT表面安裝工藝而制造的新一代光電開關器件，具有延時、展寬、外同步、抗相互干擾、可靠性高、工作區(qū)域穩(wěn)定和自診斷等智能化功能。這種新穎的光電開關是一種采用脈沖調制的主動式光電探測系統(tǒng)型電子開關，它所使用的冷光源有紅外光、紅色光、綠色光和藍色光等，可非接觸，無損傷地迅速和控制各種固體、液體、透明體、黑體、柔軟體和煙霧等物質的狀態(tài)和動作。2.2.2E18-D80NK光電開關的特點1、輸出電流DC/SCR/繼電器Controloutput：100mA/5V供電

2、消耗電流DC<25mA

3、響應時間<2ms

4、指向角：≤15°,有效距離3-80CM可調

5、檢測物體：不透明體

6、工作環(huán)境溫度：-25℃~+55℃

7、標準檢測物體：太陽光10000LX以下白熾燈3000LX以下

8、外殼材料：塑料2.3、數碼管介紹能在低電壓、小電流條件下驅動發(fā)光，能與CMOS、TTL電路兼容。

2.發(fā)光響應時間極短（<0.1s），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。由于多位LED數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，給人看上去每個數碼管總在亮。電路的設計及原理3.1最小系統(tǒng)原理圖單片機最小系統(tǒng)由電源接口，開關，時鐘電路，下載接口，復位電路和STC89c52單片機組成。復位電路：當在89C51單片機的RST引腳引入高電平并保持2個機器周期時，單片機內部就執(zhí)行復位操作（若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機就處于循環(huán)復位狀態(tài)）復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式。最簡單的上電自動復位電路中上電自動復位是通過外部復位電路的電容充放電來實現的。只要Vcc的上升時間不超過1ms,就可以實現自動上電復位。除了上電復位外，有時還需要按鍵手動復位。本設計就是用的按鍵手動復位。按鍵手動復位有電平方式和脈沖方式兩種。其中電平復位是通過RST（9）端與電源Vcc接通而實現的。按鍵手動復位電路見下圖。時鐘頻率用12MHZ時C取10uF,R取10kΩ。時鐘電路：STC89C52RC單片機的時鐘信號通常有兩種方式產生：一是內部時鐘方式，二是外部時鐘方式。內部時鐘方式如圖3所示。在89S51單片機內部有一振蕩電路，只要在單片機的XTAL1（18）和XTAL2（19）引腳外接石英晶體（簡稱晶振），就構成了自激振蕩器并在單片機內部產生時鐘脈沖信號。圖中電容C1和C2的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在5~30pF，典型值為30pF。晶振CYS的振蕩頻率范圍在1.2~12MHz間選擇，典型值為12MHz和6MHz。下載接口：ＳＴＣ89c52系列單片機具有在系統(tǒng)可編程（ＩＳＰ）特性，ＩＳＰ

的好處是：省去購買通用編程器，單片機在用戶系統(tǒng)上即可下載／燒錄用戶程序，而無須將單片機從已生產好的產品上拆下，再用通用編程器將程序代碼燒錄進單片機內部。有些程序尚未定型的產品可以一邊生產，一邊完善，加快了產品進入市場的速度，減小了新產品由于軟件缺陷帶來的風險。由于可以在用戶的目標系統(tǒng)上將程序直接下載進單片機看運行結果對錯，故無須仿真器。單片機出廠時就已完全加密。需要單片機內部的電放光后上電復位（冷起動）才運行系統(tǒng)ＩＳＰ程序，如從

Ｐ３．０／ＲｘＤ

檢測到合法的下載命令流就下載用戶程序，如檢測不到就系統(tǒng)復位到用戶程序區(qū)。具體如下圖所示：3.2光電開關驅動原理圖光電開關是NPN型。輸出組臺是0，1，即數字電路中的高電平與低電平。

檢測到目標是低電平輸出，正常狀態(tài)是高電平輸出；接到單片機輸出外加一個上拉電阻即可連接到IO口上；這是光電開關，就三條線，電源、地、輸出，不需要太復雜介紹數字量輸出，不需要進行AD轉換，可直接接單片機的IO口通過后面的可調電位器調整距離（3-80CM有效）3.3獨立鍵盤的設計及原理鍵盤分編碼鍵盤和非編碼鍵盤。鍵盤上閉合鍵的識別由專用的硬件編碼器實現，并產生鍵編碼號或鍵值的稱為編碼鍵盤，如計算機鍵盤。而靠軟件編程來識別的稱為非編碼鍵盤；在單片機組成的各種系統(tǒng)中，用的最多的是非編碼鍵盤。非編碼鍵盤有分為：獨立鍵盤和行列式（又稱為矩陣式）鍵盤。鍵盤接口必須具有去抖動、防串鍵、按鍵識別和鍵碼產生4個基本功能。

（1）去抖動:每個按鍵在按下或松開時，都會產生短時間的抖動。抖動的持續(xù)時間與鍵的質量相關，一般為5—20mm。所謂抖動是指在識別被按鍵是必須避開抖動狀態(tài)，只有處在穩(wěn)定接通或穩(wěn)定斷開狀態(tài)才能保證識別正確無誤。去抖問題可通過軟件延時或硬件電路解決。

（2）防串鍵：防串鍵是為了解決多個鍵同時按下或者前一按鍵沒有釋放又有新的按鍵按下時產生的問題。常用的方法有雙鍵鎖定和N鍵輪回兩種方法。雙鍵鎖定，是當有兩個或兩個以上的按鍵按下時，只把最后釋放的鍵當作有效鍵并產生相應的鍵碼。N鍵輪回，是當檢測到有多個鍵被按下時，能根據發(fā)現它們的順序依次產生相應鍵的鍵碼。

（3）被按鍵識別：如何識別被按鍵是接口解決的主要問題，一般可通過軟硬結合的方法完成。常用的方法有行掃描法和線反轉法兩種。行掃描法的基本思想是，由程序對鍵盤逐行掃描，通過檢測到的列輸出狀態(tài)來確定閉合鍵，為此，需要設置入口、輸出口一個，該方法在微機系統(tǒng)中被廣泛使用。線反轉法的基本思想是通過行列顛倒兩次掃描來識別閉合鍵，為此需要提供兩個可編程的雙向輸入/輸出端口。

3.4、數碼管驅動原理圖本設計采用的是4位合一的八段LED數碼管作為顯示模塊，4位8段數碼管采用共陰接法，將4個八段數碼管的段選線分別并在一起，位選線獨立引出；這種4位合一的數碼管只能是動態(tài)掃描形式；所以每一時刻只能片選一個數碼管，讓其選中，然后送出相應的段碼（反碼）。每個管子依次交替點亮，由于管子之間切換時間很短，動態(tài)掃描起來利用人眼視覺暫留，讓人覺得每個管子都在亮。采用共陰接法，公共端接到GND，單片機的8位I/0口P0分別接在段選線上，P0輸出的相應的碼即可顯示相應的數字。由于位選線上的電流可能很大，比如8位數碼管一起亮，所以位選端要用8550三極管驅動。將e極接在VCC上；基極接在p20到p23，當基集是低電平的時候，管子導通，完成片選，集電極提供了數碼管驅動電流。3.4、報警電路驅動原理圖蜂鳴器的正極接電源正極，根據單片機的電流特性，不足以直接驅動蜂鳴器。有三極管的輸出特性，利用晶體管的飽和和截止特性構成開關電路。P20為高電平時基極與集電極之間反向偏置，不導通；當P20為低電平時，基極與集電極之間正向偏置，導通。電路工作，蜂鳴器工作，單片機只需要吸收嬌小的輸入電流。程序設計紅外遙控步進電機系統(tǒng)主要由單片機通過紅外通信控制,當其完成紅外信號，讀取數據，,其數據的傳輸根據協(xié)議的內容,紅外遙控步進電機系統(tǒng)程序需要完成以下的功能：1、獨立按鍵，可以設置正反轉及加速和減速；3、遙控器輸入正反轉及加速和減速；5、數碼管顯示功能要穩(wěn)定；6、步進電機速度控制分為10個檔位。程序流程圖如下：致謝通過這一階段的努力，我的畢業(yè)設計終于完成了，這意味著我的大學生活即將結束。在大學階段，我在學習上和思想上都受益匪淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學和朋友的關心、支持和鼓勵是分不開的。在本論文的完成過程中，我的指導老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴格把關，循循善誘，在此我衷心感謝。同時我還要感謝在我學習期間給我極大關心和支持的各位老師以及關心我的同學和朋友。寫作畢業(yè)論文是一次在系統(tǒng)學習的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學習生活的開始，我將銘記我曾是一名工大學子，在今后的工作中把工大的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚光大。感謝各位專家的批評指導。參考文獻[1]朱清慧編著.基于Proteus顯示控制系統(tǒng)設計與實例.北京：清華大學出版社，2011[2]清華大學電子學教研組編.楊素行主編.模擬電子技術基礎簡明教程.3版.北京：高等教育出版社，2005[3]莫正康.電力電子應用技術.北京：機械工業(yè)出版社，2009[4]江曉安.模擬電子技術.陜西：西安電子科技大學出版社，2007[5]蔣輝平周國雄.基于Proteus的單片機系統(tǒng)設計與仿真實例北京：機械工業(yè)出版社，2009[6]

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