一种带断电保护的通用工业计数器的研制

　　1 概述

　　计数器是工业生产和科学实验中常用的控制器件之一，被广泛应用于对各种零部件的数量统计、重复性实验的计数以及各种信号变化次数的统计等，凡是脉冲量计数的场合皆可应用，例如轧钢厂钢带的计数、印刷厂印刷刊物的计数等。计数器在提高生产率、节省劳动力和生产成本方面起着重要的作用。本文介绍自行研制的工业计数器，具有液晶显示界面和断电保护功能，操作简单方便，安全可靠。

　　2计数器的结构组成

　　本计数器主要由单片微处理机、信号采集调理电路、断电保护电路、继电器驱动及输出电路、液晶显示屏及键盘接口电路等组成。其结构原理如图1所示。

　　单片机是计数器的核心处理部件，采用Aimel公司的AT89C51单片机，8位cPu，具有4k的片内程序存储器，128字节的片内数据存储器，2个16位定时器，4个8位1/0接口，5个中断源，其性能特点完全可以满足计数器的功能要求，而且这种单片机的价格较便宜，性价比高，作为计数器的中央处理单元比较经济合理。

　　2.1传感器及信号采集调理电路

　　为了实现计数功能，根据实际生产的使用需要，传感器应该是脉冲量输出，故本计数器采用的传感器是光电编码器或接近开关，输出的是电压脉冲，传感器的供电电压为SV，输出的电压脉冲也是SV，传感器的接口电路如图2所示。

　　光电编码器和接近开关有4根接头，两根接SV电压，一根接地，还有一根脉冲输出端;如图2接口I是脉冲输出端。当有电压脉冲输出时，三极管导通，把集电极的电压拉低，集电极和单片机的外部中断INTO相连，这样也把P3.2的电平拉低，从而实现了中断口高低电平的跳变。外部中断口的触发方式设成下降沿触发，当传感器有脉冲输出时，引起P3.2从高电平跳变到低电平，外部中断得到触发，单片机立刻响应中断，进人中断服务程序，进行计数处理，实现预定功能。

　　2.2断电保护电路

　　工业生产现场难免会遇到突然断电的现象，当系统意外掉电时，会导致重要数据丢失而不能恢复、为了尽量避免这两种情况的发生，需要加掉电检测和保护电路，以提高系统的抗干扰性和安全性图3为断电保护电路，在断电的瞬时使外部中断口1高电平跳变为低电平，触发断电保护的中断服务程序，把断电前的数据保存到DS1302中指定的RAM寄存器中:

　　2.3继电器输出电路

　　在工业生产中，常常需要在计到某一特定的数值后控制电机的起停为此，本计数器具备继电器输出的功能，可以在计数前根据需要设定继电器输出时的数值，一旦计数器计数达到这个数值时，继电器会立刻动作，控制外部电机的起停