陕西理工学院毕业设计
应用说明:
LM393是宽频带，高增益的器件，大多数比较器和它一样，如果有耦合被输出端到输入端上的寄生电容产生，则振荡很容易产生。只有在比较器改变状态时，输出电压过渡的间隙，这种现象才会产生。把旁路滤波加在电源上并不能将这个问题解决。标准PC板的设计有助于减小输入—输出寄生电容的耦合。要减小反馈信号，需减小输入电阻至小于10K。而且要增加甚至很小的正反馈量(滞回1.0～10mV)能导致快速转换，使得由于寄生电容引起的振荡不可能产生。除非利用滞后，不然在引脚上加上电阻并直接插入IC将导致输入—输出在很短的转换周期内振荡，如果以脉冲波形作为输入信号，则滞回将不需要，但前提是上升时间和下降时间相当快。
比较器的所有没有用的引脚必须接地。
LM393偏置网络保证了电源电压范围 2.0～30V与其静态电流是无关的。 旁路电容不需要给电源加。
大于Vcc的差分输入电压并不会损坏器件。必须保证输入电压向负端超过-0.3V被保护部分阻止。
集电极开路，发射极接地的NPN输出晶体管作为LM393的输出部分，可以用多集电极输出提供或OR ing功能。输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上， Vcc端电压值并不能限制它。一个简单的对地SPS开路(当不用负载电阻没被运用)被此输出充当，可能得到的驱动和器件的β值把输出部分的陷电流限制。当极限电流(16mA)被达到时，输出电压将很快上升而且输出晶体管将退出。输出饱和电压被输出晶体管大约60ohm 的γSAT限制。当负载电流很小时，输出晶体管的低失调电压(约1.0mV)允许输出电位在零电平。 3.2.3红外线发射、接收电路
主要由LM393组成的红外发射、接收电路构成这个部分。该部分基本原理为红外发射二级管发射红外线,通过检测红外线是否被人或者物体遮挡,然后由红外线接收三极管把模拟信号整流后发送给LM393进行比较并输出计数脉冲以便单片机进行计数控制。
图3.3 红外线发射、接收电路
如图3.3所示，以双电压比较器LM393为红外线发射、接收电路的核心。红外线检测部分采用一对红外发送接收管完成，，设置负输入基准电压为3.5V，电路正常工作时，当无障碍物遮挡，红外接收管有红外线照射，这时，形成光电流，由此产生的光电流由基极进入发射极，从而在集电极回路中得到一个放大了相当于β倍的信号电流。LM393的输入电压将低于基准电压，故这时双电压
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比较器LM393输出低电平；当在红外发射接收管间有一不透光的障碍物时，红外接收管无红外线照射，这时LM393的输入电压等于基准电压，故这时双电压比较器LM393输出高电平。 3.3计数显示电路
计数显示部分由单片机STC89C51控制完成。基本原理为当红外检测部分检测到有产品经过时，红外接收电路LM393芯片的1脚输出口将产生一个高电平信号，这个信号将供给单片机进行计数控制；显示部分是通8位LED数码显示管显示。
计数控制部分是将计数脉冲送入单片机STC89C51两个中断入口的INT0入口，经过单片机内部对这个中断信号进行计数编程构成。STC89C51与MCS-51指令系统完全兼容。
图3.4 LED数码管显示模块
3.3.1 LED数码管使用条件
使用LED数码管的条件：
a、限流电阻需加在各段及小数点上
b、使用电压：段和小数点均根据发光颜色决定
c、使用电流：静态：总电流80mA（每段10mA）；动态：平均电流4-5mA 峰值电流100mA 4位数码管引脚图数码管使用注意事项说明：
（1）数码管表面不要用手触摸，不要用手去弄引角； （2）焊接温度：260度；焊接时间：5s
（3）表面有保护膜的产品,可以在使用前撕下来。 3.3.2 七段数码管引脚介绍
这类数码管可以分为共阳极与共阴极两种，共阳极就是把所有LED的阳极连接到共同接点com，而每个LED的阴极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点）；共阴极则是把所有LED的阴极连接到共同接点com，而每个LED的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点），如图3.6所示。图中的8个LED分别与图中的A～DP各段相对应，通过控制各个LED的亮灭来显示数字。
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图3.6七段数码管引脚图
那么，实际的数码管的引脚是怎样排列的呢？对于单个数码管来说，从它的正面看进去，左下角那个脚为1脚，以逆时针方向依次为1～10脚，左上角那个脚便是10脚了，图3.6中的数字分别与这10个管脚一一对应。注意，3脚和8脚是连通的，这两个都是公共脚。
还有一种比较常用的是四位数码管，内部的4个数码管共用a～dp这8根数据线，为人们的使用提供了方便，因为里面有4个数码管，所以它有4个公共端，加上a～dp，共有12个引脚，下面便是一个共阴的四位数码管的内部结构图（共阳的与之相反）。引脚排列依然是从左下角的那个脚（1脚）开始，以逆时针方向依次为1~12脚，下图中的数字与之一一对应。
图3.7共阴的四位数码管的内部结构图
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第 4 章 红外自动计数器的软件设计
STC89C51RC单片机可以通过C语言和汇编语言实现编程。汇编语言要做到机器指令全部对应，所以在单片机里运行起来效率较高的是用汇编语言编写的程序，而且对于红外计数器数据的读写上，所用到的语句比较简单易懂。而C语言程序有着较高的可读性，所以理解上更容易。
本次设计使用C语言编程。 4.1 Keil C51开发系统
Keil C51是美国Keil Software公司（ARM公司之一）出品的51系列兼容单片机的C语言软件开发系统。Keil提供了一个包括C编译器、连接器、宏汇编、库管理和具有强大功能的仿真调试器等在内的一整套开发方案，这些部分通过一个集成开发环境（uVision）组合在一起。
Keil C51支持8051微控制器体系结构的Keil开发工具，适合每个阶段的开发人员，不管是专业应用工程师，还是刚学习嵌入式软件的学生。Keil μVision调试器准确地模拟8051设备的片上外围设备(IC、CAN、UART、SPI、中断、I/O端口、A/D转换器、D/A转换器和PWM模块)。模拟帮助你了解硬件配置，避免在安装问题上浪费时间。此外，使用模拟器你可以在没有目标设备的情况下编写和测试应用程序。
图4.1 Keil 编译界面
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4.2系统软件设计流程图
主程序先是开始，然后赋初值，本设计采用的是动态显示，所以在赋玩初值后显示程序不断被调用。
开始 初始化 计数 显示
图4.2主程序流程图
4.3 程序
#include
#define uchar unsigned char #define uint unsigned int
uchar duan[10]={0xc0,0Xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //所需的段的位码
//uchar wei[4]={0XEf,0XDf,0XBf,0X7f}; //位的控制端(板) uchar wei[4]={0X80,0X40,0X20,0X10}; //位的控制端(仿真)
uint z,x,c,v, date; //定义数据类型 uint dispcount=0;
/******************************************************************
延时函数
******************************************************************/ void delay(uchar t) {
uchar i,j;
for(i=0;i for(j=13;j>0;j--); { ; } 第 15 页 共 33 页