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1、 贵州电子信息职业技术学院毕业设计（论文） 毕业设计（论文）基于51单片机的流水线产品计数器设计班 级: 31001班 学 号: 201062301051 姓 名: 唐树春 专 业: 应用电子技术 指导老师: 周晓红老师 二零一二年六月十日摘 要本系统采用的是以单片机STC89c52为核心的光电计数器。其工作原理是采用单片机的外部中断0来进行计数，数据采集部分采用反射式光电传感器，将红外发光管与光电接收管相邻安放，每当物体通过一次，红外光就被物体反射，光电接收管接收一次，光电接收管的输出电压就产生一个变化，这个变化的电压信号通过放大和处理后，形成计数脉冲，输入至STC89c52单片机的P3.2
2、口，通过软件控制和硬件控制并用LED加以显示，便可实现对物体的计数统计。本计数器可将机械或人工计数方式变为电子计数，并且采用LED数码管显示，可适用于诸多行业，以满足现代生产、生活方式的需求。所谓的光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。光电式传感器是以光电器件作为转换组件的传感器，光电检测方法具有精度高、应用快、非接触等优点，而可测参数多，光电传感器的结构简单，形式灵活多变因此，光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。关键词：计数器；光电传感器；单片机；LED数码管AbstractThis system USES is with STC89c52 single chip microc
3、omputer as the core of the photoelectric counter. The working principle of adopting SCM external interruption 0 to count, the data acquisition of the reflecting photoelectric sensor, the infrared light tube and photoelectric receiving tube adjacent put, whenever the object through a, infrared light
4、is object reflective, photoelectric tube receiving a receiving, photoelectric receiving tube is the output voltage of produce a change, the changes of the voltage signal through the amplifier and processing, form count pulse, the input to STC89c52 SCM P3.2 mouth, through the control software and har
5、dware control and that LED to, can realize the object counting statistics. This counter can or mechanical artificial count way into electronic counted, and using LED digital display tube, can be used in many industries, to meet the modern production, the way of life of demand.The so-called photoelec
6、tric sensor is light signals are converted to electrical signals a sensor. Photoelectric sensor is based on photoelectric device as a conversion of components of the sensor, photoelectric detection method has high accuracy, application, the advantages of fast contact, and can be measured parameters,
7、 the structure of the photoelectric sensor is simple, flexible in form so, photoelectric sensor in the detection and control is widely used.Keywords: counter; Photoelectric sensor; microcomputer; LED digital tube目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪 论11.1、本论文的背景和意义11.2、主要方法和研究进展11.3、主要内容11.4、结构安排1第2章 整体设计方案22.1、设计
8、方案选择22.2、设计方框图2第3章 硬件设计及功能33.1、基本介绍33.2、AT89C52引脚功能43.3、STC89c52系统结构图53.4、STC89c52的复位与时钟63.5、STC89c52单片机的基本工作电路63.6、本次设计的部分电路73.7、74HC573芯片73.8、显示电路8第4章 软件设计104.1、Proteus软件104.2、Keil C51软件104.3、软件设计流程图：11致 谢11结 论13参考文献14附 录 1 电气原理图15附 录 2 PCB图与3D视图16附录3 源程序17附录4 仿真效果图19第 II 页贵州电子信息职业技术学院毕业设计（论文）第1章
9、绪 论1.1、本论文的背景和意义随着计数器技术的不断发展与进步，计数器的种类越来越多，应用的范围越来越广，随之而来的竞争也越来越激烈。过硬的技术也成为众多生产厂商竞争的焦点之一。厂商为了在竞争中处于不败之地，从而不断地改进技术，增加产品的种类。现在计数器的种类以增加到：电磁计数器、电子计数器、机械计数器（拉动机械计数器、转动机械计数器、按动机械计数器、测长机械计数器）、液晶计数器等。计数器的应用范围也遍布印刷、纺织、印染、针织、电缆、电讯、军工、轻工、机械、开关、断路器、矿山、实行多班制的纺织行业的织布机、织带机、制线、制带、造纸、制革、薄膜、高压开关电器产品、试验设备，印刷设备、短路器、医疗
10、、纺织、机械、仓库和码头的货运、行人及车辆过往的数量计数、冶金、食品、国防、包装、配料、石油、化工、发电、机床、仪表、自动化控制等行业。1.2、主要方法和研究进展主要方法是通过自己所学的知识来设计的，利用单片机与外围电路来共同达到所要设计的目的，但是该电路还是有很大的升级空间与拓展。1.3、主要内容主要内容有方案的选择与设计，介绍了两款（Keil uVision4软件与ISIS 7 Professional软件）辅助软件，阐述AT89C52单片机内部结构及其最小系统的组成，74HC573锁存器的使用与作用以及LED数码管的结构与驱动方法等。1.4、结构安排首先阐述了数字计数器在日常生活中的重要
11、性，其次介绍硬件结构及其设计方法与软件的设计流程，最后根据硬件与流程图设计出相应的程序及代码。第2章 整体设计方案2.1、设计方案选择方案一：采用多种数字逻辑电路来实现逻辑控制、主门、门控、计数单元的设计要求，这样设计的电路整体比较复杂，而且不宜完成发挥部分的功能要求。所以方案一不采用。方案二：可以采用FPGA来实现逻辑控制、主门、门控、计数单元的设计要求，并且设计方便，但由于对FPGA的技术原理掌握不够熟练，所以放弃方案二。方案三：系统采用AT89C52为核心的单片机控制系统，实现原理图中的逻辑控制、主门、门控、计数的设计要求。单片机计数器的方式控制寄存器TMOD中的GATE位=1时，可以很
12、方便的进行INT0引脚的外部输入信号的时间间隔测量。且单片机的控制电路很容易实现扩展，比如语音模块、测温I2C模块、时钟模块、A/D模块等。故采用方案三。74HC573驱动AT89C52单片机2.2、设计方框图电源电路LED显示数据采集电路复位电路手动模拟计数按键清零键时钟源第3章 硬件设计及功能3.1、基本介绍AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flas
13、h存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。其引脚排列与PDIP封装如下图所示。引脚排列 PDIP封装主要功能特性:1、兼容MCS51指令系统 2、8k可反复擦写(大于1000次）Flash ROM； 3、32个双向I/O口； 4、256x8bit内部RAM； 5、3个16位可编程定时/计数器中断； 6、时钟频率0-24MHz； 7、2个串行中断，可编程UART串行通道； 8、2个外部中断源，共8个中断源； 9、2个读写中断口线，3级加密位； 10、低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能； 11、有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形式，以适应不同产品的需求
14、。3.2、AT89C52引脚功能VCC：单片机的供电电压4V-5.5V,最佳工作电压为5V。GND：单片机的接地引脚。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA / VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。 P0端口P0.0-P0.7 P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口，端口置1（对端口写1）时作高阻抗输入端。作为输出口时能驱动8个TTL。对内部Flash程序存储器编程时，接收指令字节;校验程序时输出指令字节，要求外接上拉电阻。在访问外部程序和外部数据存储器时，P0口是分时转换的地址(低8位)/数据总线，访问期间内部的上拉电阻起作用。P1端口P1.0P1.7 P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部Flash程序存储器编程时，接收低
