光电计数器 单片机课程设计

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1、商学院《单片机课程设计》报告题　目光电计数器姓名:学号:专业:电子信息工程班级:电信0804班指导教师:职称:计算机与电子工程学院2011年9月目录1概述21.1设计前言21.2设计要求22设计方案23硬件电路设计23.1晶振电路23.2电源电路33.3复位电路33.4上拉电阻43.5键盘电路设计43.6显示电路设计53.7单片机电路63.8主要元器件73.9焊接元器件84.0测试84程序设计85收获与总结8参考文献：9附录一电路原理图9附录二PCB电路原理图10《专业实习》报告评审表姓名学院计算机与电子工程学

2、院学号专业班级题目光电计数器评审意见评审成绩指导教师签名职称评审时间年月日光电计数器1概述1.1设计前言光电开关，光电隔离这一技术在电子产品中用的越来多。本文从经济实用的角度出发，设计制作了一个简单的光电计数器，本文介绍了如何采用AT89C51单片机，设计一款简单光电计数器。1.2设计要求设计一个单片机控制的光电计数器：上电显示初始值0000，计数上限为10000，可以复位，当光电开关检测到障碍物即挡住光电对管时计数一次，计数满10次时指示灯闪烁2下。2设计方案设计思路及流程：根据上述功能介绍，光电计数系统可以分光电对管信号输入、显示和控制指示3大功能，因此可以光电对管模块、显示模块、

3、指示灯模块、晶振和单片机模块。系统模块图如图1所示。单片机电源晶振复位上拉电阻数码管显示光电对管图13硬件电路设计3.1晶振电路晶振电路由2个电容，一个晶振组成，如图2所示。图2单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。单片机晶振有2个电容的作用：这2个电容叫晶振的负载电容，分别接在晶振的2个脚上和对地的电容，一般在几十皮法。它会影响到晶振的振谐频率和输出幅度。晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+C。3.2电源电路图33.3复位电路复位电路由

4、电容、电阻、复位组成，如图4所示。图4复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号，只要保证电容的充放电时间大于2US，即可实现复位，所以电路中的电容值是可以改变的。按键按下系统复位，是电容处于一个短路电路中，释放了所有的电能，电阻两端的电压增加引起的。基本功能是：系统上电时提供复位信号，制止系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经过一定时间才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。单片机复位参数的选定必须在振荡稳定后保证复位高电平持续时间大于2个机器周期。3.4上拉电阻上拉电阻由8个电阻接在P0脚，如图5所示。图5P0口是

5、开漏的，不管它的驱动能力多大，相当于它是没有电源的，需要外部的电路提供，绝大多数情况下P0口是必需加上拉电阻的。当p0口用来驱动PNP管子的时候，就不需要上拉电阻，因为此时的低电平有效；当P0口用来驱动NPN管子的时候，就需要上拉电阻的，因为此时只有当P0为1时候，才能够使后级端导通。3.5光电对管电路设计电路模块采用光电对管传感器，一个470欧姆一个15千欧姆的电阻结构，输出接单片机定时器0，P3.4引脚上。按键电路如图6所示。P3.4/T0图6光电对管的原理是有障碍物遮住时输出高电平，没有时输出低电平。以此来检测计数。3.6显示电路设计显示电路由4个共阴极数码管构成。软件编程时采用

6、动态显示方法，其结构图如图7所示。图7数码管其实是由发光二极管组成，有共阴极和共阳极之分，对于共阳极来说，一位数码管由8个二极管组成，他们的阳极接在一起接+5v电源，而各个阴极与某个端口，如p1的8个引脚相连，当某个引脚输出低电平的时候数码管对应的二极管亮。软件编程时，按照下面的步骤显示字符：（1）首先从P0口输出共阳极字符的段码；（2）然后从位选输出低电平。3.7单片机电路单片机电路主要由单片机、振荡电路和复位电路构成。由于AT89C51内部集成了12MHz的振荡电路，所以系统外部未加。单片机电路图如图8所示。图8AT89C51单片机的P0口用于输出显示器段码。P1口的P1.0～P1

7、.5用于6个LED的亮与灭。P2口用于构成行列矩阵键盘。此芯片是ATMEL公司一款低功耗，高性能的CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，使该公司高密度非易失性存储器制造，与MCS-51兼容。AT89C51单片机的主要工作特性：·内含4KB的FLASH存储器，擦写次数1000次；·内含28字节的RAM；·具有32根可编程I/O线；·具有2个16位可编程定时器；·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构；·具有1个全