公交乘客計數(shù)器,用紅外避障傳感器和51單片機處理。lcd1602顯示
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原理闡述:紅外發(fā)射電路和紅外接收電路(由LM324為核心)構成紅外檢測單元及形成計數(shù)脈沖,計數(shù)顯示部分使用了使用共陰液晶。當紅外線被阻擋時,P32口由高電平變?yōu)榈碗娖,形成下降沿,單片機進行計數(shù),并在液晶上顯示。
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Comment | Description | Designator | Quantity | 蜂鳴器 | 蜂鳴器 | B1 | 1 | 10uF | 電容 | C1 | 1 | 20 | 電容 | C2, C3 | 2 | 發(fā)光二極管 | 發(fā)光二極管 | D2 | 1 | LCD1602 | 液晶 | LCD1 | 1 | POWER | 電源接口 | P1 | 1 | 紅外避障傳感器 | 紅外避障傳感器 | P2 | 1 | 紅外避障傳感器 | 紅外避障傳感器 | P3 | 1 | 9012 | 三極管 | Q1 | 1 | 2K | 電阻 | R1, R2, R5 | 3 | 10K | 電阻 | R3 | 1 | SW-PB | 按鍵 | S1, S2, S3, S4 | 4 | sw-灰色 | 電源開關 | SW1 | 1 | 單片機 | 單片機 | U1 | 1 | 12M | 晶振 | Y1 | 1 |
設計論文的目錄
摘 要........................................................................................................................................ I Abstract................................................................................................................................... II 1 緒論.................................................................................................................................... 1 1.1 前言........................................................................................................................ 1 1.2 背景與意義............................................................................................................ 1 1.2.1 國內(nèi)外研究的概況........................................................................................ 1 1.2.2 研究主要成果................................................................................................ 2 1.2.3 發(fā)展趨勢........................................................................................................ 3 1.3 設計任務................................................................................................................ 4 2 基于單片機構成的產(chǎn)品自動計數(shù)器的設計................................................................... 5 2.1 方案論證與選擇.................................................................................................... 5 2.2 系統(tǒng)總體框圖和原理............................................................................................ 6 2.3 主控芯片簡介........................................................................................................ 7 2.3.1 單片機的發(fā)展及趨勢.................................................................................... 7 2.3.2 51系列單片機的主要特點........................................................................... 8 3 紅外線計數(shù)器硬件設計.................................................................................................. 10 3.1 單片機最小系統(tǒng)的設計...................................................................................... 10 3.2 紅外線檢測電路.................................................................................................. 11 3.2.1 紅外線發(fā)射電路.......................................................................................... 11 3.3 計數(shù)顯示部分...................................................................................................... 12 3.4 蜂鳴器報警電路.................................................................................................... 12 4 紅外線計數(shù)器軟件設計.................................................................................................... 13 4.1 主程序設計............................................................................................................ 13 4.2 子程序設計.......................................................................................................... 14 4.2.1 LCD顯示程序設計..................................................................................... 14 4.2.2 蜂鳴器報警程序設計................................................................................ 15 5 系統(tǒng)調(diào)試.......................................................................................................................... 17 5.1 系統(tǒng)的硬件調(diào)試.................................................................................................... 17 5.2 軟件調(diào)試................................................................................................................ 17 6 結論.................................................................................................................................. 18 參考文獻................................................................................................................................ 19 附錄........................................................................................................................................ 20
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2017-5-3 20:31 上傳
原理:電路的指導思想是紅外發(fā)射管發(fā)射紅外線,紅外接收管接收紅外線,并且接收管當有紅外線照射的時候,電阻比較小,當無線外線照射的時候電阻比較大,這樣就可以通過一個電壓比較器和一個基準電壓進行對比,當有光照的時候,紅外接收管電阻比較小,那么和其串聯(lián)的電壓分壓就會增大,所以電壓比較器將會輸出一高電平;當無光照射的時候,紅外接收管的電阻比較大,這樣電壓比較器就會輸出一個低電平。這個便是外部計數(shù)電平信號,這個電平信號送入AT89C51單片機進行計數(shù)控制,在經(jīng)過擴展、顯示驅動完成最后的顯示過程。
論文截圖:
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Altium Designer Sunner畫圖軟件學習視頻\
AltiumDesignerSummer9 畫圖軟件安裝包\
C語言視頻教程\
KEIL 軟件安裝視頻\
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Protel 99 軟件安裝包\
Protel 99畫圖軟件學習視頻\
Proteus ISIS 仿真軟件學習視頻\
Proteus 軟件安裝包\
PROTEUS仿真軟件的安裝方法\
元件清單\
制作過程\
單片機初學者視頻教程\
單片機程序下載軟件 STC-ISP-V4.83\
原理圖\
參考論文\
實物照片\
開發(fā)工具地址 keil4軟件安裝包\
開題報告\
畢設答辯技巧\
焊接注意事項和調(diào)試講解\
程序\
答辯常見問題解答\
設計資料\
原理圖 打開方式.txt
原理圖.rar
程序打開方法.txt
開題報告 學生姓名 |
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| 論文題目 | | 一、選題的依據(jù)與意義 1.在電子技術飛速發(fā)展的今天,電子產(chǎn)品的人性化、智能化和自動化的發(fā)展已經(jīng)越來越成熟了,其發(fā)展的前景不可估量。工業(yè)生產(chǎn)中常常需要自動統(tǒng)計產(chǎn)品的數(shù)量,計數(shù)器在這里發(fā)揮了的他的重要作用;趩纹瑱C的光電計數(shù)器采用由單片機控制及光電傳感器原理實現(xiàn)對物件的數(shù)目統(tǒng)計。光電式傳感器是將光電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。 2.通過對光電計數(shù)器實物的設計和制作,全面提高自身的素質(zhì)。在此設計過程中還要充分發(fā)揮自己的邏輯思維能力,自己的動手能力和遇到問題的解決能力。在設計過程中將會用到多門學科的理論知識,涉及到模擬電子技術知識、數(shù)字電子技術知識、廣電傳感技術知識、單片機技術及C語言編程知識和Protel繪圖知識等,是對我們以前所學知識的一個全面的復習和鞏固,更重要的是培養(yǎng)了自我分析問題和處理問題的能力。計數(shù)器在人們?nèi)粘I钪幸彩欠浅F毡閼玫,隨著智能化、自動化的不斷普及,人們急需一種自動計數(shù)的裝置,因此研究這一課題還是有著非常現(xiàn)實的意義。 二、關于計數(shù)器的國內(nèi)外動態(tài) 隨著生產(chǎn)自動化、設備數(shù)字化和機電一體化的發(fā)展,很多企業(yè)在生產(chǎn)過程中,大量使用各種智能化的儀器,以此來提高生產(chǎn)管理水平,因此具有自動化和智能化的計數(shù)器將在現(xiàn)代化工業(yè)中占著主導的地位。而采用光電傳感器制作的光電式電子計數(shù)器具有易于實現(xiàn)自動化控制、計數(shù)精確、直觀性比較好、具有一定的抗干擾能力等優(yōu)點,再加上單片微型計算機技術以體積小、功能強、可靠性高、性能價格等特點,成為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)技術進步和開發(fā)機電一體化和智能化測控產(chǎn)品的重要手段,因此,基于單片機技術開發(fā)的光電計數(shù)器設備和產(chǎn)品廣泛的應用到工業(yè)生產(chǎn)、實時監(jiān)測、自動化控制等各方面的領域中。 隨著科學技術的發(fā)展,如今的產(chǎn)品自動計數(shù)器很多都是采用非接觸式的計數(shù)觸發(fā)方式,早已開發(fā)出了多種型號的專用檢測芯片,而利用51系列單片機為控制單元、輔以多種外圍硬件搭配而成的計數(shù)裝置已成為現(xiàn)在自動計數(shù)器應用領域的潮流。而如何提高的計數(shù)器的實時性、抗干擾性、穩(wěn)定性是現(xiàn)在國內(nèi)外計數(shù)器生產(chǎn)廠家研究的主要課題。 | 三、課題設計的主要內(nèi)容 1.了解單片機芯片引腳功能,掌握C語言編寫程序的方法; 2.用Protel繪制PCB圖; 3.了解傳感器的結構與感測原理,如何去構成檢測電路; 4.MSC51單片機用何種對外部計數(shù)脈沖進行計數(shù)顯示控制、LED顯示驅動的模塊選擇; 5.對電源模塊及報警電路的設計; 6.掌握電路設計的基本流程; 四、解決的主要內(nèi)容 1.電源電路,檢測電路及報警電路的設計; 2.計數(shù)器為計數(shù)0000-9999及在超過計數(shù)范圍后發(fā)出報警; 3.能自動關閉報警重新進行計數(shù),也可手動清除報警; 4.對單片機控制程序編程; 5.制作完整原理圖及PCB圖; 五、擬采用研究的主要方法 1.學習MCS51單片機顯示器接口技術,掌握LED顯示原理; 2.學習光電傳感器的感測原理,通過查找資料了解影響光發(fā)射接受的主要因素并找 出能解決的方案; 3.學習單片機基礎知識,了解芯片的引腳功能并掌握C語言編寫單片機程序的方法; 4.學習Protel99SE原理圖與PCB設計教程,掌握Protel繪圖方法; 六、主要參考文獻 [1] 王淑娟,蔡惟錚,齊明.模擬電子技術基礎[M].高等教育出版社,2009.5. [2] 閻石.數(shù)字電子技術基礎[M].高等教育出版社,2006.5. [3] 姜志海,黃玉清,劉連鑫.單片機原理及應用[M].電子工業(yè)出版社,2009.8. [4] 譚浩強.C語言程序設計[M].清華大學出版社,2005. [5] 趙繼文,何玉彬.傳感器與應用電路設計[M].科學出版社,2002. [6] 夏路易,石宗義.電路原理圖與電路板設計教程Protel99SE[M].北京希望電子出版社,2002.6. [7] 韓兵.光電控制系統(tǒng)技術與應用[M].電子工業(yè)出版社,2009.2. [8] 吳桂秀.傳感器應用制作入門[M].浙江科學技術出版社,2004. | 寫作進度及具體時間安排 | | | | | | | | 完成“教師指導錄”表初稿、完成畢業(yè)論文設計初稿 | 2012年3月21日—2012年4月5日 | 完成硬件,軟件的調(diào)試,修改論文,完成畢業(yè)論文設計二稿 | | | 指導教師對開題報告的意見
指導教師簽名: 年 月 日
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單片機源程序:
- #include <reg52.h> //調(diào)用單片機頭文件
- #define uchar unsigned char //無符號字符型 宏定義 變量范圍0~255
- #define uint unsigned int //無符號整型 宏定義 變量范圍0~65535
- #include <intrins.h>
- bit flag_500ms;
- sbit beep = P1^4; //蜂鳴器IO口定義
- sbit hw_jin = P2^0; //紅外傳感器IO口定義
- sbit hw_chu = P2^1; //紅外傳感器IO口定義
- uchar a_a;
- uchar menu_1; //設置參數(shù)用
- uint num; //計的數(shù)
- uint jin,chu;
- uchar set_num = 80; // 設置倒計時數(shù)的啟始值
- /***********************1ms延時函數(shù)*****************************/
- void delay_1ms(uint q)
- {
- uint i,j;
- for(i=0;i<q;i++)
- for(j=0;j<120;j++);
- }
- /*************定時器0初始化程序***************/
- void time_init()
- {
- EA = 1; //開總中斷
- TMOD = 0X01; //定時器0、工作方式1
- ET0 = 1; //開定時器0中斷
- TR0 = 1; //允許定時器0定時
- }
- sbit rs=P1^0; //寄存器選擇信號 H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器
- sbit rw=P1^1; //寄存器選擇信號 H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器
- sbit e =P1^2; //片選信號 下降沿觸發(fā)
- /********************************************************************
- * 名稱 : delay_uint()
- * 功能 : 小延時。
- * 輸入 : 無
- * 輸出 : 無
- ***********************************************************************/
- void delay_uint(uint q)
- {
- while(q--);
- }
- /********************************************************************
- * 名稱 : write_com(uchar com)
- * 功能 : 1602命令函數(shù)
- * 輸入 : 輸入的命令值
- * 輸出 : 無
- ***********************************************************************/
- void write_com(uchar com)
- {
- e=0;
- rs=0;
- rw=0;
- P0=com;
- delay_uint(25);
- e=1;
- delay_uint(100);
- e=0;
- }
- /********************************************************************
- * 名稱 : write_data(uchar dat)
- * 功能 : 1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)
- * 輸入 : 需要寫入1602的數(shù)據(jù)
- * 輸出 : 無
- ***********************************************************************/
- void write_data(uchar dat)
- {
- e=0;
- rs=1;
- rw=0;
- P0=dat;
- delay_uint(25);
- e=1;
- delay_uint(100);
- e=0;
- }
- /***********************lcd1602上顯示兩位十進制數(shù)************************/
- void write_sfm4(uchar hang,uchar add,uint date)
- {
- if(hang==1)
- write_com(0x80+add);
- else
- write_com(0x80+0x40+add);
- write_data(0x30+date/1000%10);
- write_data(0x30+date/100%10);
- write_data(0x30+date/10%10);
- write_data(0x30+date%10);
- }
- /***********************lcd1602上顯示這字符函數(shù)************************/
- void write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
- {
- if(hang==1)
- write_com(0x80+add);
- else
- write_com(0x80+0x40+add);
- while(1)
- {
- if(*p == '\0') break;
- write_data(*p);
- p++;
- }
- }
- /***********************lcd1602初始化設置************************/
- void init_1602() //lcd1602初始化
- {
- write_com(0x38);
- write_com(0x0c);
- write_com(0x06);
- delay_uint(1000);
- write_string(1,0," Z:0000 ");
- write_string(2,0," J:0000 C:0000 ");
- write_sfm4(2,1,jin); //顯示人數(shù)
- write_sfm4(1,6,num); //顯示人數(shù)
- write_sfm4(2,11,chu); //顯示人數(shù)
- }
- /********************獨立按鍵程序*****************/
- uchar key_can; //按鍵值
- void key() //獨立按鍵程序
- {
- static uchar key_new;
- key_can = 20; //按鍵值還原
- P3 |= 0xf0;
- if((P3 & 0xf0) != 0xf0) //按鍵按下
- {
- delay_1ms(1); //按鍵消抖動
- if(((P3 & 0xf0) != 0xf0) && (key_new == 1))
- { //確認是按鍵按下
- key_new = 0;
- switch(P3 & 0xf0)
- {
- case 0xd0: key_can = 1; break; //得到k1鍵值
- case 0xb0: key_can = 2; break; //得到K2鍵值
- case 0x70: key_can = 3; break; //得到k3鍵值
- }
- }
- }
- else
- key_new = 1;
- }
- /****************按鍵處理數(shù)碼管顯示函數(shù)***************/
- void key_with()
- {
- if(key_can == 1) //設置鍵
- {
- menu_1 ++;
- if(menu_1 >= 2)
- {
- menu_1 = 0;
- init_1602(); //lcd1602初始化
- }
- if(menu_1 == 1) //初始化顯示
- {
- write_string(1,0," SET Z Alarm ");
- write_string(2,0," ");
- write_sfm4(2,6,set_num); //顯示人數(shù)
- }
- }
- if(menu_1 == 0) //倒計時器按鍵操作開始 暫停
- {
- if(key_can == 2) //清零
- {
- num = 0;
- jin = 0;
- chu = 0;
- write_sfm4(2,3,jin); //顯示人數(shù)
- write_sfm4(1,7,num); //顯示人數(shù)
- write_sfm4(2,11,chu); //顯示人數(shù)
- }
-
- }
- if(menu_1 == 1) //設置倒計時器開始數(shù)
- {
- if(key_can == 2)
- {
- set_num ++ ; // 設置數(shù)加
- if(set_num > 9999)
- set_num = 9999; //最大加到99
- }
- if(key_can == 3)
- {
- set_num -- ; // 設置數(shù)減
- if(set_num <= 1)
- set_num = 1; //最大減到1
- }
- write_sfm4(2,6,set_num); //顯示人數(shù)
- write_com(0x80+0x40+6); //將光標移動到秒個位
- write_com(0x0f); //顯示光標并且閃爍
- }
- beep = 0; //打開蜂鳴器
- delay_1ms(50);
- beep = 1; //關閉蜂鳴器
-
- }
- /******************紅外計數(shù)**********************/
- void hw_jin_dis() //紅外計數(shù)
- {
- if(hw_jin == 0) //計數(shù)
- {
- delay_1ms(1); //消抖動
- if(hw_jin == 0)
- { //確認
- jin ++;
- if(jin >= 9999)
- jin = 9999;
- num = jin - chu; //計算總人數(shù)
- if(menu_1 == 0)
- {
- write_sfm4(2,3,jin); //顯示人數(shù)
- write_sfm4(1,7,num); //顯示人數(shù)
- }
- }
- }
- }
- /******************紅外計數(shù)**********************/
- void hw_chu_dis() //紅外計數(shù)
- {
- if(hw_chu == 0) //計數(shù)
- {
- delay_1ms(1); //消抖動
- if(hw_chu == 0)
- { //確認
- if(jin > chu)
- chu ++;
- if(chu >= 9999)
- chu = 9999;
- num = jin - chu; //計算總人數(shù)
- if(menu_1 == 0)
- {
- write_sfm4(2,11,chu); //顯示人數(shù)
- write_sfm4(1,7,num); //顯示人數(shù)
- }
- }
- }
- }
- /******************主程序**********************/
- void main()
- {
- beep = 0; //開機蜂鳴器叫一聲
- delay_1ms(100);
- P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff; //初始化IO口
- time_init();
- init_1602(); //lcd1602初始化
- while(1)
- {
- key(); //按鍵掃描函數(shù)
- if(key_can < 10)
- {
- key_with(); //按鍵執(zhí)行函數(shù)
- }
- hw_jin_dis(); //紅外計數(shù)
- hw_chu_dis(); //紅外計數(shù)
- if(menu_1 == 0) //掃描顯示倒計時數(shù)
- {
- if(flag_500ms == 1)
- {
- flag_500ms = 0;
- if(num >= set_num)
- beep = ~beep; //報警
- else
- {
- beep = 1;
- }
- }
- }
- }
- }
- /*************定時器0中斷服務程序***************/
- void time0_int() interrupt 1
- {
- static uint value;
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