计数器实训报告

基于单片机的产品计数器设计$

专业及班级

、

姓名

学号

&

指导老师包

实训地点田家炳工学院

，

实训时间2013年11月18日至12月6日

—

|

|

目录

目录 (2)

摘要 (3)

]

1.方案论证 (4)

电路设计分析 (4)

整体方案论证 (4)

设计步骤 (4)

2.硬件电路设计 (5)

,

系统搭建 (5)

计数器设计 (5)

原理 (5)

锁存器 (7)

锁存器作用 (7)

;

74HC573 (7)

显示器设计 (8)

完整电路图 (10)

3.软件设计 (11)

4.项目测试 (13)

~

5.心得体会 (14)

参考文献 (15)

摘要

（

本课题主要是采用低成本的MCS-51系列单片机构成具有高可靠性的技术器设计。系统利用AT89C52作为主控芯片设计的一个通用信号计数器，详细说明了其实现过程。本系统使用汇编语言编写，用AT89C52单片机来实现各模块功能，使用PROTEUS进行仿真。本文描述使用C语言和PROTEUS仿真实现函数信号计数器的基本功能，本文重点介绍了以AT89C52单片机为控制器的测量方法，采用单片机智能控制，结合外围电路进行计数，并用十进制数字来显示计数。

关键词：单片机AT89C52电路原理计数显示

、

)

￥

—

'

,

1.方案论证

电路设计分析

,

经分析，此次设计可用软硬件结合，通过软件控制、硬件实现的方式实现。 整体方案论证

整个课程设计要求我们设计三个部分：计数器、BCD 译码器、七段数码管，系统原理方框图如图1所示。根据设计任务指出的要求，我们照旧设计出相应的3个基本原理图：

①计数部分原理图；

②译码部分原理图；

…

③显示部分电路图

整个系统通过计算脉冲进入的个数，在计数器电路中进行计数，将得出的信息通过软件设计使所得的BCD 码数据转变为一个十进制的数字并传递给下一级电路锁存器，并驱动显示部分电路工作，即对七段数码管接通相应的管脚电流。

设计步骤

①检测开发板是否规范、电路能否导通、能否写进程序；

②软件编程设计，实现十进制计数；

#

③软件编译、调试、运行；

④观察分析结果，保存数据

2.硬件电路设计

系统搭建

①单片机最小系统,或者称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。

<

②对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。

③单片机AT89c52原理图及各元件接法：

[

计数器设计

2.2.1原理

89C52单片机有2个16位的定时/计数器，即定时器0（T0）和定时器1（T1）。T0由2个特殊功能寄存器TH0和TL0构成，T1则由TH1和TL1构成。这些功能都由特殊功能寄存器TMOD和TCON所控制。当设置为定时工作方式时，定时器计数89C51片内振荡器输出经12分频后的脉冲，即每个机器周期使定时器（T0或T1）的数值加1直至计满溢出。当89C51采用12MHz晶振时，一个机器周期为1μs，计数频率为1MHz。

当设置为计数工作方式时，通过引脚T0（）和T1（）对外部脉冲信号计数，当输入脉冲信号从1到0的下降沿时，定时器的值加1。在每个机器周期的S5P2期间采样T0和T1引脚的输入电平，若前一个机器周期采样值为1，下一个机器周期采样值为0，则计数器加1。此后的机器周期S3P1期间，新的数值装入计数器。所以，检测一个1至0的跳变需要二个机器周期，故最高计数频率为振荡频率的1/24。对输入信号的占空比无特殊要求，但为了确保某个电平在变化之前至少被采样一次，要求电平保持时间至少是一个完整的机器周期，对输入脉冲的基本要求如下图所示，Tcy为机器周期。

】

(

对输入脉冲宽度的要求

锁存器

2.3.1 锁存器作用

锁存器(Latch)是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路，它们可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态。锁存，就是把信号暂存以维持某种电平状态。锁存器的最主要作用是缓存，其次完成高速的控制其与慢速的外设的不同步问题，再其次是解决驱动的问题，最后是解决一个I/O 口既能输出也能输入的问题。

74HC573

@

74HC573的八个锁存器都是透明的D 型锁存器，当使能LE为高时，Q 输出将随数据（D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器，I/O 通道，双向总线驱动器和工作寄存器。

、

内部原理图

真值表

显示器设计

显示器工作原理：数码管一种是半导体发光器件，其基本单元是发光二极管，通过对其不同的管脚输入相对的电流，使其发亮，从而显示出数字，能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数的器件。

…

七段LED显示器内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的极管的接线形式，可分成共阴极型和共阳极型。LED数码管的g~a七个发光二极管因加正电压而发亮，因加零电压而不以发亮，不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称之为字形码，下面给出共阴极的字形码见表数字对应数码管显示控制转换字节（共阴编码）

显示－－HGFE,DCBA－－编码

0 －－0011,1111－－3FH;

1 －－0000,0110－－06H;

2 －－0101,1011－－5BH;

3 －－0100,1111－－4FH;

4 －－0110,0110－－66H;

5 －－0110,1101－－6DH;

6 －－0111,1101－－7DH;

7 －－0000,0111－－07H;

8 －－0111,1111－－7FH;

9 －－0110,1111－－6FH;