張慧　徐琛

摘 要：文章基于STC89C52單片機設(shè)計了一種具有記憶功能的紅外計數(shù)器，該計數(shù)器性能穩(wěn)定、抗干擾能力強，具有防掉電數(shù)據(jù)丟失，閾值設(shè)置和超閾值報警等功能。系統(tǒng)由按鍵單元、顯示單元、紅外傳感器單元、存儲器單元和報警單元五個主要部分組成。

關(guān)鍵詞：STC89C52；紅外計數(shù)器；AT24C02；閾值

引言

隨著社會的發(fā)展，流水線技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用日益廣泛，如何實時、有效、準確地對線上產(chǎn)品進行計數(shù)，成為了人們普遍關(guān)心的問題。傳統(tǒng)的計數(shù)器電路復(fù)雜，元件量多，故障率高，維修不方便，且掉電數(shù)據(jù)就會丟失。而以單片機作為核心控制芯片的紅外線電子計數(shù)器能夠大幅度提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性、實時性。文章就是基于STC89C52單片機設(shè)計了一種具有記憶功能的紅外計數(shù)器，其不光具有計數(shù)、閾值設(shè)置和超閾值報警功能，還增加了防掉電數(shù)據(jù)丟失功能。

1 系統(tǒng)整體設(shè)計

本系統(tǒng)核心控制部分為STC89C52單片機，系統(tǒng)由報警電路、時鐘與復(fù)位電路、電源電路、按鍵輸入電路、數(shù)碼管和LED顯示部分、紅外傳感器和EEPROM存儲單元組成（圖1）。

時鐘與復(fù)位電路、電源電路構(gòu)成單片機的最小系統(tǒng)；按鍵的主要功能是預(yù)設(shè)閾值、清零；報警電路主要作用為當計數(shù)值超過預(yù)設(shè)閾值時進行報警；數(shù)碼管主要用來顯示設(shè)定閾值和計數(shù)值；發(fā)光二極管用于指示工作狀態(tài)，閃爍時為計數(shù)狀態(tài)；紅外傳感器作用是采集物件通過信號，實現(xiàn)計數(shù)；EEPROM存儲單元選用AT24C02芯片完成存儲功能，可以在掉電時保存數(shù)據(jù)。（圖1）

2 主要電路設(shè)計

2.1 揚聲器報警電路設(shè)計

揚聲器報警電路如圖2所示。電路由單片機通過P3.5口進行控制，當計數(shù)值超過上限值時，P3.5輸出方波信號，并經(jīng)三極管放大，讓揚聲器產(chǎn)生“滴滴”的報警聲，以達到報警的目的。

2.2 EEPROM存儲電路

系統(tǒng)選用AT24C02 芯片存儲預(yù)設(shè)閾值和計數(shù)值，電路如圖3所示。AT24C02內(nèi)部存儲地址的0x00和0x01單元用于存儲計數(shù)值，地址0x02和0x03用于存儲預(yù)設(shè)閾值。AT24C02通過6和5號腳分別與單片機的P2.5和P2.6連接，用I2C的串行通信方式與單片機傳輸數(shù)據(jù)。

2.3 紅外傳感器模塊

本系統(tǒng)選用 E18-D80NK型號的紅外光電開關(guān)，該傳感器集發(fā)射與接收于一體，檢測距離可以根據(jù)要求進行調(diào)節(jié)，有探測距離遠、受可見光干擾小、價格便宜、易于裝配、使用方便等特點。該傳感器有三個引線，其中紅色線接5V電源，綠色線接地，黃色線用于輸出采集信號，通過單片機P1.4口傳入計數(shù)信號。

2.4 按鍵輸入電路（圖4）

按鍵輸入電路包括4個按鍵，選用輕觸開關(guān)，按下時輸入低電平。4個按鍵的主要功能為：K1為預(yù)置數(shù)按鍵，K2為加按鍵，K3為減按鍵，K4為清零按鍵。4個按鍵分別接在單片機的P1.0、P1.1、P1.2和P1.3引腳上。

3 程序設(shè)計

程序設(shè)計包括主程序（main）、計數(shù)子函數(shù)（jishu）、按鍵掃描子函數(shù)（keyscan）、顯示子函數(shù)（display）、T0初始化函數(shù)（InitTimer0）、T0中斷服務(wù)函數(shù)（timer0）等幾個部分。

計數(shù)子函數(shù)主要采集紅外傳感器信號，每有物體通過則計數(shù)值加1，并把計數(shù)值存入AT24C02中。按鍵掃描子函數(shù)，主要完成對四個按鍵的信息讀取，并根據(jù)按下的按鍵執(zhí)行相應(yīng)的功能。顯示子函數(shù)，完成對4位數(shù)碼管的顯示控制，首先通過計算獲取要顯示數(shù)據(jù)的個、十、百、千位，然后通過動態(tài)顯示的編程方法分別向P0和P2口送各個位的段碼和位碼。T0初始化函數(shù)完成對T0計數(shù)器的初始化，設(shè)置工作方式和計數(shù)初值。T0中斷服務(wù)函數(shù)完成500ms的定時，用于控制發(fā)光二極管進行一秒閃爍以及揚聲器的滴滴報警。主程序主要功能是開機讀取24C02的計數(shù)和閾值信息，調(diào)用子函數(shù)，完成計數(shù)器功能。

4 結(jié)束語

文章設(shè)計的紅外計數(shù)器采用單片機控制、紅外線遮光方式，抗干擾性好，可靠性高；可調(diào)整閾值，具有超過閾值報警功能；設(shè)計了EEPROM存儲部分，有效防止掉電丟失數(shù)據(jù)。

參考文獻

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