基于单片机的产品自动计数器
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1.5、此次设计研究的主要内容应解决的问题
基于单片机构成的产品自动计数器研究的主要内容包括：如果构成检测电 路、MCS-51 单片机用何种方式对外部计数脉冲进行计数显示控制、LED 显示驱动 模块的选择、MCS-51 单片机的扩展。在这个设计中主要需要解决的问题便是如 何提高 MCS-51 单片机的抗干扰能力以及稳定性。
II
Байду номын сангаас
目录
摘要…………………………………………………............................................ Ⅰ Abstract………………………………………………….................................... Ⅱ 第一章 绪论………………………………………………….............................. 1
1.3、设计要求
1.整个系统有较强的抗干扰能力. 2.计数范围：000000~999999. 3.将计数值准确显示出来.
1
宜宾学院本科毕业论文（设计）
1.4、国内外的研究概况
如今的产品自动计数器大多采用非接触式的计数触发方式。早已开发出了多 种型号的专用检测芯片.而利用 AT89C2051 为控制单元、辅以多种外围硬件搭配 而成的计数装置已成为现在自动计数应用领域的潮流。而如何提高自动计数器的 实时性，抗干扰能力、稳定性是现在国内外自动计数生产厂家研究的主要课题. 产品自动计数器主要用于工厂的流水线上，往往是处于高温，高噪声等极度恶劣 的环境当中.而 MCS-51 系列单片机构成的产品自动计数器在这种环境中工作时 往往会出现误动作（单片机程序跑飞）或死机（程序进入死循环）.这也是基于 单片机构成的产品自动计数器存在的致命问题。
图一：方案一
原理阐述：专业检测芯片形成计数脉冲后送给控制单元 AT89C2051 单片机
通过对它片内计数、显示编程。PS7219 是专用 LED 显示驱动芯片可以同时驱动 8
个 7 段数码管. X2504P 是一块有电源电压监控、EEPROM 和看门狗定时器电路三
种功能于一体的芯片,它保证了在电源接通、关断、瞬间电源电压不稳时,不会造
2.3.1 电源供电部分......................................5 2.3.2 红外线检测部分..................................6 2.3.3 计数、显示部分....................................9 2.4 系统程序设计..............................................13 2.4.1 程序流程图...........................................13 2.4.2 程序设计.............................................14 2.5 电路总图..........................................16 2.5.1 电路总图......................................16 第三章 总结.............................................17 参考文献..............................................18 致谢............................................19 附录..................................................20
宜宾学院本科毕业论文（设计）
第一章：绪论
1.1、前言
在当今社会飞速发展的格局下，厂家基本采用流水线技术进行产品生产作 业，而怎样对其线上的产品进行实时的、有效率的、精确的自动计数成为广大生 产厂家十分关注的问题。传统的机械式或电子式计数器(主要是用数字电路集成 组件组成)电路比较复杂,元器件数量较多,故障率较高,维修比较困难,而且设置 预定数值不太方便,功能不易更改且功能过于单一,适用范围较窄。而基于单片机 为核心控制的计数器有着能够实时，精确，可靠，稳定等计数优点已成为广大厂 家的首选自动计数的装置。
宜宾学院
本科毕业论文（设计）
题 目： 基于单片机的产品自动计数器
专 业： 电子信息科学与技术
学生姓名：
陈伟
学生学号：
040302033
系 别：
物理与电子工程系
年级、班：
04 级 2 班
指导教师： 陈 劲 松 职称：讲师
宜宾学院本科毕业论文（设计）
摘要
在当今社会飞速发展的格局下，越来越多的流水线上的产品和各种商业场合 的人员需要进行自动计数.基于单片机构成的产品自动计数器有直观和计数精确 的优点，目前已在各种行业中普遍使用。数字式电子计数器有多种计数触发方式， 它是由实际使用条件和环境决定的。有采用机械方式的接触式触发的，有采用电 子传感器这类非接触式触发的。本文所设计的计数器是采用红外对射式方式，抗 干扰性好，可靠性高.该产品应用广泛，可用于测量流水线上的产品的数量以及 可检查产品有无缺损；也可以用于测量宾馆、饭店、商场、超市、博物馆、展览 观、车站、码头、银行等场所的人员数量及人员流通数量，同时丝毫不会侵犯到 被测人员的个人隐私.本设计的指导思想是利用红外发光管发射红外线，红外接 收管接收此红外线，并将其放大、整流形成高电平信号.当有人或物挡住红外光 时，接收管没有接收到红外信号，放大器将输出低电平，同时将这个电平信号送 入单片机进行控制计数，并经译码驱动电路使数码管显示数值。这样就得到要统 计的人或物的数量。 关键词：自动计数、红外检测、单片机、8 位数码管.
2
宜宾学院本科毕业论文（设计）
第二章：基于单片机构成的产品自动计数器的设计
2.1、方案论证与选择
方案一、如图一
专用检测芯片
MCS-51 控 制 单 元 AT89C2051
LED 显示驱动 芯片 PS7219
电源监测、单片机保护专用芯 片 X25045P
LED 显示
掉电数据保护芯片 HT7044A
电源供电电 路 W7805
1.2、选题背景
电子计数器到目前为止已有 30 多年的发展史。早期，设计师们追求的目标 主要是扩展计数范围，再加上提高计数精度、稳定度等，这些也是人们衡量电子 计数器的技术水平，决定电子计数器价格高低的主要依据.目前这些基本技术日 臻完善，成熟.应用现代技术可以轻松地将电子计数器的计数上限扩展到无限大。 当今，单片微型计算机技术迅速发展，基于单片机技术开发的计数设备和产品广 泛应用到各个领域，单片机技术产品和设备促进了生产技术水平的提高.企业迫 切需要大量熟练掌握单片机技术并能开发、应用和维护管理这些智能化产品的高 级工程技术人才.单片机以体积小、功能强、可靠性高、性能价格比高等特点， 已成为实现工业生产技术进步和开发机电一体化和智能化测控产品的重要手段。 已经实现或者部分实现，但要真正完美的实现这些目标，对于设计者来说，还有 许多工作要做，而不是表面看来似乎发展到头了.电子计数器是一种多功能的电 子测量仪器。它利用电子学的方法测出一定时间内输入的脉冲数目，并将结果以 数字形式显示出来。
I
宜宾学院本科毕业论文（设计）
Abstract
In today's society under the pattern of rapid development, more and more on the lines of products and various business settings need to automatically count. MCU-based products pose a direct and automatic counters have the advantage of accurate count, is already in the Species commonly used in industry. The digital electronic counter trigger a number of counts, it is from the actual conditions of use and environmental decisions. The use of a mechanical contact the trigger, use electronic sensors to trigger the non-contact, infrared sensors is one of them, it is a non-contact electronic sensors. Using infrared sensors produced by electronic counters. This paper is designed to counter the use of infra-red shading, anti-interference and good, high reliability. The product of extensive and can be used to measure the product lines and the number of defects can check whether products; can also be used to measure the hotels, restaurants, shopping malls, supermarkets, museums, exhibition concept, railway stations, docks, banks and other places of the number of staff The number of staff and circulation, while in no way infringe upon the privacy of individuals tested staff. The circuit's guiding ideology is to use infrared LED fired infrared, infrared receiver of receiving the infrared, and enlarge, a rectifier HIGH signal. When Ren Huo wu blocking the infrared light, not receiving the infrared signal to the receiver, amplifier output will be low, at the same time, the MCU-level signals into the control count, and the drive circuit to decode The numerical digital display. This will be the Ren huo Wu statistics to the number. Key words: automatic counting, infrared detection, SCM, decoding.
1.1、前言………………………………………………………........ 1 1.2、选题背景…………………………………………………………… 1 1.3、设计要求………………………………………………………… 2 1.4、国内外的研究概况…………………………………………………… 2 1.5、研究的主要内容以及存在的问题………………………………… 2 第二章 基于单片机构成的产品自动计数器的设计…………………………...3 2.1 方案论证与选择……………………………………………………3 2.2 系统总体框图和原理………………………………………………5 2.3 系统各单元部分构成…………………………………………………5
基于单片机构成的产品自动计数器研究的主要内容包括：如果构成检测电 路、MCS-51 单片机用何种方式对外部计数脉冲进行计数显示控制、LED 显示驱动 模块的选择、MCS-51 单片机的扩展。在这个设计中主要需要解决的问题便是如 何提高 MCS-51 单片机的抗干扰能力以及稳定性。
II
Байду номын сангаас
目录
摘要…………………………………………………............................................ Ⅰ Abstract………………………………………………….................................... Ⅱ 第一章 绪论………………………………………………….............................. 1
1.3、设计要求
1.整个系统有较强的抗干扰能力. 2.计数范围：000000~999999. 3.将计数值准确显示出来.
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宜宾学院本科毕业论文（设计）
1.4、国内外的研究概况
如今的产品自动计数器大多采用非接触式的计数触发方式。早已开发出了多 种型号的专用检测芯片.而利用 AT89C2051 为控制单元、辅以多种外围硬件搭配 而成的计数装置已成为现在自动计数应用领域的潮流。而如何提高自动计数器的 实时性，抗干扰能力、稳定性是现在国内外自动计数生产厂家研究的主要课题. 产品自动计数器主要用于工厂的流水线上，往往是处于高温，高噪声等极度恶劣 的环境当中.而 MCS-51 系列单片机构成的产品自动计数器在这种环境中工作时 往往会出现误动作（单片机程序跑飞）或死机（程序进入死循环）.这也是基于 单片机构成的产品自动计数器存在的致命问题。
图一：方案一
原理阐述：专业检测芯片形成计数脉冲后送给控制单元 AT89C2051 单片机
通过对它片内计数、显示编程。PS7219 是专用 LED 显示驱动芯片可以同时驱动 8
个 7 段数码管. X2504P 是一块有电源电压监控、EEPROM 和看门狗定时器电路三
种功能于一体的芯片,它保证了在电源接通、关断、瞬间电源电压不稳时,不会造
2.3.1 电源供电部分......................................5 2.3.2 红外线检测部分..................................6 2.3.3 计数、显示部分....................................9 2.4 系统程序设计..............................................13 2.4.1 程序流程图...........................................13 2.4.2 程序设计.............................................14 2.5 电路总图..........................................16 2.5.1 电路总图......................................16 第三章 总结.............................................17 参考文献..............................................18 致谢............................................19 附录..................................................20
宜宾学院本科毕业论文（设计）
第一章：绪论
1.1、前言
在当今社会飞速发展的格局下，厂家基本采用流水线技术进行产品生产作 业，而怎样对其线上的产品进行实时的、有效率的、精确的自动计数成为广大生 产厂家十分关注的问题。传统的机械式或电子式计数器(主要是用数字电路集成 组件组成)电路比较复杂,元器件数量较多,故障率较高,维修比较困难,而且设置 预定数值不太方便,功能不易更改且功能过于单一,适用范围较窄。而基于单片机 为核心控制的计数器有着能够实时，精确，可靠，稳定等计数优点已成为广大厂 家的首选自动计数的装置。
宜宾学院
本科毕业论文（设计）
题 目： 基于单片机的产品自动计数器
专 业： 电子信息科学与技术
学生姓名：
陈伟
学生学号：
040302033
系 别：
物理与电子工程系
年级、班：
04 级 2 班
指导教师： 陈 劲 松 职称：讲师
宜宾学院本科毕业论文（设计）
摘要
在当今社会飞速发展的格局下，越来越多的流水线上的产品和各种商业场合 的人员需要进行自动计数.基于单片机构成的产品自动计数器有直观和计数精确 的优点，目前已在各种行业中普遍使用。数字式电子计数器有多种计数触发方式， 它是由实际使用条件和环境决定的。有采用机械方式的接触式触发的，有采用电 子传感器这类非接触式触发的。本文所设计的计数器是采用红外对射式方式，抗 干扰性好，可靠性高.该产品应用广泛，可用于测量流水线上的产品的数量以及 可检查产品有无缺损；也可以用于测量宾馆、饭店、商场、超市、博物馆、展览 观、车站、码头、银行等场所的人员数量及人员流通数量，同时丝毫不会侵犯到 被测人员的个人隐私.本设计的指导思想是利用红外发光管发射红外线，红外接 收管接收此红外线，并将其放大、整流形成高电平信号.当有人或物挡住红外光 时，接收管没有接收到红外信号，放大器将输出低电平，同时将这个电平信号送 入单片机进行控制计数，并经译码驱动电路使数码管显示数值。这样就得到要统 计的人或物的数量。 关键词：自动计数、红外检测、单片机、8 位数码管.
2
宜宾学院本科毕业论文（设计）
第二章：基于单片机构成的产品自动计数器的设计
2.1、方案论证与选择
方案一、如图一
专用检测芯片
MCS-51 控 制 单 元 AT89C2051
LED 显示驱动 芯片 PS7219
电源监测、单片机保护专用芯 片 X25045P
LED 显示
掉电数据保护芯片 HT7044A
电源供电电 路 W7805
1.2、选题背景
电子计数器到目前为止已有 30 多年的发展史。早期，设计师们追求的目标 主要是扩展计数范围，再加上提高计数精度、稳定度等，这些也是人们衡量电子 计数器的技术水平，决定电子计数器价格高低的主要依据.目前这些基本技术日 臻完善，成熟.应用现代技术可以轻松地将电子计数器的计数上限扩展到无限大。 当今，单片微型计算机技术迅速发展，基于单片机技术开发的计数设备和产品广 泛应用到各个领域，单片机技术产品和设备促进了生产技术水平的提高.企业迫 切需要大量熟练掌握单片机技术并能开发、应用和维护管理这些智能化产品的高 级工程技术人才.单片机以体积小、功能强、可靠性高、性能价格比高等特点， 已成为实现工业生产技术进步和开发机电一体化和智能化测控产品的重要手段。 已经实现或者部分实现，但要真正完美的实现这些目标，对于设计者来说，还有 许多工作要做，而不是表面看来似乎发展到头了.电子计数器是一种多功能的电 子测量仪器。它利用电子学的方法测出一定时间内输入的脉冲数目，并将结果以 数字形式显示出来。
I
宜宾学院本科毕业论文（设计）
Abstract
In today's society under the pattern of rapid development, more and more on the lines of products and various business settings need to automatically count. MCU-based products pose a direct and automatic counters have the advantage of accurate count, is already in the Species commonly used in industry. The digital electronic counter trigger a number of counts, it is from the actual conditions of use and environmental decisions. The use of a mechanical contact the trigger, use electronic sensors to trigger the non-contact, infrared sensors is one of them, it is a non-contact electronic sensors. Using infrared sensors produced by electronic counters. This paper is designed to counter the use of infra-red shading, anti-interference and good, high reliability. The product of extensive and can be used to measure the product lines and the number of defects can check whether products; can also be used to measure the hotels, restaurants, shopping malls, supermarkets, museums, exhibition concept, railway stations, docks, banks and other places of the number of staff The number of staff and circulation, while in no way infringe upon the privacy of individuals tested staff. The circuit's guiding ideology is to use infrared LED fired infrared, infrared receiver of receiving the infrared, and enlarge, a rectifier HIGH signal. When Ren Huo wu blocking the infrared light, not receiving the infrared signal to the receiver, amplifier output will be low, at the same time, the MCU-level signals into the control count, and the drive circuit to decode The numerical digital display. This will be the Ren huo Wu statistics to the number. Key words: automatic counting, infrared detection, SCM, decoding.
1.1、前言………………………………………………………........ 1 1.2、选题背景…………………………………………………………… 1 1.3、设计要求………………………………………………………… 2 1.4、国内外的研究概况…………………………………………………… 2 1.5、研究的主要内容以及存在的问题………………………………… 2 第二章 基于单片机构成的产品自动计数器的设计…………………………...3 2.1 方案论证与选择……………………………………………………3 2.2 系统总体框图和原理………………………………………………5 2.3 系统各单元部分构成…………………………………………………5