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时间:2020-01-12
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1、红外线自动计数器设计一.设计方案的选择1.单片机的论证与选择方案一:选择普通8051内核的ST89C51单片机,此单片机价格便宜,满足本设计要求,但已经停产故不宜选择。方案二:选择加强型8051内核的STC89C2单片机,此单片机价格便宜,功能强大,完全满足本设计要求。方案三:采用飞思卡尔公司生产的MC9S12XS128单片机,此单片机具有8路PWM,16路AD采集通道,2个UART,2个硬件SPI,具有背景调试功能,方便实时查看程序中全局变量的值,具有80个引脚,硬件资源相当丰富。但其价格相对较高。综合以上三种方案,为了方便控制
2、,节约成本,故我们选择方案二。2.显示器件的选择方案一:两位一体共阳数码管显示,数码管功耗低,价格便宜,显示清晰,完全符合本设计要求。方案二:采用液晶屏1602显示,1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符。不过占用IO多,体积大,价格贵。综合以上二种方案,为了减少硬件资源,节约成本,故我们选择方案一。16二.硬件设计1.硬件总方案确定依据检测原理和设计思想经过细致比较研究得到如下总体设计方案:直流输入5v
3、直流电源7805CPUstc89c52程序下载口数码管显示复位位驱动红外光电开关A蜂鸣器电路红外光电开关B2.LED指示灯它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料16中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用
4、的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。3.三极管半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”。在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结,组成一个PNP(或NPN)结构。中间的N区(或P区)叫基区,两边的区域叫发射区和集电区,这三部分各有一条电极引线,分别叫基极B、发射极E和集电极C,是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。在本设计中选择了PNP三极管用来驱动蜂鸣器个双位数码管。4.双位数码管显示的种类很多,从液晶显示、发光二
5、极管显示到CRT显示器等,都可以与微机连接。其中单片机应用系统最常用的显示是发光二极管数码显示器(简称LED显示器)。液晶显示器简LCD。LED显示器价廉,配置灵活,与单片接口方便,LCD可显示图形,但接口较复杂成本也较高。该电路使用双位7段LED构成字型“8”,另外还有一个发光二极管显示符号及小数点。这种显示器分共阳极和共阴极两种。这里采用共阳极LED显示块的发光二极管阳极共接,如下图左所示,当某个发光二极管的阴极为低电平时,该发光二极管亮。它的管脚配置如下图右所示。16图左图右VCC实际上要显示各种数字和字符,只需在各段二极管
6、的阴极上加不同的电平,就可以得到不同的代码。这些用来控制LED显示的不同电平代码称为字段码(也称段选码)。如下表为七段LED的段选码。下表为七段LED的段选码显示字符共阳极段选码dpgfedcba显示字符共阳极段选码dpgfedcba0C0HA88H1F9HB83H2A4HCC6H3B0HDA1H499HE86H592HF8EH682HP8CH7F8Hy91H880H800H990H“灭”FFH本系统显示电路采用简单实用两位一体共阳数码管,位码用三极管驱动。165.STC89C52系统单片机STC89C52单片机是深圳宏晶科技有限
7、公司生产的一种单片机,STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能:8k字节Flash,512字节RAM,3
8、2位I/O口线,看门狗定时器,内置4KBEEPROM,MAX810复位电路,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口。另外STC89X52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许R
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