基于8051单片机的自动计数器.docxVIP

基于8051单片机的自动计数器一、课题背景（一）计数器的发展及应用背景随着计数器技术的不断发展与进步，计数器的种类越来越多，应用的范围越来越广。现计数器的种类以增加到：电磁计数器、电子计数器、机械计数器（拉动机械计数器、转动机械计数器、按动机械计数器、测长机械计数器）、液晶计数器等。计数器的应用范围也遍布印刷、纺织、印染、针织、电缆、电讯、军工、轻工、机械、开关、断路器、矿山、实行多班制的纺织行业的织布机、织带机、制线、制带、造纸、制革、薄膜、高压开关电器产品、试验设备，印刷设备、短路器、医疗、纺织、机械、仓库和码头的货运、行人及车辆过往的数量计数、冶金、食品、国防、包装、配料、石油、化工、发电、机床、仪表、自动化控制等行业。（二）传感器“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节，对系统的测控质量起着决定作用。测控系统的自动化程度越高，对传感器的依赖性越大。随着21世纪信息化时代的到来，传感器与传感器技术的重要性更为突出。信息社会的特征是人类社会活动和生产活动的信息化。现代信息科学的三大支柱是信息的采集、传输与处理技术，即传感器技术、通信技术和计算机技术。传感器既是现代信息的源头或“感官”，又是信息社会赖以生存和发展的物质和技术基础。传感器与传感器技术正日益广泛地应用于航空航天、 资源勘探、石油化工、交通通信、灾害预报、安全防卫、环境保护、医疗卫生和日常生活等各个领域，从而促进现代科学技术的迅速发展。随着科学技术的发展，现在已经出现了如下的传感器：电阻应变式、电感式、电容式、压电式、热电式、光电式、数字式、磁敏、光纤、气敏、湿敏传感器等。本次课程设计采用的传感器是光纤传感器。本实验采用的是本实验采用的是导光型多模光纤，它由两束光纤组成半圆分布的Y型传感器探头，一束光纤端部与光源相接来传递发射光，另一束端部与光电转换器相接来传递接收光，两光纤束混合后的端部是工作端亦即探头，当它与被测体相距X时，由光源发出的光通过一束光纤射出后，经被测体反射由另一束光纤接收，通过光电转换器转换成电压，该电压的大小与间距X有关，因此可以用于测量位移。利用光纤位移传感器在被测物体的反射光强弱明显变化时所产生的相应的信号，经电路处理转换成相应的脉冲信号即可测量转速和进行计数。反射型光纤位移传感器的原理图和输出电压与位移之间的关系：（三）数字单片机的技术发展1、内部结构的变化单片机在内部已集成了越来越多的部件，这些部件包括一般常用的电路，例如：定时器，比较器，A/D转换器，D /A转换器，串行通信接口，Watchdog电路，LCD控制器等功能器件，使它的功能越来越强大和应用范围越来越广泛。 现在有的单片机已采用所谓的三核（TrCore）结构。这是一种建立在系统级芯片（System on a chip）概念上的结构。这种单片机由三个核组成：一个是微控制器和DSP核，一个是数据和程序存储器核，最后一个是外围专用集成电路（ASIC）。这种单片机的最大特点在于把DSP和微控制器同时做在一个片上。把它和传统单片机结合集成大大提高了单片机的功能。这是目前单片机最大的进步之一。2、功耗、封装及电源电压的发展现在新的单片机的功耗越来越小，特别是很多单片机都设置了多种工作方式，这些工作方式包括等待，暂停，睡眠，空闲，节电等工作方式。现在单片机的封装水平已大大提高，随着贴片工艺的出现，单片机也大量采用了各种合符贴片工艺的封装方式出现，以大量减少体积。扩大电源电压范围以及在较低电压下仍然能工作是今天单片机发展的目标之一。目前，一般单片机都可以在3.3～5.5V的条件下工作。而一些厂家，则生产出可以在2.2～6V的条件下工作的单片机。3、工艺上的发展现在的单片机基本上采用CMOS技术，但已经大多数采用了0.6?m以上的光刻工艺，有个别的公司，如Motorola公司则已采用0.35?m甚至是0.25?m技术。这些技术的进步大大地提高了单片机的内部密度和可靠性。 单片机的另外一个名称就是嵌入式微控制器。目前，把单片机嵌入式系统和Internet连接已是一种趋势。要实现嵌入式设备和Internet连接，就需要把传统的Internet理论和嵌入式设备的实践都颠倒过来。为了使复杂的或简单的嵌入式设备，例如单片机控制的机床、单片机控制的门锁，能切实可行地和Internet连接，就要求专门为嵌入式微控制器设备设计网络服务器，使嵌入式设备可以和 Internet相连，并通过标准网络浏览器进行过程控制。 二、课题的发展趋势自单片机出现至