基于单片机控制的红外二极管感应计数器制作套件(带报警功能)

 基于单片机控制的红外二极管感应报警计数器(传感器+单片机)

设计：刘昆山

我们主张用万能板制作单片机产品，因为这种实践方法，不仅能锻炼焊接技术，同时还能提高识别单片机硬件电路图的能力，更重要的是掌握了单片机开发的基本步骤，提高了软硬件的编程与设计能力，为日后开发设计电子产品打下坚实的基础。

我们保证所有产品硬件电路正确，程序有效，调试成功，并且我们都成功制作过。

一、电路设计功能介绍

本作品是在学习单片机C语言应用的第三个实践作品的基础上改进来，可以作为课程设计使用。本作品由红外二极管感应电路和单片机控制的二位数码管显示、报警电路构成。当用手移到红外二极管后，红外二极管感应电路就会产生一个信号给单片机，单片机就控制数码管显示加1，同时发出报警声。

本实践作品的设计思路来源于企业的货物自动计数设备，当有货物从红外二极管前移动时，计数器自动加1。还有因交通需要，需要统计人流量的时候，如果安装此装置，就可以实现自动计数，当然数码管应该扩展到八位了。

随机赠送的程序：

1、二位数码管静态显示数字1（C语言程序）

2、数码管显示自动递增1（C语言程序）

3、二位数码管动态显示数字12（C语言程序）

4、数码管动态显示99秒计时器（C语言程序）

5、基于单片机控制的红外二极管感应计数器（C语言程序）

6、基于单片机控制的红外二极管感应减1计数器（带报警声）

7、基于单片机控制的红外二极管感应加1计数器（带报警声）

二、原理图

四、件清单及实物图

五、调试技巧及成品图

1、硬件电路焊接步骤

按照我们制作《单片机最小系统》的焊接步骤和工艺焊接，焊接振荡电路，ISP下载电路，复位电路、红外二极管感应输入电路、二位数码管显示输出电路，电源电路等单。店主焊接了6个小时，基本焊接完成。如下图所示：

首先用黑电胶布把红外发射管和红外接收管包好，只留下顶端，请参考实物图。

然后通上5V直流电压，用万用表测LM358的3脚电压，并用手放到红外发射管和红外接收管上面，造成红外接收管能接收反射的红外光，记下此时的电压值（我们制作的产品的电压值大概是1V左右）。然后拿开手后，再记下此时的电压值（我们制作的产品的电压值大概是3V左右）。

上面的调试步骤就是为了得到LM358的3脚电压值的变化范围，然后用万用表测LM358的2脚电压，调节可调电阻R3，使得LM358的2脚电压在2V左右（目的是处于LM358的3脚电压变化范围内）。

调试完成后，可以稳定的用手遮挡调试，性能非常稳定。特别说明，红外接收管对太阳光非常敏感，所以最好在阴暗处调试。

      2、把程序写入到单片机最小系统中进行调试

第一埠编辑源代码。通常使用Keil uVision4 编辑源程序，也就是用键盘把程序输入电脑。

参考程序如下：

//用LED数码管显示红外二极管感应计数器减1倒计数器

#include<reg51.h>   //包含51单片机寄存器定义的头文件

sbit S=P3^2 ;  //将S位定义为P3.2引脚，红外感应信号输入

sbit Spk=P2^2 ;  //将Spk位定义为P2.2引脚,控制蜂鸣器发声音

#define uchar unsigned char   //宏定义，用uchar重命名unsigned char

#define uint unsigned int  //宏定义，用uint重命名unsigned char

uchar Tab[ ]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};  //段码表

uchar x;  //计数值定义为X

/******************************************************************

函数功能： 带参数延时约m*1ms

********************************************************************/

void delay(uint m)    //

{

 uint i,j;            //变量定义:数据类型 变量名

 for(i=0;i<m;i++)

  for(j=0;j<121;j++);//Fosc=12MHz   1ms  11.0592M

}

/******************************************************************

函数功能： 延时约0.6ms

********************************************************************/

 void delay06ms(void)     

 {

    uchar j;

    for(j=0;j<200;j++)

          ;

  }

/******************************************************************

函数功能：显示计数次数的子程序

入口参数：x

********************************************************************/

 void Display(unsigned char x)

{

    P2=0xfd;        //P2.1引脚输出低电片DS1点亮

    P0=Tab[x/10];   //显示十位

    delay06ms();      //延时0.6ms，让数码管显示一段时间

  P0=0XFF;   //数码管消隐

    P2=0xfe;      //P2.0引脚输出低电片DS0点亮

    P0=Tab[x%10];  //显示个位

    delay06ms();      //延时0.6ms，让数码管显示一段时间

  P0=0XFF; //数码管消隐

 }

/*******************************************

函数功能：主函数

******************************************/

void main(void)

  {

   EA=1;   //开放总中断

   EX0=1;  //允许使用外中断

   IT0=1;  //选择负跳变来触发外中断

  x=99; //显示数字初始值99

     while(1)

    Display(x); //调用数码管显示函数

 }

/**************************************************************

函数功能：外中断T0的中断服务程序

**************************************************************/

void int0(void) interrupt 0 using 0 //外中断0的中断编号为0

{

     delay(20);   //延时20ms

     if(!INT0)   //判断外中断标志是否为低，为低就跳出，为高就进入下面的语句。

     {

     x--;    //计数值减1    

     while(!INT0)Display(x);  //等待红外反射消失后，否则一直运行显示函数            

     Spk=0;              //红外反射消失后，蜂鸣器发声

     delay(15);  //延时15ms后，也就是让蜂鸣器发声15ms

     Spk=1;     //关闭蜂鸣器

     if(x==0)   //判断计数值是否减到0

      x=99;       //当计数值减到0，赋初值99

     }

}

第二埠使用Keil uVision4编译源代码，并生成目标程序代码。

第三埠单片机芯片的烧写。

用本店提供的USB接口的ISP下载线，USB接口接计算机，另一头接在单片机作品的牛角座上。打开本店提供的ISP下载软件progisp.exe，progisp.exe主要作用是ISP下载线控制单片机作品和计算机通讯，并把目标程序代码通过ISP下载线写入到单片机芯片中。

第四埠程序下载完成后，立刻就可以观察结果，用手感应红外二极管，每感应一次，数码管显示数字加1。

3、可能出现的故障分析

正常情况下，接上电源（或者插上了USB接口的ISP下载线）后都可以正常观测到每感应一次，数码管显示数字加1。，如果没有，那我们应该从下面几个步骤来检测：

第一铂用万用表检测电源是否接通，主要是看看40脚和20脚之间是否有5V电压。

第二铂检测第31引脚，是否有5V电源，目的是确保使用了片内存储器。

第三埠检测P3口或P2口的空闲电压是否有5V电压，如果没有，说明单片机系统没有工作。

第四埠用万用表检测复位电路，通过复位按键，检测第9脚的电压是否会变化。如果按键没有按下，电压为0V，按键按下后，电压立刻变为5V，之后很快的降为0V，则表示复位电路正常。

第五铂用示波器检测振荡电路，主要是检测第18、19脚。检测是否有振荡波产生。如果有，表示振荡电路正常。这步主要检查线路是否正确，器件一般不会有任何问题。

最后，检测每条PCB板上的焊接走线是否有短路、断路、虚焊等焊接故障，一定要确保焊接走线正常导电，初学者是最容易犯这个错误的。

单片机技术是一门实践性很强的应用性技术，需要硬件+软件同时支持。所以单片机的学习必须做到理论实践。我们提倡的“边学边做”的自学方法就是把理论与实践结合起来了，理论融入到实践中，学一个知识点、做一次产品、编一次程序、总结一次学习成果，不需要死记理论知识。

六、赠送资料说明

1、购买本单片机套件，我们将赠送：

（1）单片机仿真软件：proteus_pro_7.8_sp2；

（2）单片机程序编辑平台：Keil_V9.00_C51，也就是我们常用的Keil uVision4；

（3）单片机ISP下载线专用软件：progisp168；

（4）以及和本制作有关的文档单片机C语言源程序。

我们店铺提供的资料，已经全部存放在百度云盘或者360云盘。拍下后，我们将下载地址和密码发送到您的邮件上。请自行下载，下载速度很快。

2、如果您有特别要求，请留下您的QQ、QQ邮箱等方尸我们将下载地址和密码发到您留下的方式上，请注意查收。

3、当然，如果您已经注册了百度云盘的帐号（百度公司提供，2T的大小，完全免费使用，性能稳定，注册地址：http://picimg.witcp.com/pic/yun.baidu.com），就可以直接将资料永久保存在自己的帐号里，方便以后的下载，或者随时发给你的朋友们。因此站长强烈推荐大家注册百度云的帐号，这也是一个发展趋势，方便了学习，提高了效率。

更多套件选购地址：

店铺《科普电子制作》http://picimg.witcp.com/pic/jiaoshi8.taobao.com