红外线自动计数器

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，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。

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：

7805 直流输入 5v直流电源 程序下载口 数码管显示 复位 CPU 位驱动 stc89c52 红外光电开关A

蜂鸣器电路

红外光电开关B

2. 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

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能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、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。

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VCC

图左

图右

实际上要显示各种数字和字符，只需在各段二极管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 显示字符 共阳极段选码 dp gfedcba 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

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。

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dp gfedcba A B C D E F P y 8 “灭” 88H 83H C6H A1H 86H 8EH 8CH 91H 00H FFH C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H