本文介紹了使用 8051 微控制器的雙向訪客計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)和工作。主要目的是設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，其中進(jìn)入或離開房間的人數(shù)被跟蹤并顯示在屏幕上。

當(dāng)一個(gè)人進(jìn)入房間時(shí)，計(jì)數(shù)會(huì)增加，而當(dāng)一個(gè)人離開房間時(shí)，計(jì)數(shù)會(huì)減少。紅外感應(yīng)機(jī)制用于感應(yīng)訪客的存在，整個(gè)計(jì)數(shù)操作由微控制器完成。

但是，在了解該電路之前，請(qǐng)先了解 如何將 16 x 2 LCD 顯示器連接到 8051 微控制器 ，因?yàn)槲覀儗⒃谠擁?xiàng)目中使用此概念。

• 構(gòu)建和輸出視頻
• 雙向訪客計(jì)數(shù)器電路原理
• 雙向訪客計(jì)數(shù)器電路圖
• 電路元件
• 采用8051單片機(jī)的雙向訪客計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)
• 如何操作雙向訪客計(jì)數(shù)器電路？
• 下載代碼
• 雙向訪客計(jì)數(shù)器電路的應(yīng)用
  • 該電路的局限性

雙向訪客計(jì)數(shù)器電路原理

該電路基于紅外傳感工作。紅外或簡稱 IR 傳感器是分別用作發(fā)射器和接收器的設(shè)備，使用紅外光源和光電探測器（例如光電二極管或光電晶體管）。

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們使用紅外 LED 作為紅外發(fā)射器，并使用光電二極管作為紅外接收器。在房間入口的兩端，放置了兩組由紅外 LED 和光電二極管組成的紅外傳感器。

微控制器接收每個(gè)傳感器的輸出。由于光電二極管是反射型紅外傳感器，因此在正常工作時(shí)，來自 LED 的紅外光不會(huì)落在其上。在這種情況下，傳感器的輸出將是邏輯低信號(hào)。

如果發(fā)生任何中斷（由于任何人穿過路徑），光電二極管將開始接收紅外光并開始導(dǎo)電。因此，傳感器的輸出將是邏輯高信號(hào)。

每個(gè)傳感器對(duì)從低到高的轉(zhuǎn)變由微控制器檢測，并且相應(yīng)地計(jì)數(shù)將增加或減少。

雙向訪客計(jì)數(shù)器電路圖

電路元件

以下是該電路中使用的元件及其相應(yīng)值的列表。光電晶體管

• AT89C51（基于8051的微控制器）
• 8051程序員
• 按鈕
• 10μF電解電容
• 2 x 10KΩ 電阻器（1/4 瓦）
• 11.0592 MHz 晶體
• 2 x 33pF 陶瓷電容器
• 16 x 2 液晶顯示屏
• 10KΩ電位器
• 2 個(gè)紅外傳感器（反射型）
• 連接線
• 電源
• Keil μVision 軟件
• 威勒軟件
• 變形桿菌

采用8051微控制器的雙向訪客計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)

電路設(shè)計(jì)的核心在于微控制器接口的設(shè)計(jì)。這里，我們使用微控制器 AT89C51，它是 8051 系列微控制器。

微控制器 AT89C51 通過 PORT2 引腳（分別為 P2.0 和 P2.1）連接到紅外傳感器對(duì)。下圖顯示了本項(xiàng)目中使用的反射式紅外傳感器模塊的電路圖。

通過為 LED 和光電二極管選擇正確的電阻值來創(chuàng)建傳感器電路。與 IR LED 串聯(lián)的是一個(gè) 150 歐姆的限流電阻。

一個(gè)10K串聯(lián)電阻用于連接反向偏置的光電二極管。分壓器由光電二極管和 10K 電阻器組成，輸出饋送到運(yùn)算放大器 (Op – Amp) 的同相輸入端。

在反相輸入端連接了一個(gè) 10K POT。紅外傳感器的靈敏度可以通過調(diào)節(jié)此 POT 來改變。計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)顯示在 16 x 2 LCD 面板上。 LCD 的數(shù)據(jù)線連接到微控制器的PORT1 引腳。

控制引腳（即 RS、RW 和 E）連接到 P3.6、GND 和 P3.7 引腳。 10KΩ POT 連接到對(duì)比度調(diào)節(jié)引腳，即 LCD 的引腳 3。

設(shè)計(jì)的另一個(gè)重要方面涉及設(shè)計(jì)振蕩器電路和復(fù)位電路。振蕩器電路的設(shè)計(jì)選擇了 11.0592 MHz 石英晶體和兩個(gè)陶瓷電容器（每個(gè) 33pF）。

復(fù)位電路設(shè)計(jì)選用10KΩ電阻和10μF電解電容，保證復(fù)位脈沖寬度為100ms，復(fù)位引腳壓降為1.2V。

如何操作雙向訪客計(jì)數(shù)器電路？

讓我們看看這個(gè)帶有 8051 微控制器的雙向訪客計(jì)數(shù)器是如何工作的。

當(dāng)系統(tǒng)開啟時(shí)，堆棧指針和所有其他變量最初由微控制器初始化。然后掃描輸入引腳（P2.0 和 P2.1）。

同時(shí)，當(dāng)紅外傳感器前面沒有物體時(shí)，紅外 LED 發(fā)出的光不會(huì)落在第一對(duì)傳感器的光電二極管上，并且光電二極管不會(huì)導(dǎo)通。

因此，紅外傳感器的輸出為低電平。換句話說，端口 P2.0 和 P2.1 被設(shè)置為邏輯低電平。當(dāng)人站在紅外傳感器前面時(shí)，紅外 LED 發(fā)出的紅外光會(huì)從傳感器上反射并落在光電二極管上。

結(jié)果，光電二極管開始導(dǎo)通，傳感器的輸出變?yōu)楦唠娖?。換句話說，端口 P2.0 和 P2.1 被設(shè)置為邏輯高電平。

當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)換時(shí)，即首先在端口 P2.0 處接收到邏輯高電平信號(hào)，然后在端口 P2.1 處接收到，微控制器將此解釋為感測到前面的人或物體通過或進(jìn)入的中斷。紅外 LED 和光電二極管。

計(jì)數(shù)值根據(jù)軟件增加，并且該值顯示在 16 x 2 LCD 顯示屏上。

如果微控制器在 P2.1 和隨后的 P2.0 上檢測到邏輯高電平，則假定該人正在離開房間并根據(jù)程序降低微控制器的電壓。

該程序確保僅當(dāng)兩個(gè)傳感器檢測到人員時(shí)計(jì)數(shù)才會(huì)增加或減少。

雙向訪客計(jì)數(shù)器電路的應(yīng)用

1. 使用 8051 微控制器電路的雙向訪客計(jì)數(shù)器可在國內(nèi)使用，以獲取參加聚會(huì)的人數(shù)指示
2. 可以在正式會(huì)議上使用。
3. 它可用于家庭和其他地方，以檢查進(jìn)入安全場所的人數(shù)。
4. 它還可以用作家庭自動(dòng)化系統(tǒng)，通過僅在需要時(shí)打開負(fù)載和風(fēng)扇來確保節(jié)能。

該電路的局限性

1. 它是低范圍電路，無法大面積實(shí)施。
2. 由于計(jì)數(shù)值頻繁變化，一段時(shí)間后輸出可能會(huì)顯得混亂。