基于單片機的紅外計數器畢業設計論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 示各種字形或符號。 LED 數碼管有共陽、共陰之分。圖是共陽式、共陰式 LED 數碼管的原理圖和符號。 圖 5 共陽式、共陰式 LED 數碼管的原理圖和數碼管的符號圖 顯示電路顯示模塊需要實時顯示當前的時間 ,即時、分、秒，因此需要 6 個數碼管，另需兩個數碼管來顯示橫。采用動態顯示方式顯示時間，硬件連接如下圖所示，時的十位和個位分別顯示在第一個和第二個數碼管，分的十位和個位分別顯示在第四個和第五個數碼管，秒的十位和個位分別顯示在第七個和第八個數碼管，其余數碼管顯示橫線。 LED 顯示器的顯示控制方式按驅動 方式可分成靜態顯示方式和動態顯示方式兩種。對于多位 LED 顯示器，通常都是采用動態掃描的方法進行顯示。 繼電器 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統（又稱輸入回路）和被控制系統（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。 電磁繼電器的工作原理和特性 電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓 ，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態的靜觸點稱為“常閉觸點”。 熱敏干簧繼電器的工作原理和特性 熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測和控制溫度的新型熱敏開關。它由感溫磁環、恒磁環、干簧管、導熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件組成。熱敏干簧繼電器不用線圈勵磁，而由恒磁環產生的磁力驅動開關動作。恒磁環能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環的溫控特性決定的。 固態繼電器（ ssr）的工作原理和特性 固態繼電器是一種兩個接線端 為輸入端，另兩個接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實現輸入輸出的電隔離。 固態繼電器按負載電源類型可分為交流型和直流型。按開關型式可分為常開型和常閉型。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多 . 二、繼電器主要產品技術參數 額定工作電壓 是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓。根據繼電器的型號不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。 直流電阻 是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。 吸合電流 是指繼電器能夠產生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的 倍，否則會產生較大的電流而把線圈燒毀。 釋放電流 是指繼電器產生釋放動作的最大電流。當繼電器吸合狀態的電流減小到一定程度時，繼電器就會 恢復到未通電的釋放狀態。這時的電流遠遠小于吸合電流。 觸點切換電壓和電流 是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點 紅外線 紅外發射管 ：是由紅外發光二級管矩組成發光體，用紅外輻射效率高的材料（常用砷化鎵）制成 PN 結，正向偏壓向 PN 結注入電流激發紅外光，其光譜功率分布為中心波長 830～ 950nm。 LED 是英文 Light Emitting Diode 的簡稱，表現是正溫度系數，電流越大溫度越高，溫度越高電流越大， LED 紅外燈的功 率和電流大小有關，但正向電流超過最大額定值時，紅外燈發射功率反而下降。 紅外接收頭 ：紅外信號收發系統的典型電路如圖 1 所示，紅外接收電路通常被廠家集成在一個元件中，成為一體化紅外接收頭。 內部電路包括紅外監測二極管，放大器，限副器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。紅外監測二極管監測到紅外信號，然后把信號送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平，而不論紅外發射器和接收器的距離遠近。交流 信號進入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過 30khz 到 60khz 的負載波，通過解調電路和積分電路進入比較器，比較器輸 出 高低電平，還原出發射端的信號波形。注意輸出的高低電平和發射端是反相的，這樣的目的是為了提高接收的靈敏度。 它們廣泛用于各種家用電器的遙控接收器中，如音響、彩色電視機、空調器、VCD 視盤機、 DVD 視盤機以及錄像機等。 紅外接收二極管能很好地接收紅外發光二極管發射的波長為 940nm 的紅外光信號，而對于其他波長的光線則不能接收。因而保證了接收的準確性和靈敏度。 紅外接收二極管的結構如圖所示。最常用的型號為 RPM301B。 通信方式 在實際應用中，盡管 AT89系列單片機都具有全雙工功能串行通信接口 電路，但一般情況只工作于半雙工制式下，這種用法簡單、實用。 12431 11 01 29211 11 51 471 1839483721C 1 +C 1 C 2 +C 2 T 1 I NT 2 I NR 1 O U TR 2 O U TV s +V s V c cG N DT 1 O U TT 2 O U TR 1 I NR 2 I NM A X 2 3 2A T 8 9 C 5 11 11 0T X DR X DP C1 圖 42 單片機與 PC機的連接圖 AT89C51與 PC機通信設計，由于單片機的 RXD和 TXD引腳為 TTL電平，為了能銜接 232接口，必須實行電平轉換， RS232電平轉換利用了 MAX232芯片把 TTL電平轉換成 RS232電平格式 ,可以用于單片機與微機通信，以及單片機與單片機之間的通信 ,單片機接收到參數數據后通過 MAX232將送至上位機。下位機利用定時器作為波特率發生器 ,本設計采用定時器 T1工作方式 1, TH1與 TL1的初值為 E6H,即波特率 9600b/s。上位機應用 Proteus仿真軟件中的串行虛擬器來實現與下位機間進行數據的收發 ,設置串行口為 COM1口 ,波特率為 9600b/s、 Inputlen=0 ,在緩存區中有數據時 ,上位機就會將數據讀出。此設計是用于實驗的軟件 ,通信的距離特別短 ,這樣通信雙方可以直接連接 ,這種情況下 ,在通信中只需要 RS232的三根線便可實現全雙工異步串行通信。串行口通信的硬件電路如圖 ,如果將其運用到工業現場 ,采用 RS485就可以實現遠距離的對工業現 場的監測 [15]。 計數器電路原理圖 數碼管顯示部分： 人工控制按鍵部分： 1. 軟件部分設計 系統軟件設計流程圖 主程序先是開始，然后賦初值，本設計采用的是動態顯示，所以在賦玩初值后顯示程序不斷被調用。 主程序流程圖 4 keil軟件調試 軟件介紹 Keil 軟件是目前最流行開發 MCS