0-99手动计数器的设计要点
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00-99计数器1.实验任务利用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;硬件电路图如图19所示。
2.电路原理图图4.10.13.系统板上硬件连线(1.把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0-P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个a-h端口上;要求:P0.0/AD0对应着a,P0.1/AD1对应着b,……,P0.7/AD7对应着h。
(2.把“单片机系统”区域中的P2.0/A8-P2.7/A15端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个数码管的a-h端口上;(3.把“单片机系统”区域中的P3.7/RD端口用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP1端口上;4.程序设计内容(1.单片机对按键的识别的过程处理(2.单片机对正确识别的按键进行计数,计数满时,又从零开始计数;(3.单片机对计的数值要进行数码显示,计得的数是十进数,含有十位和个位,我们要把十位和个位拆开分别送出这样的十位和个位数值到对应的数码管上显示。
如何拆开十位和个位我们可以把所计得的数值对10求余,即可得个位数字,对10整除,即可得到十位数字了。
(4.通过查表方式,分别显示出个位和十位数字。
5.程序框图图4.10.26.汇编源程序Count EQU 30HSP1 BIT P3.7ORG 0START: MOV Count,#00HNEXT: MOV A,CountMOV B,#10DIV ABMOV DPTR,#TABLEMOVC A,@A+DPTRMOV P0,AMOV A,BMOVC A,@A+DPTRMOV P2,AWT: JNB SP1,WT ||可能有问题WAIT: JB SP1,WAITLCALL DELY10MSJB SP1,WAITINC CountMOV A,CountCJNE A,#100,NEXTLJMP STARTDELY10MS: MOV R6,#20D1: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D1RETTABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH END7. C语言源程序#include <AT89X51.H>unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};unsigned char Count;void delay10ms(void){unsigned char i,j;for(i=20;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);}void main(void){Count=0;P0=table[Count/10];P2=table[Count%10];while(1){if(P3_7==0){delay10ms();if(P3_7==0){Count++;if(Count==100){Count=0;}P0=table[Count/10]; P2=table[Count%10]; while(P3_7==0);}}}}。
课程设计说明书课程名称:《单片机原理及其在煤矿中的应用》设计题目:99秒计数器设计院系:学生姓名:学号:专业班级:指导教师:2013年12月27 日课程设计任务书摘要:本设计以AT89C51单片机为主控模块,利用汇编语言编写数码管静态显示的专用程序来实现两位数码管静态显示系统,系统主要由电源模块、复位模块、外部时钟电路模块、数码管显示模块构成。
电源电路通过桥堆2W10和三端稳压器7805将交流电压变为5V的直流电压。
复位电路采用上电自动复位来实现。
时钟通过外部12M的晶振来控制。
两位数码管显示由两个共阳极的三极管进行驱动。
将汇编语言编写的两位数码管动态显示程序写入单片机来控制P2口,使数码管相应段点亮,同时利用人眼视觉暂留的特性和数码管的余辉效应,在扫描频率足够高时,人眼无法感觉数码管的变化,从而实现数码的动态显示。
关键词:AT89C51;两位数码管;目录1.设计背景 (5)1.1单片机简介 (5)1.2单片机发展前景 (5)1.3共阳极数码管的显示方法 (6)1.4共阳极数码管的驱动设计 (6)1.5设计要求 (7)2.设计方案 (7)2.1共阳极数码管静态显示 (8)2.2共阳极数码管动态显示 (8)2.3数码管静态与动态显示的优缺点比较 (9)2.4晶振输入电路设计 (9)2.5复位电路设计 (9)3.方案实施 (10)3.1设计目的 (10)3.2硬件电路的分析 (11)3.3电源电路设计 (13)3.4 复位及振荡电路 (13)3.5数码管显示 (13)3.6连接方式 (13)3.7软件设计 (14)3.8系统调试 (19)4.结果与结论 (20)4.1 结果 (20)4.2结论 (21)5.设计心得与体会 (21)6.参考文献 (21)7.附件 (22)7.1软件电路图 (22)7.2演示效果图 (23)一、设计背景1.1单片机简介1、AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。
单片机课程设计题目00~99计数器的设计学生姓名小红1 课程设计的目的(1) 利用单片机定时器/计数器中断设计秒表,从而实现秒、十分之一秒的计时。
(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/暂停/继续与复位等。
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P1.7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。
3 设计过程3.1 方案论证3.1.1 用单片机技术来实现多功能定时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。
1、总体描述(1)单片机采用STC89C52型。
(2)数据显示电路:七段四位共阴极数码管,P1口控制八位段码,P3.4到P3.7控制四位码。
(3)数据输入电路:四个按键完成输入,一号键控制个位加1,可以实现从1加到9;二号键控制十位加一;三号键控制百位加一;四号键控制千位加一。
(4)功能指示电路:上电指示发光二极管,P26口控制蜂鸣器报警功能。
2、总体设计:设计总体框架图如图3-1所示:图3-1总体框架图3.1.2 最小控制系统的设计STC89C52单片机最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。
目录前言 (2)一. 总体设计 (3)二.硬件设计 (4)三.软件设计 (6)四.使用Keil进行程序调试,Proteus进行仿真运 (9)五.结束语 (9)六.参考文献 (10)前言单片机的应用介绍单片机全称叫单片微型计算机(Single Chip Microcomputer),是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴: 1.在智能仪器仪表上的应用 ,例如精密的测量设备 2.在工业控制中的应用用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。
例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。
3.在家用电器中的应用可从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。
一、设计目的1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
2.掌握汇编语言程序设计方法。
3培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力二、设计要求1.上电时,数码管显示为00。
.课程名称单片机原理及应用课程设计学号姓名班级指导老师时间信息工程学院. 设计过程、步骤(可加页):一、设计方案利用STC90C51单片机来制作一个手动计数器,在STC90C51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 接一个共阳数码管,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;二、工作原理采用STC90C51单片机为中心器件,利用其定时器/计时器定时和计数的原理,结合硬件电路如电源电路、晶振电路、复位电路、显示电路,以及一些按键电路等来设计计时器,软硬件有机的结合起来,其中软件系统采用c语言编写程序,包括显示程序,快加程序,暂停程序等,硬件系统利用Keil强大的功能来实现,简单且易观察。
(一)开发板上硬件连线(如图1)1.把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0-P0.7/AD7端口用8 芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个a-h端口上;要求:P0.0/AD0对应着a,P0.1/AD1对应着b,……,P0.7/AD7对应着h。
2.把“单片机系统”区域中的P2.0/A8-P2.7/A15端口用8 芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个数码管的a-h 端口上;3.把“单片机系统”区域中的P3.7/RD 端口用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP1端口上。
图1 硬件电路连接图(二)显示电路两位数码管循环显示00~99电路数码管只要是用于数字的显示。
数码管有共阴和共阳的区分,单片机都可以进行驱动,但是驱动的方法却不同。
两位数码管循环电路是由电阻、二极管和数码管组成,电源+5V通过560的电阻直接给数码管的7个段位供电,P0.0-P0.7对应了两个接数码管的A,B,C,D,E,F,G和小数点位,P2.6接显示个位数的数码管的3、8引角,P2.7则接十位数的。
P2.6和P2.7端口分别控制数码管的十位和个位的供电,当相应的端口变成低电平时,驱动相应的三极管会导通,+5V通过二极管和驱动三极管给数码管相应的位供电,这时只要P0口送出数字的显示代码,数码管就能正常显示需要的数字。
姓名班级指导老师时间信息工程学院图1 硬件电路连接图(二)显示电路两位数码管循环显示00~99电路数码管只要就是用于数字得显示.数码管有共阴与共阳得区分,单片机都可以进行驱动,但就是驱动得方法却不同。
两位数码管循环电路就是由电阻、二极管与数码管组成,电源+5V通过560得电阻直接给数码管得7个段位供电,P0、0—P0、7对应了两个接数码管得A,B,C,D,E,F,G与小数点位,P2、6接显示个位数得数码管得3、8引角,P2、7则接十位数得。
P2、6与P2、7端口分别控制数码管得十位与个位得供电,当相应得端口变成低电平时,驱动相应得三极管会导通,+5V通过二极管与驱动三极管给数码管相应得位供电,这时只要P0口送出数字得显示代码,数码管就能正常显示需要得数字。
图2 十位显示动态数码管(共阳数码管)图3 个位显示静态数码管(共阴数码管)(三)时钟电路时钟电路得晶振频率越高,系统得时钟频率越高,单片机得运行速度也越快。
晶振频率根据设计需要设为12MHz,又根据谐振性质,电路中得电容应选择为30pF左右。
图4 时钟电路(四)复位电路MCS—51单片机得复位就是靠外部电路实现得。
MCS—51单片机工作之后,只要在她得RST引线上加载10ms以上得高点平,单片机就能有效地复位。
MCS-51单片机通常采用上电自动复位与按键复位两种方式。
最简单得复位电路如图5:图5 复位电路上电瞬间,RC电路充电,RST引线出现正脉冲,只要RST保持10ms以上得高电平,就能使单if(i++==100)//如果i=0{i=0;count++;P0=CODE[count/10];P2=~CODE[count%10];if(count==99)count=0; //如果到了99,则重新从0开始计数}}结果与分析(可以加页):(一)调试结果1.初始状态图7:初始状态结果图2.开始计时后按下按键暂停图8:中间状态图示(二)问题分析及解决措施1、一开始时没有分清楚数码管就是共阴数码管还就是共阳数码管,C语言程序中默认数码管就是共阴,所以两个P接口得值都就是按照共阴去写得,导致数码管选段及位显有问题,后来经过老师得指点,将共阳数码管P2得接口改成了共阴。
目录1 引言 (2)1.1 AT89C51单片机及其引脚说明 (2)1.1.1 AT89C51简单介绍 (2)1.1.2 引脚说明 (3)2系统硬件电路设计 (5)2.1 秒计时器的设计要求 (5)2.2 秒计时器的组成及其原理图 (5)2.3系统板硬件连线 (6)3 系统软件设计 (8)3.1 源程序代码 (8)3.2 程序流程图 (8)3.2.1 主程序流程图 (9)3.2.2 中断程序流程图 (10)4 课程设计心得会 (11)参考文献 (11)附录A (12)附录B (12)1 引言单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
1.1 AT89C51单片机及其引脚说明1.1.1 AT89C51简单介绍AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
89C2051是一种带2K字节闪烁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100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89C51是一种高效微控制器,89C2051是它的一种精简版本。
89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89C51具有如下特点:40个引脚,4k Bytes Flash片内程序存储器,128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。
计数器设计 一、实习目的与要求1、设计的目的(1)掌握51系列单片机的基本硬件结构及工作原理。
(2)掌握51系列单片机的汇编语言及基本程序设计方法。
(3)学习并掌握使用51系列单片机开发控制系统的基本步骤及方法。
(4)掌握51系列单片机键盘显示电路的编程方法。
2、设计要求(1)设计十进制0~99的计数器,采用按键计数,数码管显示。
(2)采用按键产生计数值:按下按键,计数值增加1; (3)采用2位数码管显示,计数初值为0;(4)当计数达到99时,再次按下按键,计数值从1开始增加; (5)设计一个按键,用于清空计数值。
二、 总体设计方案1、计数器的基本原理利用AT89S51单片机来制作一个手动计数器,在AT89S51单片机的P3.2管脚接一个轻触开关,作为手动计数的按钮。
再利用AT89S51单片机的复位键进行清零处理。
同时51单片机的P1.0-P1.7接共阴数码管的位选,作为0-99计数选择的位置。
用单片机的P0.0-P0.7接共阴数码管的段选,作为00-99计数的显示,总体结构框图如图1-1所示。
图1-12、模块电路分析(1) STC89C51单片机:它是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦1000次的Flash 只读程序存储器,器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及STC8951引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash 存储单元,功电源 键盘AT89S51 单片机数码管显示能强大的微型计算机的STC8951可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解方案。
STC8951具有如下特点:40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,128bytes 的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入输出(I/O)口,5个中断优先级,2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信,片内时钟振荡器。
一.题目:00-99计数器二.主要元器件:单片机89C52··········1个共阴数码管··············2个蜂鸣器······················1个按钮开关··················1个单片机底座··············1个12MH晶振·············1个22PF电容················2个极性电容··················1个1K电阻····················2个排阻················2个NPN三极管···········1个导线若干三.主要功能:利用AT89C52单片机来制作一个手动计数器,按一下加1,计数器从00一直加到99,实现100个数值的计数功能。
课程设计课程名称51单片机原理及应用单片机“0~99”加法计数器题目名称程序设计专业班级学生姓名学号指导教师蚌埠学院计算机科学与技术系课程设计任务书课程51单片机原理及应用班级班导教师题目基于单片机“0~99”加法计数器的设计完成时间主要内容问题描述(功能要求):利用AT89C51单片机来制作一个手动计数器。
按一次按钮计数一次,计数的范围是0~99,功能显示1为0~99的显示,另一功能是0~99的数字总和,两者可以同时实现。
设计任务及要求1) 上电时,数码管显示为00。
2) 利用单片机来制作一个手动计数器,在单片机的管脚上接一个轻触开关,作为手动计数的按钮,用单片机的I/O口接数码管,作为计数器,进行加计数显示。
3)按一次按钮计数一次,计数的范围是0~99,功能显示1为0~99的显示,另一功能是0~99的数字总和,两者可以同时实现。
设计报告要求1.封面:(格式附后)2.课程设计任务书3.课程设计报告:⑴系统总体方案⑵设计思路和主要步骤⑶各功能模块和流程图⑷设计代码⑸心得体会和参考资料说明:学生完成课程设计后,提交课程设计报告及软件,要求文字通畅、字迹工整(也可用以打印),文字不少于5000 字,并装订成册。
指导时间地点上机时间,多媒体技术实验室(重型楼0411)版面要求1.题目用黑体三号,段后距18磅(或1行),居中对齐;2.标题用黑体四号,段前、段后距6磅(或0.3行);3.正文用小四号宋体,行距为1.25倍行距;4.标题按“一”、“㈠”、“1”、“⑴”顺序编号。
上机时间安排星期周次一二三四五六日第14周-第17周C51系统课程设计总学时:16刘粉[1-2节]重型楼0411C51系统课程设计总学时:16刘粉[5-6节]重型楼0411目录一.前言 (4)二.单片机介绍 (4)(一).AT89C51简介编辑 (4)(二).主要特性编辑 (5)(三).特性概述编辑 (5)(四).管脚说明编辑 (5)(五).芯片擦除编辑 (7)(六).串口通讯 (7)三.课程设计的目的和要求 (11)(一).设计目的 (11)(二).课程设计题目 (11)(三).设计任务及要求 (11)四.总体设计思路 (11)(一).硬件设计思路及系统框图 (11)1.硬件设计思路: (11)2.原器件清单 (12)3.系统框图 (12)(二).软件设计思路: (12)(三).对照表 (12)(四).程序流程图 (13)五.硬件设计 (15)(一).芯片主要特性 (15)(二)管脚说明: (15)(三).排阻的作用 (16)(四).电路图说明 (17)1.添加晶振和复位 (17)2.添加P0和P2两个按键 (17)3. 数码管动态显示 (17)六.软件设计说明 (17)七.使用Keil、preoteus软件调试仿真说明 (19)八.结束语 (20)九.参考文献 (21)附录: (22)(一).汇编源程序 (22)(二).原理图 (24)前言单片机全称叫单片微型计算机(Single Chip Microcomputer),是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1 计数器介绍本设计是根据我们所学习的单片机课程,按照课程要求进行的课程设计。
单片机技术是一个不可或缺的技术,尤其是对于我们电气专业来说它是我们必须要掌握的技能之一,使我们未来工作和生活的根本。
现在的社会是一个信息科技高速发展的社会,也是一个电子技术和微机计算机迅速发展的时代,单片机的档次和水平在不断的提高,其应用的领域和范围也越来越广,成为现代电子系统中最重要的智能化核心部分。
随着计数器技术的不断发展与进步,计数器的种类越来越多,应用的范围越来越广,随之而来的竞争也越来越激烈。
过硬的技术也成为众多生产厂商竞争的焦点之一。
厂商为了在竞争中处于不败之地,从而不断地改进技术,增加产品的种类。
现计数器的种类以增加到:电磁计数器、电子计数器、机械计数器(拉动机械计数器、转动机械计数器、按动机械计数器、测长机械计数器)、液晶计数器等。
计数器的应用范围也遍布印刷、纺织、印染、针织、电缆、电讯、军工、轻工、机械、开关、断路器、矿山、实行多班制的纺织行业的织布机、织带机、制线、制带、造纸、制革、薄膜、高压开关电器产品、试验设备,印刷设备、短路器、医疗、纺织、机械、仓库和码头的货运、行人及车辆过往的数量计数、冶金、食品、国防、包装、配料、石油、化工、发电、机床、仪表、自动化控制等行业。
1.2 本次设计的要求1) 上电时,数码管显示为00。
2) 利用单片机来制作一个手动计数器,在单片机的管脚上接一个轻触开关,作为手动计数的按钮,用单片机的I/O口接数码管,作为计数器,进行加计数显示。
3) 计数器计数到99后,再按计数按钮,则数码管从00重新开始计数。
1.3 本次设计的目的1) 学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
2) 掌握汇编语言程序设计方法。
3) 培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
0-99计数显示器1.设计任务计数显示器,主要功能为实现0-99的计数及显示功能2.设计目的(1)了解计数器的逻辑功能。
(2)学会计数器的使用方法,掌握中规模集成计数器74LS161各管脚功能。
(3)熟悉0-99计数显示器的一般应用。
3.设计设备和器件实训设备:万用表、逻辑笔、示波器、直流稳压电源。
实训器件:实验电路板、二进制计数器74LS161(2个)、字符译码器74LS48(2个)、共阴极数码管(2个)、与非门74LS00(4个),纽扣开关(3个)。
4.设计步骤与要求电路组成:查集成电路手册,初步了解74LS161、74LS48和数码管的功能,确定74LS161、74LS48、74LS00的管脚排列,了解各管脚的功能。
电路组成元件选择:开关产生信号电路可选由两个与非门构成的单脉冲发生器,计数器可选74ls161对其进行计数,显示电路可用74ls48字符译码器和共阴极7段数码管实现。
(1)74ls161特性、引脚的连接、161 为可预置的4位二进制同步计数器,共有54/74161 和54/74LS161 两种线路结构型式,其主要电特性的典型值如下:端C LOCK 状态如何,即可完成清除功能。
161 的预置是同步的。
当置入控制器L OAD 为低电平时,在C LOCK 上升沿作用下,输出端 QA-QD 与数据输入端 A-D 相一致。
对于54/74161,当C LOCK 由低至高跳变或跳变前,如果计数控制端E NP、 ENT为高电平,则L OAD 应避免由低至高电平的跳变,而54/74LS161 无此种限制。
靠C LOCK 同时加在四个触发器上而实现的。
当161 的计数是同步的,ENP、ENT 均为高电平时,在C LOCK 上升沿作用下Q A-QD 同时变化,从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。
对于54/74161,只有当CLOCk 为高电平时,ENP、ENT 才允许由高至低电平的跳变,而54/74LS161 的E NP、ENT 跳变与C LOCK 无关。
0-99计数器设计摘要:单片机以其微小的体积、低廉的价格、强大的控制能力在智能化和控制领域有着广泛的应用。
计数器就是单片机诸多应用中的一例。
它能够显示实时计数值(0-99),且计数范围可以自行调整(0-99)。
该计数器采用AT89S51单片机为主控制核心。
计数器具有很强的实用性,能广泛应用于各种场合。
论文部分详细地叙述了设计的整个过程,共分6章。
第1章介绍了选题背景;第2章是核心芯片的简介;第3章介绍了设计任务和要求;第4章介绍了系统方案的论证;第5章介绍了硬件电路设计;第6章介绍了系统程序。
关键词:单片机;AT89S51;计数器The Counter Design of 0 To 99Abstract: The microcontroller unit(MCU) has been used widely in intelligence and industrial control for its small scale, low price, great ability of control. The counter is one example of many applications. It can display real count (0-99) and count range (0-99) to adjust. AT89S51 played the role of master in this design. The counter has great ability in practice and it can be used in many fields. This paper mainly introduces the process of the design, and it divided to 6 chapters. Chapter 1 describes the background knowledge of the system; Chapter 2 is the brief introduction of the core chip; Chapter 3 describes the assignment and requirement of the design; Chapter 4 describes programs demonstrate of the system; Chapter 5 describes the design of the hardware circuit; Chapter 6 describes the program of the system.Key word:microcontroller; AT89S51; counter目录摘要 (1)ABSTRACT (1)第一章引言 (3)第二章核心芯片简介 (3)2.1 AT89S51的结构和特点 (3)2.2 单片机外部结构及结构特点 (4)2.3 主要功能特性 (5)2.4 AT89S51的新功能 (5)2.5 单片机内部结构介绍 (5)第三章设计任务及要求 (9)3.1 设计任务 (9)3.2 技术基本要求 (9)第四章方案设计及论证 (9)4.1单片机控制模块 (9)4.2报警模块 (10)4.3显示模块 (10)第五章系统的硬件设计 (10)5.1系统原理图 (10)5.2 AT89S51的外围电路 (11)5.2.1晶振电路 (11)5.2.2复位电路 (11)5.3显示模块的实现 (11)5.4单片机控制模块的电路设计与实现 (11)5.5报警模块的实现 (12)第六章系统程序 (12)附录 (15)第一章引言计数器可以用来显示产品的工作状态,一般来说主要是用来表示产品已经完成了多少份的折页配页工作。
0-99计数器设计摘要:单片机以其微小的体积、低廉的价格、强大的控制能力在智能化和控制领域有着广泛的应用。
计数器就是单片机诸多应用中的一例。
它能够显示实时计数值(0-99),且计数范围可以自行调整(0-99)。
该计数器采用AT89S51单片机为主控制核心。
计数器具有很强的实用性,能广泛应用于各种场合。
论文部分详细地叙述了设计的整个过程,共分6章。
第1章介绍了选题背景;第2章是核心芯片的简介;第3章介绍了设计任务和要求;第4章介绍了系统方案的论证;第5章介绍了硬件电路设计;第6章介绍了系统程序。
关键词:单片机;AT89S51;计数器The Counter Design of 0 To 99Abstract: The microcontroller unit(MCU) has been used widely in intelligence and industrial control for its small scale, low price, great ability of control. The counter is one example of many applications. It can display real count (0-99) and count range (0-99) to adjust. AT89S51 played the role of master in this design. The counter has great ability in practice and it can be used in many fields. This paper mainly introduces the process of the design, and it divided to 6 chapters. Chapter 1 describes the background knowledge of the system; Chapter 2 is the brief introduction of the core chip; Chapter 3 describes the assignment and requirement of the design; Chapter 4 describes programs demonstrate of the system; Chapter 5 describes the design of the hardware circuit; Chapter 6 describes the program of the system.Key word:microcontroller; AT89S51; counter目录摘要 (1)ABSTRACT (1)第一章引言 (3)第二章核心芯片简介 (3)2.1 AT89S51的结构和特点 (3)2.2 单片机外部结构及结构特点 (4)2.3 主要功能特性 (5)2.4 AT89S51的新功能 (5)2.5 单片机内部结构介绍 (5)第三章设计任务及要求 (9)3.1 设计任务 (9)3.2 技术基本要求 (9)第四章方案设计及论证 (9)4.1单片机控制模块 (9)4.2报警模块 (10)4.3显示模块 (10)第五章系统的硬件设计 (10)5.1系统原理图 (10)5.2 AT89S51的外围电路 (11)5.2.1晶振电路 (11)5.2.2复位电路 (11)5.3显示模块的实现 (11)5.4单片机控制模块的电路设计与实现 (11)5.5报警模块的实现 (12)第六章系统程序 (12)附录 (15)第一章引言计数器可以用来显示产品的工作状态,一般来说主要是用来表示产品已经完成了多少份的折页配页工作。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1 计数器介绍本设计是根据我们所学习的单片机课程,按照课程要求进行的课程设计。
单片机技术是一个不可或缺的技术,尤其是对于我们电气专业来说它是我们必须要掌握的技能之一,使我们未来工作和生活的根本。
现在的社会是一个信息科技高速发展的社会,也是一个电子技术和微机计算机迅速发展的时代,单片机的档次和水平在不断的提高,其应用的领域和范围也越来越广,成为现代电子系统中最重要的智能化核心部分。
随着计数器技术的不断发展与进步,计数器的种类越来越多,应用的范围越来越广,随之而来的竞争也越来越激烈。
过硬的技术也成为众多生产厂商竞争的焦点之一。
厂商为了在竞争中处于不败之地,从而不断地改进技术,增加产品的种类。
现计数器的种类以增加到:电磁计数器、电子计数器、机械计数器(拉动机械计数器、转动机械计数器、按动机械计数器、测长机械计数器)、液晶计数器等。
计数器的应用范围也遍布印刷、纺织、印染、针织、电缆、电讯、军工、轻工、机械、开关、断路器、矿山、实行多班制的纺织行业的织布机、织带机、制线、制带、造纸、制革、薄膜、高压开关电器产品、试验设备,印刷设备、短路器、医疗、纺织、机械、仓库和码头的货运、行人及车辆过往的数量计数、冶金、食品、国防、包装、配料、石油、化工、发电、机床、仪表、自动化控制等行业。
1.2 本次设计的要求1) 上电时,数码管显示为00。
2) 利用单片机来制作一个手动计数器,在单片机的管脚上接一个轻触开关,作为手动计数的按钮,用单片机的I/O口接数码管,作为计数器,进行加计数显示。
3) 计数器计数到99后,再按计数按钮,则数码管从00重新开始计数。
1.3 本次设计的目的1) 学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
2) 掌握汇编语言程序设计方法。
3) 培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1 计数器介绍本设计是根据我们所学习的单片机课程,按照课程要求进行的课程设计。
单片机技术是一个不可或缺的技术,尤其是对于我们电气专业来说它是我们必须要掌握的技能之一,使我们未来工作和生活的根本。
现在的社会是一个信息科技高速发展的社会,也是一个电子技术和微机计算机迅速发展的时代,单片机的档次和水平在不断的提高,其应用的领域和范围也越来越广,成为现代电子系统中最重要的智能化核心部分。
随着计数器技术的不断发展与进步,计数器的种类越来越多,应用的范围越来越广,随之而来的竞争也越来越激烈。
过硬的技术也成为众多生产厂商竞争的焦点之一。
厂商为了在竞争中处于不败之地,从而不断地改进技术,增加产品的种类。
现计数器的种类以增加到:电磁计数器、电子计数器、机械计数器(拉动机械计数器、转动机械计数器、按动机械计数器、测长机械计数器)、液晶计数器等。
计数器的应用范围也遍布印刷、纺织、印染、针织、电缆、电讯、军工、轻工、机械、开关、断路器、矿山、实行多班制的纺织行业的织布机、织带机、制线、制带、造纸、制革、薄膜、高压开关电器产品、试验设备,印刷设备、短路器、医疗、纺织、机械、仓库和码头的货运、行人及车辆过往的数量计数、冶金、食品、国防、包装、配料、石油、化工、发电、机床、仪表、自动化控制等行业。
1.2 本次设计的要求1) 上电时,数码管显示为00。
2) 利用单片机来制作一个手动计数器,在单片机的管脚上接一个轻触开关,作为手动计数的按钮,用单片机的I/O口接数码管,作为计数器,进行加计数显示。
3) 计数器计数到99后,再按计数按钮,则数码管从00重新开始计数。
1.3 本次设计的目的1) 学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
2) 掌握汇编语言程序设计方法。
3) 培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第2章硬件介绍2.1 单片机8051是MCS-51系列单片机的典型产品,以这一代表性的机型进行系统的讲解。
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明:•中央处理器:中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。
•数据存储器(RAM):8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。
图2-1 8051内部结构图•程序存储器(ROM):8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。
•定时/计数器(ROM):8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
•并行输入输出(I/O)口:┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊8051共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。
•全双工串行口:8051内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。
•中断系统:8051具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断,可满足不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。
•时钟电路:8051内置最高频率达12MHz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时序,但8051单片机需外置振荡电容。
单片机的结构有两种类型,一种是程序存储器和数据存储器分开的形式,即哈佛(Harvard)结构,另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构,即普林斯顿(Princeton)结构。
INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式,而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。
下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图2-2。
图2-2 MCS-51结构图MCS-51的引脚说明:MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP 结构,右图是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。
现在我们对这些引脚的功能加以说明:MCS-51的引脚说明:MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊结构,右图是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。
现在我们对这些引脚的功能加以说明:如图2-3.图2-3 双列直插式封装引脚图Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚,当8051通电,时钟电路开始工作,在RESET 引脚上出现24个时钟周期以上的高电平,系统即初始复位。
初始化后,程序计数器PC指向0000H,P0-P3输出口全部为高电平,堆栈指针写入07H,其它专用寄存器被清“0”。
RESET由高电平下降为低电平后,系统即从0000H地址开始执行程序。
然而,初始复位不改变RAM(包括工作寄存器R0-R7)的状态,8051的初始态。
8051的复位方式可以是自动复位,也可以是手动复位。
此外,RESET/Vpd还是一复用脚,Vcc掉电其间,此脚可接上备用电源,以保证单片机内部RAM的数据不丢失。
见下图2-4为两种复位方式和两种时钟方式:图2-4 复位方式图与时钟方式图•Pin30:ALE/ 当访问外部程序器时,ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。
而访问内部程序存储器时,ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号,这个信号可以用于识别单片机是否工作,也可以当作一个时钟向外输出。
更有一个特点,当访问外部程序存储器,ALE会跳过一个脉冲。
如果单片机是EPROM,在编程其间,将用于输入编程脉冲。
•Pin29: 当访问外部程序存储器时,此脚输出负脉冲选通信号,PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上,外部程序存储器则把指令数据放到P0口上,由CPU┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊读入并执行。
•Pin31:EA/Vpp程序存储器的内外部选通线,8051和8751单片机,内置有4kB 的程序存储器,当EA为高电平并且程序地址小于4kB时,读取内部程序存储器指令数据,而超过4kB地址则读取外部指令数据。
如EA为低电平,则不管地址大小,一律读取外部程序存储器指令。
显然,对内部无程序存储器的8031,EA端必须接地。
在编程时,EA/Vpp脚还需加上21V的编程电压。
2.2 数码管的介绍在本任务中用2位数码管显示当前数值的十位,个位,由于数码管个数不多,故采用静态显示方式,2位数码管的相同段并联在一起,由一个6位I/O(P1口)输出字形码控制显示某一字形,每个数码管的公共端由另外一个I/O口(P0口)输出的字位码控制,即数码管显示的字形是由单片机I/O口输出的字形码确定,而哪个数码管点亮是由单片机I/O口输出的字位码确定的。
2个数码管分时轮流循环点亮,在同一时刻只有1个数码管点亮,但由于数码管具有余辉特性及人眼具有视觉暂留特性,所以适当地选取循环扫描频率,看上去所有数码管是同时点亮的,察觉不出闪烁现象。
动态显示方式所接数码管不能太多,否则会因每个数码管所分配的实际导通时间太少,使得数码管的亮度不足。
在本任务中,为了简便,字形码和字位码都没由加驱动电路,在实际应用中应加驱动电路。
数码管有共阴极和共阳极两种,对于共阳数码管,字形驱动输出0有效,字位驱动输出1有效;而对于共阴数码管则相反,即:字形驱动输出1有效,字位驱动输出0有效显示器普遍地用于直观地显示数字系统的运行状态和工作数据,按照材料及产品工艺,单片机应用系统中常用的显示器有:发光二极管LED显示器、液晶LCD显示器、CRT显示器等。
LED显示器是现在最常用的显示器之一,发光二极管(LED)由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成,可以单独使用,也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件(半导体显示器)。
分段式显示器(LED数码管)由7条线段围成8字型,每一段包含一个发光二极管。
外加正向电压时二极管导通,发出清晰的光。
只要按规律控制各发光段亮、灭,就可以显示各种字形或符号。
LED数码管有共阳、共阴之分。
图是共阳式、共阴式LED数码管的原理图和符号。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图2-5 共阳式、共阴式LED数码管的原理图和数码管的符号图显示电路显示模块需要实时显示个位和十位,因此需要2个数码管。
采用静态显示方式显示时间,硬件连接如下图所示,PO口接的是十位显示的数码管,P2口接的是个位显示的数码管。
其硬件连接方式如下图所示。
图2-6 数码管的硬件连接示意图数码管使用条件:a、使用电压段:根据发光颜色决定;b、小数点:根据发光颜色决定c、使用电流:静态:总电流 80mA(每段 10mA);动态:平均电流 4-5mA 峰值电流100mA。
数码管使用注意事项说明:(1)数码管表面不要用手触摸,不要用手去弄引角;(2)焊接温度:260度;焊接时间:1s(3)表面有保护膜的产品,可以在使用前撕下来。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第3 章电路设计3.1 复位电路的设计本电路为了节省材料,简便电路,采用上电自动复位电路设计,电路接线图如下。
图3-1 复位电路图3.2 显示电路的设计这里的显示电路采用共阳极数码管这个元件,因为只使用两个数码管,采用动态显示编程有点麻烦,故采用静态显示,只是在单片机与数码管之间要接一个限流电阻,防止电流过大,把数码管烧了!详细的电路接线图如下:┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图3-2 显示电路图3.3 时钟电路的设计这里的时钟电路使用XTAL1和XTAL2的输出口连接,此处采用两个30PF的瓷片电容和一个12MHZ的晶振构成时钟电路。