【正文】 老師：吳文通 [摘要 ]在工業(yè)自動(dòng)化控制和常見的顯示中，需要計(jì)數(shù)顯示的場(chǎng)合非常多 ,目前大多采用可編程序控制器（ PLC）或單片機(jī)單獨(dú)控制。 具有加 1 與減 1 計(jì)數(shù)并顯示和復(fù)位功能。 [關(guān)鍵詞 ] 單片機(jī)；計(jì)數(shù)；顯示； 555 電路；數(shù)碼管 井岡山大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II Four count display system design based on single chip microputer Candidate： Xiangping Xu Supervisor： Wentong Wu [Abstract] In the industrial automation control and mon display, need to count according to circumstance very much, now mostly adopts the programmable controller (PLC) and single chip microputer control alone. With PLC control, the output points more。 count。 通過本畢業(yè)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)自學(xué)的能力。 4. 通過軟件仿真，對(duì) PROTUES 電路模擬軟件進(jìn)行全方位的學(xué)習(xí)。 設(shè)計(jì)要求 要求所設(shè)計(jì)的電路具有加 1與減 1計(jì)數(shù)并顯示和復(fù)位功能，且電路要求簡潔，利用單片機(jī)知識(shí)軟件編程獨(dú)立完成。減 1 計(jì)數(shù)和復(fù)位控制也可根據(jù)實(shí)際情況由按鈕直接輸出。 單片機(jī)內(nèi)部集成如下部件： 中央處理器（ Central Processing Unit， CPU） 只讀存儲(chǔ)器（ Read Only Memory， ROM） 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ Random Access Memory， RAM） 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器及 I/O（ Input/Output）接口等部件。這在當(dāng)時(shí)來說是非常強(qiáng)大的，通過靈活的控制能力，使其應(yīng)用于電視機(jī)、收音機(jī)和電子玩具中。 1978年 ~1983年： Intel 公司的 MCS51系列為代表，標(biāo)志著進(jìn)入高檔 8位單片機(jī)時(shí)代。 [2] 井岡山大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 家電產(chǎn)品，例如在電視、電話、冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、家用防盜報(bào)警器等。 電子玩具，例如各種電動(dòng)玩具、發(fā)聲玩具、玩具機(jī)器人、遙控電動(dòng)車、遙控航模等。 數(shù)據(jù)通信，例如無線數(shù)傳、大容量存儲(chǔ)設(shè)備等。 單片機(jī)的發(fā)展方向 早期的 51 內(nèi)核只有幾 MHz 的運(yùn)行頻率，現(xiàn)在各個(gè)公司推出的 51 單片機(jī)產(chǎn)品均能夠達(dá)到幾十 MHz 的運(yùn)行頻率，例如 Atmel 公司的 AT89S 系列的單片機(jī)最大運(yùn)行于 33MHz，還有其他一些公司的產(chǎn)品也都具有很高的速度。還有其他一些公司也相應(yīng)提高了指令的執(zhí)行時(shí)間?，F(xiàn)在的單片機(jī)功耗都在逐步下降，同時(shí)還提供了豐富的低功耗模式可供選擇，大大延長了電池的使用時(shí)間。 減小封裝尺寸。 單片機(jī) 內(nèi)部介紹 及選型 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 及電路 圖 21 STC89C52 結(jié)構(gòu)圖 井岡山大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 圖 22 P0 引腳內(nèi)部電路圖 [2] 電源引腳： VCC（ Pin40）：正電源引腳。 XTAL2（ Pin18）：用作片內(nèi)振蕩電路的輸出端或者外部時(shí)鐘源的輸入引腳。 P1端口一般用做通用 I/O 端口，是 8位準(zhǔn)并行的，具備 4個(gè) TTL 負(fù)載的驅(qū)動(dòng)能力。 P3端口可以用作通用 I/O 端口，可進(jìn)行位操作，同時(shí)還具有特定的第二功能。下面分別進(jìn)行介紹。當(dāng)單片機(jī)在非訪問內(nèi)部程序 存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 引腳將有一個(gè) 1/6振蕩頻率的正脈沖信號(hào)輸出，該信號(hào)可以用于外部計(jì)數(shù)或電路其他部分的時(shí)鐘信號(hào)。 當(dāng)單片機(jī)訪問內(nèi)部或者外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，作為選擇信號(hào)。當(dāng)單片機(jī)訪問外部程序存儲(chǔ)器，讀取指令碼時(shí)，該引腳在每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生兩次有效信號(hào)，即該引腳輸出兩個(gè)負(fù)脈沖選通信號(hào)；在執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器讀取指令碼以及讀寫外部數(shù)據(jù)時(shí)，該引腳不產(chǎn)生脈沖信號(hào)。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 6. ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無 需專用仿真器，可通過串口（ RxD/,TxD/）直接下載用戶程 序，數(shù)秒即可完成一片 7. 共 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。它們分別使高電平比較器 A1 的同相輸入和低電平比較器 A2 的反相器、輸入端的參考電平為 2/3VCC 和 1/3VCC。此時(shí)， ① 若定時(shí)器原始狀態(tài)為 0，則集電極輸出（ 7 腳）導(dǎo)通接地，使電容 C 放電、 Vc=0，即輸入 6 腳的信號(hào)低于 2/3Vcc，此時(shí)定時(shí)器維持 0 不變。由于晶體的性質(zhì)關(guān)系密切的兩個(gè)頻率之間的距離 ,在這個(gè)非常狹窄的頻率范圍內(nèi) ,晶振等效電感 ,所以只要晶體它正確的兩端并聯(lián)電容將組成并聯(lián)諧振電路。這個(gè)并聯(lián)諧振電路加到一個(gè)負(fù)反饋電路可以構(gòu)成一個(gè)正弦振蕩電路 ,相當(dāng)于電感由于晶體振動(dòng)頻率范圍很窄 ,所以即使其他元件的參數(shù)變化很大 ,這個(gè)振蕩器的頻率也不會(huì)有很大的變井岡山大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 化。 晶振電路作用： 電容器的大小不是一個(gè)固定值。如水晶 12 m振動(dòng)。單片機(jī)的工作頻率是一個(gè)范圍。 接地會(huì)得到數(shù)字電路是無所謂。從小型到大型信號(hào)依次信號(hào)。 圖 輸入電路 圖 計(jì)數(shù)觸點(diǎn)通過一個(gè) 555 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和 STC89C52 單片機(jī)的 ，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器起防抖作用。該觸點(diǎn)斷開時(shí)，觸發(fā)器輸出為低電平；當(dāng)觸點(diǎn)閉合觸發(fā)時(shí)，其輸出一個(gè)脈沖。該觸點(diǎn)斷開時(shí)， VT1截止， RST 引腳為低電平；該觸點(diǎn)閉合時(shí)， VT1 飽和導(dǎo)通， RST 引腳為高電平，此電平如維持 2 個(gè)機(jī)器周期（約 2μ S），單片機(jī)復(fù)位清零 [6]。 4 塊共陽極數(shù)碼管 LG50011BU 的段選線（ a～ g）并聯(lián)在一起，由單片機(jī)的 P0 口通過芯片 ULN20xx 控制。 當(dāng) P2口某引腳（如 ）輸出高平， ULN20xx 的 16 腳輸出低電平，三極管 VT2 飽和導(dǎo)通，15V 電壓經(jīng)過 VT2 和 R10 加到第一塊數(shù)碼管的公共端 bit1，依次類推。 井岡山大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 圖 系統(tǒng)總的電路圖 井岡山大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 第五 章 系統(tǒng)軟件編程設(shè)計(jì) 單片機(jī) C51 語言的基礎(chǔ) C51 語言的特點(diǎn) 很多，現(xiàn)在就不必多說，但要想編寫一個(gè)完美的程序，尤其是遇到較長的程序時(shí)，良好的編程規(guī)范特別重要。 整齊的代碼書寫格式 if、 do、 while 等塊結(jié)構(gòu)語句中的“ {”和“ }”要配對(duì)對(duì)齊，這樣便于理解該結(jié)構(gòu)的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)。 對(duì)于源程序文件不同結(jié)構(gòu)部分之間要留有空行來區(qū)分。其中的自定義對(duì)象可以是常量、變量、數(shù)組、結(jié)構(gòu)、語 句標(biāo)號(hào)以及函數(shù)等。 井岡山大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 C51 的標(biāo)識(shí)符區(qū)分大小寫，例如“ ch1”和“ Ch1”表示兩個(gè)不同的標(biāo)識(shí)符?！边M(jìn)行隔離語句，例如 int i, j, k 用“ [ ]”對(duì)數(shù)組說明，例如 char ch[ ]=39。 用“ ,”進(jìn)行隔離，例如 char ch1, ch2 用“ ( )”進(jìn)行隔離，例如 s=Fun(r) 用“ *”做指針，例如 char *pter 用“ {}”進(jìn)行隔離復(fù)合語句，例如 for {i=0。 在單片 機(jī)程序中，按照變量的存儲(chǔ)類型，可以分為：自動(dòng)變量；全局變量；靜態(tài)變量；寄存器變量。} 注 意：“ {}”內(nèi)部的循環(huán)體語句， while 語句在執(zhí)行的時(shí)候，首先計(jì)算表達(dá)式的值為真，則執(zhí)行循環(huán)體語句，否則將跳出 while 語句。 函數(shù)聲明：定義函數(shù)的名稱及 函數(shù)代碼。 include：用于文件包含，程序最前面的頭文件便是通過該指令來實(shí)現(xiàn)的。 sbit 存儲(chǔ)類型 ：用于位尋址，從位尋址字節(jié)中定義位變量 。 [8] 井岡山大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 程序設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思路是：單片機(jī)上電復(fù)位，系統(tǒng)輸出為 0 并顯示，之后實(shí)際計(jì)數(shù)數(shù)量有幾位，就顯示幾位，前面的無效 0 不顯示。 //將減 1 計(jì)數(shù)信號(hào)定義在 P1 的第七個(gè)腳上 uchar code table[]= {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d, 0x07,0x7f,0x6f}。 //初始值為 0 ：利用 if 語句，判斷數(shù)據(jù)大小位數(shù)，再選擇性的返回到不同單元。//返回到個(gè)數(shù)位單元 else if(10=Count_Aamp。amp。 void Show_Counts() {uchar i,m。 Buffer_Counts[2] =Count_A%100/10。i++) {P0=table[Buffer_Counts[3i]]。}} //顯示子程序 ：定義無返回值主函數(shù)，利用循環(huán)語句，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)和抗干擾功能。//延時(shí) Count_A=0。 //實(shí)現(xiàn)減 1 功能 if(Count_A==1)Count_A=9999。} 5. 總的程序： include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit k3 = P1^7。 //顯示緩沖單元 uint Count_A=0。t++)。 else if(10=Count_Aamp。amp。 m=read()。 Buffer_Counts[3] =Count_A%10。 P2=Scan_BITs[3i]。 //外部中斷 0 下降沿有效 IE = 0x81。 if(k3 == 0) //檢測(cè)減 1 計(jì)數(shù)信號(hào) {DelayMS(1)。}}}} void EX_INT0() interrupt 0 {Count_A++。 本課程設(shè)計(jì)就是利用 PROTEUS 軟件實(shí)現(xiàn)了各個(gè)功能 。但越是這樣 我 越?jīng)]有放松，剛開始在圖書館借了單片機(jī)編程方面的書，一開始比較吃力，很多地方比較吃力，而且時(shí)間很緊迫。這樣 不僅熟悉了單片機(jī)相關(guān)知識(shí)，而且對(duì)電路，模電，數(shù)電知識(shí)也進(jìn) 一步鞏固，為以后的研究生學(xué)習(xí)打好了基礎(chǔ) 。相信以后公司生產(chǎn)線采用本方案后，顯示會(huì)效果很好，性能穩(wěn)定；其前級(jí)為 PLC 控制，可方便地接入 DCS 系統(tǒng)或采用觸摸屏控制。作為信息時(shí)代的大學(xué)生，僅會(huì)操作鼠標(biāo)是不夠的，對(duì)原理的理解和電路的設(shè)計(jì)能力也非常重要。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，雖然遇到了很多的困難，我這也激發(fā)了我求知的欲望，鍛煉了我獨(dú)立思考的習(xí)慣。老師每次都細(xì)心的引導(dǎo)，