基于51单片机的计数器设计

单片机课程设计目录1课程设计的目的.............................................................................................12设计思路...........................................................................................................13设计过程...........................................................................................................23.1方案论证...................................................................................................23.2电路的设计...............................................................................................64应用程序...........................................................................................................65系统调试与焊接.............................................................................................85.1电路的安装与焊接...................................................................................85.2系统试调...................................................................................................96结论..................................................................................................................107心得体会.........................................................................................................10参考文献.............................................................................................................13附录1：总体电路原理图.............................................................................14附录2：实物图................................................................................................15附录3：元器件清单.......................................................................................1611课程设计的目的1．利用单片机定时器/计数器中断设计计数器，0到99的累加。2．综合运用所学的《单片机原理与应用》理论知识，通过实践加强对所学知识的理解，具备设计单片机应用系统的能力。3．通过本次课程设计加深对单片机掌握定时器、外部中断的设置和编程原理的全面认识复习和掌握，对单片机实际的应用作进一步的了解。4．通过本次试验，增强自己的动手能力。认识单片机在日常生活中的应用的广泛性，实用性。明确学习目的，端正学习态度，提高对课程设计重要性的认识，以积极认真的态度参加课程设计工作，按要求完成规定的设计任务。2设计思路本实验利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，通过采用仿真软件来模拟实现。模拟利用AT89C2052单片机、LED数码管以及各种控制器件来控制表的计数以及计数的开启/计数与复位等。利用单片机AT89S51单片机来制作一个手动计数器，在AT89S51单片机的P3.7管脚接一个轻触开关，作为手动计数的按钮，用单片机的P2.0-P2.7接一个共阴数码管，作为00-99计数的个位数显示，用单片机的P0.0-P0.7接一个共阴数码管，作为00-99计数的十位数显示，用单片机P1.0-P1.6接一个并排的7个LED灯，作为00-99计数的二进制显示。设计总图如图2-1所示2图2-1设计总图3设计过程3.1方案论证AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高并且价廉的方案。数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都3接收到相同的字形码，但究竟是哪个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。用单片机技术来实现双显计数器的控制。多功能定时计数器控制系统的原理。它主要由单片机、发光二极管、晶振和双位数码管等部分组成。A．单片机采用STC89C51型。B．数据显示电路：七段四位共阴极数码管，P1口接7个LED二极管，用二进制显示数据；P0和P2口分别接两个数码管，用十进制显示数据。C．数据输入电路：有触发按键完成输入，一次按键LED显示和数码管显示分别加1，LED满二进位，数码显示满十进位。D．电源指示电路：电路接通电源后电源指示灯亮起，表示电源接通。设计总体框架图如图3-1所示4图3-1总体框架图最小控制系统的设计，STC89C51单片机最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。STC89C51单片机的最小系统图如图3-2所示图3-2单片机最小控制系统当RST引脚有一个高电平并维持两个机器周期，则CPU就可以响应并将系统复位。需要100欧，10k电阻各一个，22pf电容一个，按键一个。时钟电路需要在XTAL1，2，两个端口跨接石英晶体及两个电容，电容一般取10uF左右。STC89C51数码管显示LED显示触发电路53.2电路的设计1．指示电路如图3-3所示图3-3指示电路2．数码管为共阴极，八段选端接P1口，四个位选端接P3口，如上图所示。数码管显示电路如图3-4所示。图3-4数码管电路63．复位电路如图3-5所示。图3-5复位电路4应用程序#includestdio.h#includeREG52.H#includestdlib.hvoiddelay5ms(void){unsignedchari,j;for(i=10;i0;i--)for(j=248;j0;j--);}voiddelay2ms(void){unsignedchari,j,k;for(i=20;i0;i--)for(j=20;j0;j--)7for(k=248;k0;k--);}unsignedcharcodeLEDcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};unsignedcharcodeLEDcoda[]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0c,0x0d,0x0e,0x0f,0x10,0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,0x17,0x18,0x19,0x1a,0x1b,0x1c,0x1d,0x1e,0x1f,0x20,0x21,0x22,0x23,0x24,0x25,0x26,0x27,0x28,0x29,0x2a,0x2b,0x2c,0x2d,0x2e,0x2f,0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39,0x3a,0x3b,0x3c,0x3d,0x3e,0x3f,0x40,0x41,0x42,0x43,0x44,0x45,0x46,0x47,0x48,0x49,0x4a,0x4b,0x4c,0x4d,0x4e,0x4f,0x50,0x51,0x52,0x53,0x54,0x55,0x56,0x57,0x58,0x59,0x5a,0x5b,0x5c,0x5d,0x5e,0x5f,0x60,0x61,0x62,0x63};unsignedcharcount;sbitsp1=P3^7;voidmain(void){count=0;P0=LEDcode[count/10];P2=LEDcode[count%10];P1=LEDcoda[count];while(1){if(sp1==0){delay5ms();if(sp1==0){count++;8if(count==100){count=0;}P0=LEDcode[count/10];P2=LEDcode[count%10];P1=LEDcoda[count];while(sp1==0);do{delay5ms();}while(sp1==0);do{delay5ms();}while(sp1==0);}}}}5系统调试与焊接5.1电路的安装与焊接电路安装要注意几个原则：1.先装矮后装高、先装小后装大、先装耐焊等；2.一定要注意排版，不能东倒西歪，方向应尽量一致；3.布线尽量使电源线和地线靠近实验电路板的周边，以起一定的屏蔽作用；4.最好分模块安装。此外焊接时不能出现虚焊、假焊、漏焊，更不能出现过焊，因为有些器件，不能耐高温，比如焊接三极管时，电烙铁绝对不能停留太久；同时过焊铜片将脱落，给焊接带来不必要的麻烦、也将影响板子的视觉效果。5.在焊完之后，不要忙于去调试，而应该用万用表来9查其电路是否接触良好、是否与电路图的布置一致、是否有器件在焊接的过程中烧坏了等。5.2系统试调系统通电后，进入计数设置功能，等待信号的数据输入，当完成设置数值后，开始计数，此时如果对所记录的数据清零则返回到设置数值界面，可以重新设置数值。当所记录的数值等于预设定的数时，蜂鸣器发