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1、 河南职业技术学院毕业设计（论文）题 目 基于单片机产品自动计数器的设计系（分院） 机械电子工程系 学生姓名 学 号 08115010 专业名称 电子信息工程 指导教师 2010年03月02日 河南职业技术学院机械电子工程系（分院）毕业设计（论文）任务书姓 名专 业电子信息工程技术班 级应电081毕业设计（论文）题 目基于单片机产品自动计数器的设计毕业设计（论文）选题的目的与意义 目的：是通过在“单片机原理及应用”课堂上学习的知识，以及查阅资料，培养一种自学的能力。并且引导一种创新的思维，把学到的知识应用到日常生活当中。意义：不断的学习，思考和同学间的相互讨论，运用科学的分析问题的方法解决遇到
2、的困难，掌握单片机系统一般的开发流程，学会对常见问题的处理方法，积累设计系统的经验，充分发挥教学与实践的结合。全能提高个人系统开发的综合能力，开拓了思维，为今后能在相应工作岗位上的工作打下了坚实的基础。毕业设计（论文）的资料收集情况（含指定参考资料）1、 河南职业技术学院数字电子技术，单片机基础知识。2、 网上搜集有关计数器的资料。3、 图书馆借阅关于计数器的书籍。毕业设计（论文）工作进度计划1、毕业设计题目确定。2、进行各方面的搜集资料。3、依据资料设计出自己的毕业论文。4、设计并填好封面、任务书，按时交给指导老师。接受任务日期 年 月 日要求完成日期 年 月 日学 生签名： 年 月 日指导
3、教师签名：年 月 日 系（分院）主任（院长）签名：年 月 日 毕业设计（论文）指导教师评阅意见表 姓 名崔亚昕学 号08115010性 别男专 业电子信息工程技术班 级应电081毕业设计（论文）题 目基于单片机产品自动计数器的设计评阅意见 成绩指导教师签字年 月 日 毕业设计（论文）答辩意见表姓 名崔亚昕学 号08115010性 别男专 业电子信息工程技术班 级应电081毕业设计（论文）题 目基于单片机产品自动计数器的设计答辩时间地 点答辩小组成员姓 名职 称学 历从事专业组 长成 员秘 书答辩小组意见 答 辩 成 绩：答辩小组组长签名：年 月 日基于单片机产品自动计数器的设计崔亚昕摘要：在当
4、今社会飞速发展的格局下，越来越多的流水线上的产品和各种商业场合的人员需要进行自动计数.基于单片机构成的产品自动计数器有直观和计数精确的优点，目前已在各种行业中普遍使用。数字式电子计数器有多种计数触发方式，它是由实际使用条件和环境决定的。有采用机械方式的接触式触发的，有采用电子传感器这类非接触式触发的。本文所设计的计数器是采用红外对射式方式，抗干扰性好，可靠性高.该产品应用广泛，可用于测量流水线上的产品的数量以及可检查产品有无缺损；也可以用于测量宾馆、饭店、商场、超市、博物馆、展览观、车站、码头、银行等场所的人员数量及人员流通数量，同时丝毫不会侵犯到被测人员的个人隐私.本设计的指导思想是利用红外
5、发光管发射红外线，红外接收管接收此红外线，并将其放大、整流形成高电平信号.当有人或物挡住红外光时，接收管没有接收到红外信号，放大器将输出低电平，同时将这个电平信号送入单片机进行控制计数，并经译码驱动电路使数码管显示数值。这样就得到要统计的人或物的数量。关键词：自动计数、红外检测、单片机、8位数码管.第一章：绪论1.1、前言在当今社会飞速发展的格局下，厂家基本采用流水线技术进行产品生产作业，而怎样对其线上的产品进行实时的、有效率的、精确的自动计数成为广大生产厂家十分关注的问题。传统的机械式或电子式计数器(主要是用数字电路集成组件组成)电路比较复杂,元器件数量较多,故障率较高,维修比较困难,而且设
6、置预定数值不太方便,功能不易更改且功能过于单一,适用范围较窄。而基于单片机为核心控制的计数器有着能够实时，精确，可靠，稳定等计数优点已成为广大厂家的首选自动计数的装置。1.2、选题背景电子计数器到目前为止已有30多年的发展史。早期，设计师们追求的目标主要是扩展计数范围，再加上提高计数精度、稳定度等，这些也是人们衡量电子计数器的技术水平，决定电子计数器价格高低的主要依据.目前这些基本技术日臻完善，成熟.应用现代技术可以轻松地将电子计数器的计数上限扩展到无限大。当今，单片微型计算机技术迅速发展，基于单片机技术开发的计数设备和产品广泛应用到各个领域，单片机技术产品和设备促进了生产技术水平的提高.企业
7、迫切需要大量熟练掌握单片机技术并能开发、应用和维护管理这些智能化产品的高级工程技术人才.单片机以体积小、功能强、可靠性高、性能价格比高等特点，已成为实现工业生产技术进步和开发机电一体化和智能化测控产品的重要手段。已经实现或者部分实现，但要真正完美的实现这些目标，对于设计者来说，还有许多工作要做，而不是表面看来似乎发展到头了.电子计数器是一种多功能的电子测量仪器。它利用电子学的方法测出一定时间内输入的脉冲数目，并将结果以数字形式显示出来。1.3、设计要求1.整个系统有较强的抗干扰能力.2.计数范围：000000999999.3.将计数值准确显示出来.1.4、国内外的研究概况如今的产品自动计数器大
8、多采用非接触式的计数触发方式。早已开发出了多种型号的专用检测芯片.而利用AT89C2051为控制单元、辅以多种外围硬件搭配而成的计数装置已成为现在自动计数应用领域的潮流。而如何提高自动计数器的实时性，抗干扰能力、稳定性是现在国内外自动计数生产厂家研究的主要课题.产品自动计数器主要用于工厂的流水线上，往往是处于高温，高噪声等极度恶劣的环境当中.而MCS-51系列单片机构成的产品自动计数器在这种环境中工作时往往会出现误动作（单片机程序跑飞）或死机（程序进入死循环）.这也是基于单片机构成的产品自动计数器存在的致命问题。1.5、此次设计研究的主要内容应解决的问题 基于单片机构成的产品自动计数器研究的主
9、要内容包括：如果构成检测电路、MCS-51单片机用何种方式对外部计数脉冲进行计数显示控制、LED显示驱动模块的选择、MCS-51单片机的扩展。在这个设计中主要需要解决的问题便是如何提高MCS-51单片机的抗干扰能力以及稳定性。第二章：基于单片机构成的产品自动计数器的设计2.1、方案论证与选择 方案一：电源监测、单片机保护专用芯片X25045P专用检测芯片MCS-51控制单元AT89C2051LED显示驱动芯片PS7219LED显示掉电数据保护芯片HT7044A电源供电电路W7805 原理阐述：专业检测芯片形成计数脉冲后送给控制单元AT89C2051单片机通过对它片内计数、显示编程。PS7219
10、是专用LED显示驱动芯片可以同时驱动8个7段数码管. X2504P是一块有电源电压监控、EEPROM 和看门狗定时器电路三种功能于一体的芯片,它保证了在电源接通、关断、瞬间电源电压不稳时,不会造成系统死机、数据误写或误动作,大大提高了系统的可靠性和抗干扰能力.HT7044A能够保证系统突然掉电后保护数据。方案二：红外发射电路NE555红外接收电路LM567MCS-51控制计数显示AT89C51显示驱动LED显示电源供电电路 W7805 原理阐述：红外发射电路（以NE555为核心）和红外接收电路（由LM567为核心）构成红外检测单元以及形成计数脉冲、经过AT89C51外部中断对其片内计数、显示编
11、程、最后通过显示驱动芯片连接上LED显示器就完成了最后的计数显示. 方案三：红外发射电路NE555红外接收电路LM567计数显示专用芯片CL102电源供电电路W7805 原理阐述：检测单元同方案二一样、不同的便是计数显示部分.方案三使用了四合一芯片CL102.它是集译码、驱动、锁存、显示一体.以上三个方案各有着自己的优缺点：方案一既可完美的实现产品自动计数功能且能让系统处于异常状态和抗干扰时通过外围专用芯片得到非常好的解决. 外围电路架设相对简单、在市场上属于高端自动计数产品.同时它也暴露出了一个重大问题：由于成本太贵的原因此类产品并没有得到普及.如果用此方案进行设计只需要了解各专用芯片的引脚
12、功能以及外围连接方法就可以实现自动计数，并没有很好的达到我们做毕业设计的目的，故虽然这个方案是最完美的一个方案也只有舍弃.方案三是一个简易的产品自动计数器.价格低廉、计数精确.但在系统处于异常状态时工作十分不稳定、也是属于现在产品自动计数市场上的淘汰产品.仅用于在计数要求不高的场合中.这个方案太过于简单故不选用.方案二便是这次毕业设计选用的方案.之所以选用主要是这个方案涉及的知识面广且能达到精确、稳定的自动计数.但也有一个致命的缺点整个系统的抗干扰能力较弱、系统掉电后不能保存数据.在系统处于异常状态时容易出现误动作或死机.这也是此设计着重解决的问题。2.2、系统总体框图和原理 系统总体框图：红
13、外发射电路NE555红外接收电路LM567MCS-51控制计数显示AT89C51显示驱动LED显示电源供电电路 W7805 原理：电路的指导思想是利用红外发光管发射红外线，红外接收管接收此红外线，并将其放大、整流形成高电平信号。当有人或物挡住红外光时，接收管没有接收到红外信号，放大器将输出低电平。这个便是外部计数脉冲信号。这个计数脉冲信号送入AT89C51单片机中进行计数控制，在经过扩展、显示驱动完成最后的显示过程。 2.3、系统各单元电路设计 2.3.1、电源供电电路： 如图五所示电源供电部分采用变压器降压、桥式整流、电容器滤波、三端稳压器7805稳压后供电。电源用220V市电经变X1压器降压成9V交流电，然后经四个整流二极管（D1D4）组成的桥式整流变成直流电压，经C1滤波后送入7805芯片稳压成5V直流电源供
