【正文】 案四： AVR 系列單片機。 51 系列特別適用于實時控制、只能儀表等領域，是控制應用領域中最理想的 8 位機。由于8048 硬件結構相對簡單，尋址能力也較弱，僅適用于一些簡單實時控制場合。 I/O 口功能也比較強大，方便使用，方便對設計進行擴展，使設計更加完善，成本也相對低一些，雖然在控制與顯示的結合上有些復雜，但和前者相比用單片機設計還是比較可行的。 方案二：單片機。 方案一： CPLD 器件。因此工業(yè)環(huán)境下 ， 串行通信大多 數 都采取 485 串行通信方式 ，這種方式 具有設備簡單、傳輸距離遠、容易實現、維護方 便等優(yōu)點 。常用的串行通信有兩種： 232 串行通信 和 485 串行通信。 基于以上原因，本文提出了一種基于 AVR 單片機的脈沖計數器的設計方法，可以實現脈沖計數并上傳至 PC 機的功能。單片機的應用 具有范圍廣的特點，對各個行業(yè)的技術改造和產品智能化的更新換代起著重要的推動作用。利用單片機作為溫度控制器的中心控制器，不但能使設計簡化，還可以直接與 PC 機連接通信，實現產品的智能化。 單片微型計算機（ Single Chip Microputer）簡稱單片機。脈沖計數器不僅可以對脈沖實現計數，還能根據脈沖數測量事件發(fā)生的頻率，為大批量生產提高效率同時為維修提供低成本和便攜性，而最早電子技術器都是為了諸如院子之類的現象進行技術而設計的，頻率的測量都是用頻率計，脈沖計數器的出現使其更適用于這些領域，而且功能比早期的頻率計更加完善，使用也更加方便。 計數器在數字系統中應用十分廣泛，如電子計算機的控制器中對指令地址進行計數，以便順序取出下一條指令；在運算器中做 乘法和除法運算時記 下加減法的次數，還可以在數字儀器中對脈沖實現計數。計數器是由基本的計數單元和控 制門所組成的，計數單元是由一系列具有存儲信息功能的各類觸發(fā)器所構成，這些觸發(fā)器包括 RS 觸發(fā)器、 JK 觸發(fā)器、 T 觸發(fā)器和 D 觸發(fā)器等。 關鍵字： 計數器、 AVR、 JTAG 接口、 485 串行通信 3 1 緒論 在數字系統中計數器的主要功能是對脈沖的個數進行計數，以實現測量、計數和控制的功能。本文介紹了一種基于單片機的脈沖計數器的設計方法，系統以AVR 單片機為控制器實現對輸入脈沖的計數功能，編程方法采用 JTAG 接口實現在線編程，同時還采用 485 串行通信方式實現了與上位機的通信 ，將計數上傳至上位機顯示。 1 目 錄 目 錄 ............................................................... 1 摘 要 ............................................................... 2 1 緒論 .............................................................. 3 2 方案設計 .......................................................... 5 方案比較與選擇 .............................................. 5 設計方案 .................................................... 6 3 系統硬件設計 ...................................................... 7 電路設計應用環(huán)境簡介 ........................................ 7 脈沖輸入電路 ................................................ 8 光電耦合器 ............................................. 8 脈沖輸入電路設計 ....................................... 8 單片機控制電路 .............................................. 9 AVR 單片機 ............................................. 9 Atmega16 簡介 ......................................... 10 單片機控制電路設計 .................................... 12 JTAG 接口 ................................................... 13 JTAG 簡介 ............................................. 13 JTAG 接口 電路 ......................................... 14 485 通信電路 ................................................ 14 MAX1487 簡介 .......................................... 14 485 通信電路設計 ...................................... 15 電源電路 ................................................... 16 CD4047 簡介 ........................................... 16 電源電路設計 .......................................... 18 4 系統軟件設計 ..................................................... 19 應用環(huán)境簡介 ............................................... 19 主程序設計流程 ............................................. 20 程序設計 ................................................... 21 單片機 ................................................ 21 串口通信 .............................................. 21 5 制作與調試 ....................................................... 23 PCB 圖繪制 .................................................. 23 調試 ....................................................... 24 6 總結 ............................................................. 25 致 謝 .............................................................. 26 參考文獻 ........................................................... 27 附 錄 .............................................................. 28 2 摘 要 在數字系統中計數器的主要功能是對脈沖的個數進行計數，以實現測量、計數和控制的功能。脈沖計數器可以實現測量過程的自動化，廣泛應用于工業(yè)生產和科學實驗中。本文提供的設計方案原理簡單、功耗低、成本低廉，同時在脈沖輸入端增加了光電耦合器進行光電隔離，以達到抗干擾的效果。計數器不僅能用于對一些時鐘脈沖計數，還能用于分頻、定時、產生節(jié)拍脈沖和脈沖序列及進行數字運算等方面，計算結果一般要由 LCD 或者LED 顯示屏才能顯示。 計數器分類：按照計數器中的觸發(fā)器是否同時翻轉來分類可以分為同步計數器和異步計數器；按照技術過程中數字增減來分類，可以分為加法計數器、減法計數器和可逆計數器，隨著時鐘信號不斷增加為加法計數器，隨是時鐘信號不斷減少的為減法計數器，可增可減的叫做可逆計數器。 脈沖計數器可以實現測量過程的自動化，廣泛應用于工業(yè)生產和科學實驗中。 在實際應用中，光能實現對脈沖的計數是遠遠不夠的，還需要根據計數結果實現相應的分析與控制，這就需要結合控制 器和 PC機了。它是把組成微型計算機的各功能部件：中央處理器 CUP、隨機存取存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、 I/O 接口電路、定時器/計數器以及串行接口等部件制作