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學生姓名			學號
所在系
指導教師			職稱
論文題目	基于單片機的光電計數器
一、選題的依據與意義 1.在電子技術飛速發展的今天，電子產品的人性化、智能化和自動化的發展已經越來越成熟了，其發展的前景不可估量。工業生產中常常需要自動統計產品的數量，計數器在這里發揮了的他的重要作用。基于單片機的光電計數器采用由單片機控制及光電傳感器原理實現對物件的數目統計。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.通過對光電計數器實物的設計和制作，全面提高自身的素質。在此設計過程中還要充分發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，更重要的是培養了自我分析問題和處理問題的能力。計數器在人們日常生活中也是非常普遍應用的，隨著智能化、自動化的不斷普及，人們急需一種自動計數的裝置，因此研究這一課題還是有著非常現實的意義。二、關于計數器的國內外動態隨著生產自動化、設備數字化和機電一體化的發展，很多企業在生產過程中，大量使用各種智能化的儀器，以此來提高生產管理水平，因此具有自動化和智能化的計數器將在現代化工業中占著主導的地位。而采用光電傳感器制作的光電式電子計數器具有易于實現自動化控制、計數精確、直觀性比較好、具有一定的抗干擾能力等優點，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，成為實現工業生產技術進步和開發機電一體化和智能化測控產品的重要手段，因此，基于單片機技術開發的光電計數器設備和產品廣泛的應用到工業生產、實時監測、自動化控制等各方面的領域中。隨著科學技術的發展，如今的產品自動計數器很多都是采用非接觸式的計數觸發方式，早已開發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裝置已成為現在自動計數器應用領域的潮流。而如何提高的計數器的實時性、抗干擾性、穩定性是現在國內外計數器生產廠家研究的主要課題。
三、課題設計的主要內容 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脈沖進行計數顯示控制、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、解決的主要內容 1.電源電路，檢測電路及報警電路的設計； 2.計數器為計數0000-9999及在超過計數范圍后發出報警； 3.能自動關閉報警重新進行計數，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.光電控制系統技術與應用[M].電子工業出版社，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
起止日期		主要研究內容
2011年12月15日—2012年1月5日		查找相關資料完成開題報告
2012年1月6日— 2012年1月15日		完成寫作提綱初稿、完成寫作題綱定稿
2012年1月16日—2012年3月20日		完成“教師指導錄”表初稿、完成畢業論文設計初稿
2012年3月21日—2012年4月5日		完成硬件，軟件的調試，修改論文，完成畢業論文設計二稿
2012年4月6日—2012年4月20日		修改論文，完成畢業論文的定稿
指導教師對開題報告的意見指導教師簽名：年月日

#include <reg52.h> //調用單片機頭文件
#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; //設置參數用
uint num; //計的數
uint jin,chu;
uchar set_num = 80; // 設置倒計時數的啟始值
/***********************1ms延時函數*****************************/
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:數據寄存器 L:指令寄存器
sbit rw=P1^1; //寄存器選擇信號 H:數據寄存器 L:指令寄存器
sbit e =P1^2; //片選信號下降沿觸發
/********************************************************************
* 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
* 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寫數據函數
* 輸入 : 需要寫入1602的數據
* 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************************/
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************************/
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
write_sfm4(1,6,num); //顯示人數
write_sfm4(2,11,chu); //顯示人數
}
/********************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;
}
/****************按鍵處理數碼管顯示函數***************/
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
}
}
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
write_sfm4(1,7,num); //顯示人數
write_sfm4(2,11,chu); //顯示人數
}
}
if(menu_1 == 1) //設置倒計時器開始數
{
if(key_can == 2)
{
set_num ++ ; // 設置數加
if(set_num > 9999)
set_num = 9999; //最大加到99
}
if(key_can == 3)
{
set_num -- ; // 設置數減
if(set_num <= 1)
set_num = 1; //最大減到1
}
write_sfm4(2,6,set_num); //顯示人數
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**********************/
void hw_jin_dis() //紅外計數
{
if(hw_jin == 0) //計數
{
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
if(menu_1 == 0)
{
write_sfm4(2,3,jin); //顯示人數
write_sfm4(1,7,num); //顯示人數
}
}
}
}
/******************紅外計數**********************/
void hw_chu_dis() //紅外計數
{
if(hw_chu == 0) //計數
{
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
if(menu_1 == 0)
{
write_sfm4(2,11,chu); //顯示人數
write_sfm4(1,7,num); //顯示人數
}
}
}
}
/******************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
if(key_can < 10)
{
key_with(); //按鍵執行函數
}
hw_jin_dis(); //紅外計數
hw_chu_dis(); //紅外計數
if(menu_1 == 0) //掃描顯示倒計時數
{
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;
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復制代碼

Comment	Description	Designator	Quantity
蜂鳴器	蜂鳴器	B1	1
10uF	電容	C1	1
20	電容	C2, C3	2
發光二極管	發光二極管	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

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