一种具有记忆功能的红外计数器设计

张慧　徐琛

摘 要：文章基于STC89C52单片机设计了一种具有记忆功能的红外计数器，该计数器性能稳定、抗干扰能力强，具有防掉电数据丢失，阈值设置和超阈值报警等功能。系统由按键单元、显示单元、红外传感器单元、存储器单元和报警单元五个主要部分组成。

关键词：STC89C52；红外计数器；AT24C02；阈值

引言

随着社会的发展，流水线技术在企业生产中应用日益广泛，如何实时、有效、准确地对线上产品进行计数，成为了人们普遍关心的问题。传统的计数器电路复杂，元件量多，故障率高，维修不方便，且掉电数据就会丢失。而以单片机作为核心控制芯片的红外线电子计数器能够大幅度提高产品的稳定性、实时性。文章就是基于STC89C52单片机设计了一种具有记忆功能的红外计数器，其不光具有计数、阈值设置和超阈值报警功能，还增加了防掉电数据丢失功能。

1 系统整体设计

本系统核心控制部分为STC89C52单片机，系统由报警电路、时钟与复位电路、电源电路、按键输入电路、数码管和LED显示部分、红外传感器和EEPROM存储单元组成（图1）。

时钟与复位电路、电源电路构成单片机的最小系统；按键的主要功能是预设阈值、清零；报警电路主要作用为当计数值超过预设阈值时进行报警；数码管主要用来显示设定阈值和计数值；发光二极管用于指示工作状态，闪烁时为计数状态；红外传感器作用是采集物件通过信号，实现计数；EEPROM存储单元选用AT24C02芯片完成存储功能，可以在掉电时保存数据。（图1）

2 主要电路设计

2.1 扬声器报警电路设计

扬声器报警电路如图2所示。电路由单片机通过P3.5口进行控制，当计数值超过上限值时，P3.5输出方波信号，并经三极管放大，让扬声器产生“滴滴”的报警声，以达到报警的目的。

2.2 EEPROM存储电路

系统选用AT24C02 芯片存储预设阈值和计数值，电路如图3所示。AT24C02内部存储地址的0x00和0x01单元用于存储计数值，地址0x02和0x03用于存储预设阈值。AT24C02通过6和5号脚分别与单片机的P2.5和P2.6连接，用I2C的串行通信方式与单片机传输数据。

2.3 红外传感器模块

本系统选用 E18-D80NK型号的红外光电开关，该传感器集发射与接收于一体，检测距离可以根据要求进行调节，有探测距离远、受可见光干扰小、价格便宜、易于装配、使用方便等特点。该传感器有三个引线，其中红色线接5V电源，绿色线接地，黄色线用于输出采集信号，通过单片机P1.4口传入计数信号。

2.4 按键输入电路（图4）

按键输入电路包括4个按键，选用轻触开关，按下时输入低电平。4个按键的主要功能为：K1为预置数按键，K2为加按键，K3为减按键，K4为清零按键。4个按键分别接在单片机的P1.0、P1.1、P1.2和P1.3引脚上。

3 程序设计

程序设计包括主程序（main）、计数子函数（jishu）、按键扫描子函数（keyscan）、显示子函数（display）、T0初始化函数（InitTimer0）、T0中断服务函数（timer0）等几个部分。

计数子函数主要采集红外传感器信号，每有物体通过则计数值加1，并把计数值存入AT24C02中。按键扫描子函数，主要完成对四个按键的信息读取，并根据按下的按键执行相应的功能。显示子函数，完成对4位数码管的显示控制，首先通过计算获取要显示数据的个、十、百、千位，然后通过动态显示的编程方法分别向P0和P2口送各个位的段码和位码。T0初始化函数完成对T0计数器的初始化，设置工作方式和计数初值。T0中断服务函数完成500ms的定时，用于控制发光二极管进行一秒闪烁以及扬声器的滴滴报警。主程序主要功能是开机读取24C02的计数和阈值信息，调用子函数，完成计数器功能。

4 结束语

文章设计的红外计数器采用单片机控制、红外线遮光方式，抗干扰性好，可靠性高；可调整阈值，具有超过阈值报警功能；设计了EEPROM存储部分，有效防止掉电丢失数据。

参考文献

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