¡Diseño de contador fotoeléctrico basado en microcontrolador!
El sistema de conteo está basado en el microcontrolador serie MCS-51 8031. La memoria de programa 27C256 y la memoria de datos WM0016DRH se amplían fuera del microcontrolador 8013. Además, los puertos de E/S se amplían con el 8255, que también tiene una unidad de reloj, protección de apagado, unidad de vigilancia, unidad de comunicación y LED (diodo emisor de luz).
1) Microcontrolador y memoria 8031
8031 contiene una memoria de programa EEPROM de 4 kb, tiene las características de bajo consumo de energía y una gran capacidad antiinterferencias, y se puede colocar en el monitoreo sitio. La memoria de datos WM0016DRH es una SRAM no volátil multifuncional con las siguientes características: alta velocidad, alta autorretención antiinterferencias, sin miedo a cortes de energía, sin pérdida de datos después de millones de encendidos y apagados, protección contra cortes de energía efectiva para 10 años, no solo lectura y escritura continuas de alta velocidad, operaciones de un solo byte en cualquier dirección, sin necesidad de unir páginas, lectura y escritura aleatorias sin espera, con efecto inmediato, entrada y salida compatibles con reinicio de encendido TTL/CMOS salida, protección de apagado, vigilancia incorporada, monitoreo de energía. No se requieren circuitos externos ni batería, y los pines son compatibles con SRAM estándar.
2) Conteo y visualización
Los pulsos correspondientes al flujo de tráfico multicarril se ingresan en paralelo al puerto P1 del microcontrolador 8031 a través del acoplamiento de aislamiento fotoeléctrico. El valor se controla mediante software y se configura mediante el teclado, y se muestra mediante LED, hay dos modos: visualización de ciclo automático y visualización de punto fijo, los cuales se pueden cambiar a voluntad [4].
Cuando el sensor piroeléctrico se instala en una posición fija, el ancho del pulso y el ciclo de trabajo del pulso de entrada dependen de la velocidad del vehículo y la distancia en la carretera (el ancho del pulso corresponde al tiempo en el monitoreo efectivo dirección del sensor del vehículo, la velocidad del vehículo y la distancia son limitadas), el ciclo de trabajo Q es inferior al 50%. Para recoger con precisión la información del flujo de tráfico, el software puede darse cuenta de que el ciclo de lectura de cada dato de entrada paralelo es más corto que el ancho del pulso y calcular los datos leídos en dos ciclos de lectura adyacentes de cada canal (almacenando temporalmente los datos leídos en el ciclo anterior). Entre ellos, 0 son los datos de lectura del ciclo anterior, cuando el pulso es de nivel bajo, y 1 son los datos de lectura del siguiente ciclo, cuando el pulso es de nivel alto, evitando así la omisión de pulsos y conteos repetidos, y luego cada ciclo Las cuatro lecturas se suman una vez y la suma acumulada es el flujo de tráfico total.
El temporizador/contador en el microcontrolador 8031 está configurado en el modo de trabajo 1, formando un contador binario de 16 bits [5], y el contador decimal de 5 bits [5] se controla directamente. mediante escaneo dinámico. El método de escaneo dinámico se utiliza para conducir directamente la pantalla LED decimal de 5 dígitos. El valor de conteo máximo alcanza 65536. Puede registrar el flujo de tráfico de 4 vehículos y mostrar el tráfico diario total de 4 carriles en un mes. un mes se acumula en el contador. La protección de datos está disponible hasta por un mes. Cuando el contador alcance el valor establecido, enviará una alarma sonora y visual, almacenará los datos y los restablecerá manualmente.
3) Unidad de reloj
El chip de reloj en tiempo real DS12C887 tiene la función de mostrar información de tiempo específica. Si se diseñan los botones de ajuste y configuración, la hora se puede ajustar y configurar fácilmente, proporcionando así datos precisos de la hora para las estadísticas de tráfico.
4) Unidad de comunicación en serie
Debido a las capacidades limitadas de almacenamiento y procesamiento de datos del sistema microcontrolador y los altos requisitos de tiempo real en el sitio, el microcontrolador solo puede almacenar y almacenar temporalmente. Procesar los datos recogidos. Manejo sencillo. En cuanto a la gran cantidad de almacenamiento de datos y el posterior procesamiento complejo de datos, se puede dejar en manos de la computadora host. Dado que el host tiene un puerto serie estándar RS-232, la comunicación de datos con la computadora host se puede lograr a través del puerto serie full-duplex de nivel TTL del microcontrolador 8031 y el circuito de conversión de nivel RS-232 adicional MAX3232.
3 Diseño de software
El programa del sistema de conteo incluye principalmente un programa de autoprueba del sistema, un programa de inicialización del sistema, un programa de escaneo de teclado, un programa de procesamiento de teclas, un programa de visualización y un programa de adquisición y procesamiento de datos. La Figura 4 muestra el flujo principal del programa.
4Instalación y Depuración