本文介紹了使用 8051 微控制器的雙向訪客計數(shù)器的設(shè)計和工作。主要目的是設(shè)計一個系統(tǒng)，其中進入或離開房間的人數(shù)被跟蹤并顯示在屏幕上。

當一個人進入房間時，計數(shù)會增加，而當一個人離開房間時，計數(shù)會減少。紅外感應機制用于感應訪客的存在，整個計數(shù)操作由微控制器完成。

但是，在了解該電路之前，請先了解 如何將 16 x 2 LCD 顯示器連接到 8051 微控制器 ，因為我們將在該項目中使用此概念。

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

雙向訪客計數(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）。

在這個項目中，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，來自 LED 的紅外光不會落在其上。在這種情況下，傳感器的輸出將是邏輯低信號。

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電。因此，傳感器的輸出將是邏輯高信號。

每個傳感器對從低到高的轉(zhuǎn)變由微控制器檢測，并且相應地計數(shù)將增加或減少。

雙向訪客計數(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數(shù)器電路設(shè)計

電路設(shè)計的核心在于微控制器接口的設(shè)計。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。下圖顯示了本項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 150 歐姆的限流電阻。

一個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，輸出饋送到運算放大器 (Op – Amp) 的同相輸入端。

在反相輸入端連接了一個 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 連接到對比度調(diào)節(jié)引腳，即 LCD 的引腳 3。

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

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

如何操作雙向訪客計數(shù)器電路？

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

當系統(tǒng)開啟時，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，當紅外傳感器前面沒有物體時，紅外 LED 發(fā)出的光不會落在第一對傳感器的光電二極管上，并且光電二極管不會導通。

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。當人站在紅外傳感器前面時，紅外 LED 發(fā)出的紅外光會從傳感器上反射并落在光電二極管上。

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

當發(fā)生轉(zhuǎn)換時，即首先在端口 P2.0 處接收到邏輯高電平信號，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入的中斷。紅外 LED 和光電二極管。

計數(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。

該程序確保僅當兩個傳感器檢測到人員時計數(shù)才會增加或減少。

雙向訪客計數(shù)器電路的應用

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

該電路的局限性

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