使用8051的双向访客计数器:计算进入或离开房间的人数并将其显示在屏幕上是有帮助的。在电影院,购物中心等非常有用。
本文介绍了一种使用8051单片机的双向访客计数器的设计和工作。主要目的是设计一种系统,其中进入或离开房间的人数被跟踪并显示在屏幕上。
当一个人进入房间时,计数将增加,而离开时,计数会减少。IR传感机制用于检测访客的存在,整个计数操作由微控制器完成。
但是,在了解这个电路之前,先了解一下如何将16 x 2 LCD显示器与8051微控制器连接起来,因为我们将在这个项目中使用这个概念。
双向访客计数器电路原理
该电路基于红外传感原理工作。红外或简称IR传感器是与红外光源和光电探测器(如光电二极管或光电晶体管)一起工作的设备,分别充当****和接收器。
在这个项目中,我们使用红外LED作为红外****,使用光电二极管作为红外接收器。两组由红外LED和光电二极管组成的红外传感器放置在房间入口的两端。
每个传感器的输出被馈送到微控制器。在正常操作中,LED发出的IR光不会落在光电二极管上,因为它是反射型IR传感器。在这种情况下,传感器的输出将是逻辑低信号。
如果出现任何中断(由于任何人穿过路径),光电二极管将开始接收IR光并开始导通。因此,传感器的输出将是逻辑高信号。
微控制器检测到每个传感器对从低到高的转变,因此计数将增加或减少。
你知道如何使用频率计数器测量频率吗?
双向访客计数器电路图
使用8051单片机的双向访客计数器电路图
电路组件
以下是此电路中使用的组件及其相应值的列表。光电晶体管
AT89C51(基于8051的单片机)
8051编程器
按钮
10µF电解电容器
2 x 10KΩ电阻器(1/4瓦)
11.0592 MHz晶体
2 x 33pF陶瓷电容器
16 x 2 LCD显示屏
10KΩ电位计
2 x IR传感器(反射型)
连接导线
电源
KeilµVision软件
Willar软件
变形杆菌
注:电路设计部分中提到了IR传感器(反射型)的详细电路。
基于8051单片机的双向访客计数器电路设计
电路设计的核心在于设计微控制器接口。这里,我们使用了单片机AT89C51,这是一个8051系列微控制器。
微控制器AT89C51分别在PORT2引脚P2.0和P2.1处连接到IR传感器对。下图显示了本项目中使用的反射型红外传感器模块的电路图。
使用8051单片机红外传感器的双向访客计数器
通过为LED和光电二极管选择适当的电阻值来设计传感器电路。150Ω限流电阻器与IR LED串联。
光电二极管与10KΩ的串联电阻器反向偏置连接。光电二极管和10KΩ电阻器形成一个分压器,输出被提供给运算放大器(Op-Amp)的非反相输入。
10KΩPOT连接在反相输入端。可以调整此POT以改变IR传感器的灵敏度。16 x 2 LCD显示器用于显示计数值。LCD的数据线连接到微控制器的端口1引脚。
控制引脚,即RS、RW和e连接到P3.6、GND和P3.7引脚。一个10KΩPOT连接到对比度调整引脚,即LCD的引脚3。
设计的另一个重要方面涉及设计振荡器电路和复位电路。振荡器电路是通过选择一个11.0592 MHz石英晶体和两个陶瓷电容器设计的,每个电容器为33pF。
复位电路通过选择10KΩ的电阻器和10µF的电解质电容器来设计,以确保100ms的复位脉冲宽度和1.2V的复位引脚电压降。
如何操作双向访客计数器电路?
现在让我们看看这个使用8051微控制器的双向访客计数器是如何工作的。
当系统通电时,微控制器首先初始化堆栈指针和所有其他变量。然后扫描输入引脚(P2.0和P2.1)。
同时,当IR传感器前面没有物体时,IR LED发出的光不会落在第一对传感器的光电二极管上,因此光电二极管不导通。
因此,IR传感器的输出为低。换句话说,端口P2.0和P2.1处于逻辑低电平。如果IR传感器前面有人,IR LED发出的IR光会从该人身上反射并落在光电二极管上。
结果,光电二极管开始导通,传感器的输出变为高。换句话说,端口P2.0和P2.1处于逻辑高电平。
现在,当转换发生时,即首先在端口P2.0处,然后在P2.1处接收到逻辑高电平时,微控制器将其视为中断,以感测IR LED和光电二极管前面的人或物体的通过或进入。
根据程序,计数值增加,该值显示在16 x 2 LCD显示屏上。
如果微控制器首先在P2.1上检测到逻辑高,然后在P2.0上检测到,则它假设该人正在离开房间,并且根据程序,微控制器减少计数,并在LCD上显示相同的计数。
该程序确保只有当两个传感器都检测到人时,计数才会增加或减少。
双向访客计数器电路的应用
使用8051微控制器电路的双向访客计数器可在国内使用,以获得进入派对人数的指示
它可以在正式会议上使用。
它可用于家庭和其他地方,以检查进入安全场所的人数。
它还可以用作家庭自动化系统,确保仅在需要时打开负载和风扇,从而节约能源。
此电路的限制
这是一个低范围电路,不能在大面积上实现。
随着计数值的频繁变化,经过一段时间后,输出可能看起来很混乱