空间人数统计器的结构设计和,本文是有关结构设计论文范文文献跟结构设计和人数统计和空间有关自考开题报告范文.
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摘 要：在本设计中使用单片机作为数据处理装置,用红外发射管和红外接收管作为检测装置.具有构造简单,计数精确,性能可靠的优点.数字统计器有非常多的类型,例如接触式和非接触式,本文从实用角度出发,以非接触式作为设计思路.
关键词：单片机；红外光电计数器；数码管
一、总体方案的确定
在整个系统运作时,红外光电感传感器如果检测到人或物体通过,便会触发声音鸣响,当然如果使用者暂不需要此功能,也可以选择关闭该功能.红外光电传感器是发出红外线和接收射线的主要设备,产生相应的电路信号后,传递给单片机进行数据处理,之后单片机能够将统计到数字显示在数码管上.整个系统也会有其它按键,例如清零按键,声音的开关按键等.
二、单片机的核心系统设计
本设计的单片机是STC公司的STC89C52,作为一款低功能的微处理器,其内部的FLASH是能够进行编程的8KB字节系统.MCS-51内核是非常经典的内核,也被用在该单片机上,因为进行了改进,所以拥有其余相同内核而不具备的功能.8位系统以及能够随意编程的FLASH,使得其在嵌入式开发方方面可被自由使用,同时能对不同使用者的要求做出相对应的更改.
单片机里的P3口是多功能的,在本设计当中,既有作为输入口的P3.0RXD,作为输出口的P3.01TXD,P3.2INTO/1默认为用来执行外部中断.P3.4TO/1是计数器的外部输入.这些端口在本设计中不需要作为通用端口,所以只需要使用默认好的功能即可.这样,在具体使用的过程中避免了一些设计上的困难.
P1口位置在单片机的1到8的管脚,它是有两种功能,本设计用的是当P1口作为输出输入时,单片机的P1口内自带调整功能.如果输出的高电压的信号不足则可以提升,反之如果低电压信号不足,可以降低信号.
三、红外线电路设计
在本次设计中,选择E18-D80NK这款红外光电传感器,这是能够进行距离调整的,方便使用者在不同场合下,满足应用的需要.原理图和构造清晰易懂,整体设计简单而清楚,便宜,使用红外线作为探测手段,性能优异本身稳定性好.
这款红外光电传感器使用了PNP管,主要功能是放大电流和开关作用,在本设计中,为常开状态.VCC电源电压接在棕色的线上,GND电线接地端接在蓝色的线上,对于电源来讲可以说是一个负极.这款红外光电传感器使用的是5V的电源电压,可以在10ma-15ma之间的电流正常使用.为了能够应对不同场合,该产品能够在1厘米到70厘米之间进行调整,直径为15毫米.最重要的是红外光电传感器是如何工作的,首先假设红外光电传感器的感应范围内,没有任何物体或人经过,内部只会产生高电平信号,如果红外线被遮挡,接收管做出反应,内部产生低电平信号传递给单片机,单片机收到该信号后,处理数据反映到数码管上.
四、整体电源的选择和设计
本设计选用的5V的电源进行供电,不仅容易操作,成本也低廉.在本设计中,增加了红色指示灯,灯亮和灯灭可以作为电源电路的状态好坏的判断.
五、蜂鸣器报警电路设计
蜂鸣器在本设计中,是一个一体化设计,能够使用直流电压进行供电,所以上手使用会非常的简单.在报警部分上,使用了以5V电源电压为主的蜂鸣器模块,在电路中会有三极管来驱动,在这个系统中,当单片机收到电压低的信号时,便会使蜂鸣器发出声音,反之蜂鸣器不会发出声响.我们可以调整单片机的连接方式,或者在程序上做出改变,就能改变蜂鸣器鸣叫方式.我们还可以为蜂鸣器增加LED灯,但为了防止LED灯烧毁,需要和LED灯串联一个电阻,再和蜂鸣器并联.这样,蜂鸣器响起警报后,LED灯同时也会闪烁.电路简单易懂,也不用多占用单片机的输入输出口.
六、四位LED数码管的电路设计
LED数码管是由多个发光二极管组装而成的,内部引线是已经连接好的,在使用时只需引出它的公共电极,如图5所示.因为数码管是由八个发光二极管组成的,每个发光二极管就是一个单独的区域,我们将这八个区域进行划分,分别用a,b,c,d,e,f,g,dp来表示.上文说过当特定的区域加上电压后,便会形成我们所需要的数字图形.因为使用的是四位LED数码管,所以一共有12个引脚,有四个要显示的数码管,有八个要显示的区域.每个数码管都有相应的三极管来进行驱动.本设计当中Q1到Q5这样的三极管均为驱动电路,R3到R5是电阻,用来保护三极管.当单片机收到电压低的信号时,则相应的数码管会发光,其余的数码不会发光.也就是说,单片机控制八个发光区域的引脚,通过高电压和低电压信号的相互组合便可显示出来不同的数字组合,原理简单,经济实用.
参考文献
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作者简介：张涛然（1984.10-）,男,山东德州人,硕士研究生,讲师,研究方向：制造过程的数值仿真.
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