基于单片机红外计数装置设计

密级：学号： 本 科 生 毕 业 论 文 （ 设 计 ）基于单片机的红外计数教室点到装置的设计学 院： 信息工程学院 年 级： 专 业： 电子信息工程 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 学士学位论文原创性申明本人郑重申明：所呈交的论文（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名（手写）： 签字日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保 密 ， 在 年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密 。（请在以上相应方框内打“” ）学位论文作者签名（手写）： 指导老师签名（手写）： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日江西科技学院本科生毕业论文(设计) I摘 要随着自动化、数字化和机电一体化的进步，智能化的仪器得到了广泛的使用，智能化的技术能提高生产管理的水平，采取红外传感器制作的电子计数器可以实现自动化的控制。再加上单片机技术的提升，让实现功能电路变得简单，给人们的生活带来了方便。以往的机械或电子计数器，电路布局复杂，而且需要的元器件数量比较多。处理系统的稳定性相对较低外，当系统出现故障时，维修的成本也很高，功能不容易修改，因而得不到普及。而以单片机为控制器的红外计数装置有很多优势，单片机的实时、准确性高、不易被干扰、电路设计简单。本文设计的是一个 4 位红外计数器，用途非常普遍，如实时工控、导航、电器等。对于机电一体化，单片机能实现高度的自动化、集中化。关键词：单片机；数码管；红外计数器江西科技学院本科生毕业论文(设计) IIAbstract With the progress of automation, digital and mechanical and electrical integration, intelligent instrument has been widely used, intelligent technology can improve the level of production management, take the infrared sensor and electronic counter can realize automation control. Combined with single-chip microcomputer technology, to realize function circuit becomes simple, brought convenience to peoples life.Mechanical or electronic counter, circuit layout is complex, the number of components and need more. The stability of the processing system is relatively low, when the system failure, maintenance cost is high, the function is not easy to modify, and therefore is not popular. And with the single chip processor as the controller of the infrared counting device has many advantages, microcontroller, real-time, high accuracy, susceptible to interference, simple circuit design. Is designed in this paper a four infrared counter, use is widespread, according to the facts in industrial control, navigation, electrical appliances, etc. For mechanical and electrical integration, SCM can achieve high degree of automation and centralized.Keywords：Single chip microcomputer; Digital tube; Infrared counter江西科技学院本科生毕业论文(设计) III目 录摘 要 .IAbstract .II第 1 章 绪论 .11.1 选题的背景和意义 .11.1.1 选题的背景 .11.1.2 选题的意义 .11.2 研究内容及目标 .21.2.1 研究的内容 .21.2.2 研究的目标 .2第 2 章 单片机控制电路的设计 .42.1 系统总体的方案设计与选择 .42.2 单片机的概述 .62.3 单片机的结构 .62.4 单片机的最小系统 .92.4.1 复位电路 .92.4.2 单片机的最小系统 .92.5 键盘设计 .102.6 蜂鸣器的电路设计 .11第 3 章 数码管显示结构的设计 .123.1 数码管的电路设计 .123.1.1 数码管的显示原理 .123.1.2 三极管驱动电路 .13第 4 章 程序的设计与仿真 .164.1 系统编译环境和程序的设计 .164.2 硬件电路的仿真 .16江西科技学院本科生毕业论文(设计) IV第 5 章 结论 .18参考文献 .19附录 1.20附录 2.22致 谢 .26江西科技学院本科生毕业论文(设计) 1第 1 章 绪论1.1 选题的背景和意义1.1.1 选题的背景人类的文明不断在进步，世界文明传承历史悠久，孕育了数字计数和字母计数等诸多计数方法，而这些数字也使得计算和累计得到了大幅度的扩展和延伸。古代的人们以其笔墨纸张，以眼观的方式记录数目统计总汇，就当今社会来看早已不能满足现下人类快节奏发展的需要，而在古代却是人们赖以生存的计数方法。当今社会以其快数性和准确性而存，以往的计数和统计方式正被现今的各种最新科技所取代和更新。回顾过去祖先们用纸笔记录庞大的数目，统计大量的数据所花费的人力物力颇为感叹，所花费的时间更是令人震惊，然而其准确性也是相当令人担忧和折服的。站在当今的科技时代里，科技早已成了生产的主力军，没有科技的力量，没有科技的推动，时代的步伐将会举步维艰。当下青年将以身作则，学习科技力量，掌握科技知识，着眼于世界，努力创新，赶上历史发展的客轮。现今社会电子技术飞速发展，其产品在人们生活中早已成了不可或缺的生活用品和发展利器。航天事业离不开电子技术，军事作战离不开它，农业发展，医药发展，建筑发展等等，无不有电子技术的参与，电子技术类品更是市场炙手可热的的新宠儿。由于电子技术的提升和进步，基于这一技术的智能产品使用及其普遍。比如在工业生产中，许多工厂流水线需要对产品计数，以往的计数方式都是人为计件，工作效率不是很高。而基于单片机的自动计数产品性能好、计数准确，并且成本很低，便于控制，因此在许多行业都很实用。在日常生活中，具有红外报警功能的设备也得到了普及。红外线是看不见的，这种报警装置不易被人察觉，安全性也有提高。1.1.2 选题的意义社会的产物利于生活，源于生活，科技的进步随时代的需要而不断前行。在电子计数器发展到现在差不多 30 年了，其迅速性和突破性令人瞠目结舌，关于其类产品的拓展和延伸更是各具特色，五花八门，各相出彩。其造价低，性能高，简单方便易操作得到广大人士的亲睐和瞩目。电子信息时代在这个百家争鸣的新时代里分秒必争，各种技术的综合已成为时代发展的驱能，本设计也不甘落后，紧跟时代步伐。本设计红外计数装置的设计更加稳定、准确。本设计具有自动计江西科技学院本科生毕业论文(设计) 2数和报警的功能。把单片机与红外计数装置结合起来，其稳定、实时的智能计数与监控在日常生活与工业生产中都能得到应用。在工业生产上，电子计数器高效能，高准确性的实现了计数的自动化及准确性，大大缩减了人们的工作时间和工作人数，以最小化的投入实现最大化的收益。在生活学习中，电子计数器大大减轻了人类的工作量，不必再一一计数和累加，其产品简单方便易操作更是让人爱不释手。农业生产中有了电子计数器不必挨个计数，可实现智能化和机械化的生产模式。生态统计中以红外计数实现，生态分布的统计，准确快数掌握生态分布的流动量，以合理控制生态平衡。建筑设计更是最为明显，街道人流量的计算有了更准确更快数的计数方式。城市建设中即可统计城市人口流量，了解人口动态信息。展望未来电子计数可以实现深海和天空的计数，给人类带来难以想象的便利和快捷。本设计综合了红外线和电子计数的优点，把复杂变为简单，大大减轻了人们的工作量和时间量，人们的生活得到很好的改善和便利。一切发明和创造都源于生活用于生活，本设计的适用性正是生活的产物。1.2 研究内容及目标1.2.1 研究的内容本系统涉及到模电、数电、单片机电路及 C 语言编程、keil4 的软件调试等，总的来说，包含以下几个方面：（1）了解单片机原理和各个引脚功能。（2）掌握 C 语言。（3）了解传感器的检测原理。（4）单片机驱动数码管的电路设计。（5）数码管发光原理。（6）蜂鸣器电路的设计。（7）单片机定时、中断的原理。（8）Altium Designer 原理图的绘制。1.2.2 研究的目标本设计采取单片机控制电路，旨在实现教室计数点到,用于简化点到计数的快捷性和准确性，帮助教师类工作人员以最短时间，实现课堂人数