基于51单片机的零件计数器设计

业通信工程
学 号
姓 名
指导教师刘玉宏
学 校河海大学常州校区
摘要：
零件计数器生产实践中具有很实际的用途，我们所设计的零件计数器的功能是把接在INT0上的单稳信号当作零件信号，每来一个零件，单片机计数一次，当计满10次时，蜂鸣器发出一声警告音，并使继电器闭合一次，产生零件打包动作，要求LED上显示当前一共生产了多少零件，并能通过串口将零件数目发送给PC机。选择这个项目可以帮助我们更加了解中断、定时器及串口是如何工作的，提高对实际问题的动手操作能力以及解决问题的能力。
电路总图与功能如图所示，每当来一次外部中断时，内部计数一次，并将数值通过4位共阴数码管动态显示出来。而单片机的P2口可以选择四根不同的数码管来动态显示，通过视觉暂留达到同时显示的效果。同时内部程序检测每当计数十次时，会形成一个继电器闭合的零件打包动作，并通过程序使得蜂鸣器发出警报。
1.2 软件设计框图及流程图
void relay()
{
RELAY = ~RELAY;
}
/*******串口发送函数*************/
void send()
{
uchar LedOut1[4];
LedOut1[3] = count2%10000/1000 + 0x30;
LedOut1[2] = count2%1000/100 + 0x30;
count2++;
send();
EX0=1;
}
/*******串口初始化函数*************/
void initUart(void)
{
TMOD|=0x20;
SCON=0x50;
PCON&=0x7f;
TH1=0xfd;
TL1=0xfd;
TR1=1;
}
/*******主函数*************/
三、结论
3.1 本课程设计的主要特点及贡献
本次课程设计的主要特点是利用C51编程实现基于单片机的零件计数器，而非使用汇编语言。在编程中，要学会写出各种子程序，然后合理的调用它们，还要根据实际显示结果不断地去修改和完善，使其最终显示出符合要求的结果。设计中用到烧写工具以及串口助手等软件工具，无需考虑硬件设计，只需完成软件设计部分。本次课程设计完成了基于单片机的零件计数器的设计，不仅考察了我对于单片这门课的学习掌握情况，还考察了我对C语言的基础知识是否扎实，让我们学会将各学科的知识融会贯通。
{
uint i、j；
for(i=z; i > 0; i--)
for(j = 110; j > 0; j--);
}
/*******数码管动态显示函数*************/
void display()
{
uchar i;
LedOut[3] =table[count2%10000/1000];
LedOut[2] =table[count2%1000/100];
C部分电路由4位一体的数码管LED1、单个数码管LED2和8个独立发光二极管L1-L7组成。这3个部分都是共阴结构，并联在一起，连接在P0口上。LED1用于完成LED动态显示实验，各个位选线为P24－P27，段码由P0口输出；LED2的COM端接地，完成LED静态显示实验；L1－L7，可以方便地读出P0输出的二进制数据，亦可做流水灯实验。7407在此起驱动作用。
本课程采用C51编写程序，通过KeilC编写为机器代码，烧写入单片机中，在实验箱上进行操作，完成单片机这种实用工具的整体的学习。
关键字：单片机 零件计数器 LED显示 串口通信
一、系统设计
1.1主要组件及电路框图···································4
1.2软件设计方框图及流程图·······························5
uint count1 = 0;//定义计数变量
uint count2 = 0;
uint Leout[4];
sbit Beep = P3^7;//定义蜂鸣器对应单片机引脚
sbit RELAY = P3^6;//定义继电器对应单片机引脚
/*******延时函数*************/
void delay(uintz)
1.3电路功能··············································7
二、实验过程及结果
2.1 程序设计·············································9
2.2调试过程·············································13
I部分电路为蜂鸣器和继电器电路。
蜂鸣器采用9012三极管驱动，其基极接到RD端，当RD端为低电平时，三极管导通，蜂鸣器响。否则关断。
继电器采用9013三极管驱动，其基极接到WR端，当WRD端为低电平时，三极管关断，继电器不吸合，常闭触点闭合，常开触点打开，D1熄灭；反之则反。
2、实验过程与结果
2.1 程序设计
解决方案：把发送的数据由十六进制显示改为字符显示，在程序中也有所调整后，发现PC机收到的数据即是当前的计数数据。
2.4调试结果
经过反复调试，最终解决了遇到的问题，较好地实现了零件计数器的功能：1、每来一个零件，单片机计数一次，LED上显示当前一共生产了多少零件；2、当计满10次时，蜂鸣器发出一声警告音，并使继电器闭合一次，产生零件打包动作；3、可以通过串口在PC上显示零件个数。
LedOut1[1] = count2%100/10 + 0x30;
LedOut1[0] = count2%10 + 0x30;
SBUF = LedOut1[3];
while(!TI);
TI = 0;
SBUF = LedOut1[2];
while(!TI);
TI = 0;
SBUF = LedOut1[1];
2.3问题及解决···········································13
2.4调试结果 ············································13
3、结论
3.1课程设计特点及贡献·································14
#include<reg52.h>
#defineuint unsigned int
#define uchar unsigned char
/*******LED的字模,共阴数码管0-9*************/
uchar codetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40};
2.3问题与解决
问题一：蜂鸣器的声音太小，几乎无法听到。
解决方案：改变蜂鸣器的延时时间，直到合适为止。
问题二：数码管动态显示的调试时，显示的数字闪的比较厉害。经过多次调试，最终取得了比较好的显示效果。
解决方案：是因为数码管显示延迟的时间太短，改变延时的时间，直到调试成功。
问题三：进行的串口调试时，PC机但发现收到的数据是乱码，不是发送的数据。
3.2 改善建议
本课程设计中还有一些需要改善的方面：
1、当零件计满10个时，继电器闭合一次，产生零件打包动作，却不能够显示打包的次数，可以设计一段可以显示打包次数的程序。
2、可以通过一些记忆芯片，实现当前计数结果的保存，一共查询及对数据的相关处理。
3.3 心得体会
通过这学期对单片机这门课程的学习，我对单片机的原理和运用有了一定的了解。但是当自己动手去设计零件计数器时，还是遇到了很多的问题。程序出现了许多错误，使得调试时无法成功。我们选择的零件计数器考功能是当来一次外部中断时，内部计数一次，并将数值通过4位共阴数码管动态显示出来。而单片机的P2口可以选择四根不同的数码管来动态显示，通过视觉暂留达到同时显示的效果。同时内部程序检测每当计数十次时，会形成一个继电器闭合的零件打包动作，并通过程序使得蜂鸣器发出警报。考查的主要是中断、定时器、串口通信部分的内容。考试后对单片机的许多内容都有了一点生疏，经过这段时间的学习，我对过去所学的知识进行了温习，对我的课题零件计数器所用到的知识也进行了专门的梳理和消化。这次课程设计使我对单片机的C语言编程有了更深刻的认识和更扎实的掌握，通过不断修改，不断尝试，我对源代码各个模块的函数都有了一个非常深入的掌握。我懂得了从书本上学到的知识是什么有限的，只有自己真正地动手去做，才能知道自己还有许许多多的不足，对这门课程的掌握还是远远不够。书本上的知识是死的，只有通过实践和具体的实例运用，才能真正掌握知识、取得进步。在自己实际操作时，发现错误并且解决错误的这样一个过程时十分重要的，这也是能够最快提高我们对专业知识的掌握的方法。我们都知道理论与实际相结合是很重要的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。通过这次课程设计，我了解到各学科之间的知识是融会贯通的，所以打好基础十分重要，我也知道了自己的不足。这次动手操作的机会对我来说十分重要，我感觉我又了解了许多我以前不知道的东西。今后我也会更加注意动手能力的培养，再实践中巩固自己的理专业知识。
附录·····················································16
一、系统设计
1.1主要组件及电路框图
本课程设计使用的实验箱主要由单片机最小系统，LED数码管显示部分，外部中断控制部分，独立式与行列式键盘按键输入部分，串行口通信部分，蜂鸣器与继电器等部分组成。
LedOut[1] =tablecount2%100/10];