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1、测控电路课程设计说明书 测控电路课程 设计说明书 题目光电计数电路 学院 班级 学生姓名 学号 指导老师 2022年5月11日 目录 1、课程设计题目： (3) 2、课程设计目的： (3) 3、课程设计内容： (3) 3.1电路设计 (3) 3.1.1单片机最小系统 (3) 3.1.2晶振电路： (5) 3.1.3复位电路： (5) 3.1.4光敏电阻电路设计： (6) 3.1.5显示电路图： (7) 3.1.6整体电路图： (8) 3.2程序设计： (8) 3.2.1初始化程序： (8) 3.2.2延时程序： (8) 3.2.3显示程序： (9) 3.2.4计数程序： (9) 3.2.5主程
2、序： (10) 3.2.6整体程序： (10) 4、个人体会 (12) 5、参考文献 (13) 附录： (14) 实物图 (14) 1、课程设计题目： 设计一个光电计数电路，利用三极管加运放，设计光电转换电路；光电转换信号比较输出0、1信号；引入单片机计数电路，计算光电计数值 2、课程设计目的： 了解计数的含义，计数的意义。它是我们定时与自动化计数的基础，在工程领域很多地方用到这样的功能，它也是单片机的一项重要功能模块，掌握它，我我们后面的综合实验与综合设计打下良好的基础。 3、课程设计内容： 3.1电路设计 图1 原理框图 3.1.1单片机最小系统 51单片机是对所有兼容Intel 8031
3、指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL 公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。很多公司都有51系列的兼 容机型推出，今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。 单片机选用AT89C52芯片。AT89C52为8位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部
4、接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V 电源的正负端。P0P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（3239 脚）被定义为N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18
5、脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。单片机最小系统或者称为最小应用系统，就是用最少的元件组成的单片机可以工作的系统，对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、复位电路、晶振电路。 图2 80c51单片机芯片 3.1.2晶振电路： 8051单片机的时钟信号通常用两种电路形式电路得到：内部震荡方式和外部中断方式。在引脚XTAL1和XTAL2外部接晶振电路器（简称晶振）或陶瓷晶振器，就构成了内部晶振方式。由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激
6、振荡器并产生振荡时钟脉冲。内部振荡方式的外部电路如图5示。其电容值一般在530pf,晶振频率的典型值为12MHz,采用6MHz的情况也比较多。内部振荡方式所得的时钟信号比较稳定，实用电路实用较多。 图3 晶振电路图 3.1.3复位电路： 复位电路使用了独立式键盘，单片机的P1口键盘的接口。复位电路采用手动复位，所谓手动复位，是指通过接通一按钮开关，使单片机进入复位状态，晶振电路用30PF的电容和一12M晶体振荡器组成为整个电路提供时钟频率。如图示： 图4 复位电路图 3.1.4光敏电阻电路设计： 1)当遮光的时候，光敏电阻的阻值趋近无穷大，在三极管的e端电流经过三极管的放大后，三极管的c端处的
7、电压所得值的大小2.8V与LM393负端输入电压2.5V（V=R3/(R3+R4*5V)=2.5V）相比较。得出高电平输入单片机的T0口。 2)当光照射的时候，光敏电阻的阻值减小，在三极管的e端电流增大，经过三极管的放大之后，三极管的c端处的电压所得值的大小0.8V与LM393负端输入电压2.5V相比较。得出低电平输入单片机的T0口。进而实现单片机的计数加1. 图5 光敏电阻电路 led数码管（LED Segment Displays）由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的，加上小数点就
8、是8个。这些段分别由字母a,b,c,d,e,f,g,dp来表示。 图6 数码管 图7 显示电路图 图8 整体电路3.2程序设计： 3.2.1初始化程序： TMOD=0x05; /设置计数器0的工作方式 TH0=0; TL0=0; TR0=1; /启动计数器 3.2.2延时程序： void delay(uintxms) uinti,j; for(i=xms;i0;i-) for(j=110;j0;j-); 3.2.3显示程序： void display(uchar bai,uchar shi,uchar ge) P0=tablebai; wei1=0;wei2=1;wei3=1; delay(5
9、0); P0=0xff; wei1=1; P0=tableshi; wei2=0; wei1=1; wei3=1; delay(50); P0=0xff; wei2=1; P0=tablege; wei3=0; wei1=1; wei2=1; delay(50); P0=0xff; wei3=1; 3.2.4计数程序： uint read() uchar t1,th1,th2; uint val; while(1) th1=TH0; t1=TL0; th2=TH0; if(th1=th2) break; val=th1*256+t1; Return val; 3.2.5主程序： void ma
10、in() uchar a,b,c; uint num; TMOD=0x05; /设置计数器0的工作方式 TH0=0; TL0=0; TR0=1; /启动计数器 while(1) num=read(); if(num=255) num=0; TH0=0; TL0=0; a=num/100; b=num%100/10; c=num%10; display(a,b,c); 3.2.6整体程序： #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit wei1=P20 ; sbit wei2=P21; sbit wei3=
11、P22; uchar code table= 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; void delay(uint); void display(uchar bai,uchar shi,uchar ge) P0=tablebai; wei1=0;wei2=1;wei3=1; delay(50); P0=0xff; wei1=1; P0=tableshi; wei2=0; wei1=1; wei3=1; delay(50); P0=0xff; wei2=1; P0=tablege; wei3=0;wei1=1;wei2=1; delay(50); P0=0xff; wei3=1; void delay(uint xms) Uint i,j; for(i=xms;i0;i-) for(j=110;j0;j-); uint read() uchar t1,th1,th2; uint val; while(1) th1=TH0;t1=TL0;th2=TH0; if(th1=th2) break; val=th1*256+t1; Return val; void main() uchar a,b,c; uint num; TMOD=0x05; /设置计数器0的工作方式