简易计数器.docx
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简易计数器
课程设计报告
课程名称：
单片机课程设计
专业：
广播电视工程班级：
B1201
姓名：
熊业昌学号：
12405040114
同组人：
朱舟、李佳星、吕杰
成绩：
完成日期：
2015年一月七日
任务书
题目：
简易计数器
设计内容及要求：
1、硬件设计
单片机主电路、数码管显示电路等
2、软件设计
系统流程图、各功能程序
3、安装调试
设计环境：
PROTEUS、Keil开发环境
基本目标：
（1）使用单片机实现简易计数器
（2）当从入口出投入物件时，能显示投入的个数（十以内，1位）
扩展功能：
（1）百以内计数（两位）；
（2）超过量程，报警后，清零；
（3）达到所需数量，按压开关，清零；
（4）其他。
摘要
本文结合实际使用需求和课程设计课题的要求，简单论述了一种结合数码管显示器可以简单计数的单片机，类似地铁站的硬币收集装置。
该方案以AT89C51单片机、数码管显示器、简单计数开关为基础，重点对设计系统的硬件、软件的设计组成进行论述和分析。
整个计数器系统由四大模块组成：
最小系统、数码管显示器、清零开关、计数开关。
硬件设计在PROTEUS仿真软件完成，软件编程在KeilC软件上完成，最后完成联合仿真。
仿真完成无误后，连接实物，测试并完成课题。
关键词：
单片机、数码管显示器、弹片开关
目录
第一章：
设计说明5
第二章：
单片机主要原理5
第三章：
硬件设计7
第四章：
软件设计8
第5章：
调试与仿真10
第六章：
实物图11
第六章：
心得体会12
附录：
13
第1章：
设计说明
1.1：
设计要求
能够简单进行计数，并将数字显示在数码管显示器上。
对投入系统的硬币可以进行100以类的计数，并且可以随时完成清零操作。
1.2：
确定设计方案
由于红外开关设计较为复杂，所以使用弹片开关。
计数时，必须将硬币准确投进弹片开关，否则有可能没有启动开关，无法计数。
第2章：
单片机主要原理
由于该课程设计主要是AT89C51芯片，将对其进行纤细介绍。
2.1：
单片机概述
单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。
2.2：
芯片简介
MSC-51芯片简介：
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。
引脚介绍：
VCC（40脚）：
接+5V电源正端。
VSS（20脚）：
接+5V电源地端。
XTAL1（19脚）：
接外部石英晶体的一端。
在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。
当采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚接地；对于CHMOS单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端。
P0口（39~32脚）：
P0.0~P0.7统称为P0口。
在不接片外存储器与不扩展I/O口时，可作为准双向输入/输出口。
在接有片外存储器或扩展I/O口时，P0口分时复用为低8位地址总线和双向数据总线。
P1口（1~8脚）：
P1.0~P1.7统称为P1口，可作为准双向I/O口使用。
对于52子系列，P1.0与P1.1还有第二功能：
P1.0可用作定时器/计数器2的计数脉冲输入端T2，P1.1可用作定时器/计数器2的外部控制端T2EX。
P2口（21~28脚）：
P2.0~P2.7统称为P2口，一般可作为准双向I/O口使用；在接有片外存储器或扩展I/O口且寻址范围超过256字节时，P2口用作高8位地址总线。
P3口（10~17脚）：
P3.0~P3.7统称为P3口。
除作为准双向I/O口使用外，还可以将每一位用于第二功能，而且P3口的每一条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或第二功能。
2.3：
单片机最小系统
单片机最小系统是支持主芯片正常工作的最小系统，是单片机工作的最基本配置，包括主控芯片、复位电路和晶振电路。
2.4：
七段共阴极数码管
其引脚从上到下为a、b、c、d、e、f、g，最下为GND。
第3章：
硬件设计
简易计数器系统主要包括：
最小系统、数码管显示器、清零开关、计数开关等。
下面简单进行说明。
3.1：
清零电路的设计
此开关主要用于清零操作。
当系统完成计数时，可以通过此开关完成清零，而不需要使系统达到最大数值才能完成清零操作。
3.2：
计数开关的设计
此开关为特殊开关，主要用来计数。
开关为弹片开关，当有硬币投入时，触发开关，完成计数。
3.3：
显示电路的设计
显示器用来显示硬币数，左边为十位，右边为个位。
3.4：
硬件模拟图
第4章：
软件设计
4.1：
系统模块图
此系统包括输入、显示、清除模块，并全部由单片机控制。
系统通过输入模块计数，然后在显示模块显示数字。
清除模块为辅助模块。
4.2：
系统总流程图
Y
N
N
Y
Y
N
第5章：
调试与仿真
根据所学内容，利用KeilC软件和PROTEUS软件进行联合仿真实验。
5.1：
KeilC软件的使用
1.打开KeilC软件，创建一个工程，先单击【工程】选项，在弹出的下拉菜单中选中【新建工程】选项，弹出【新建工程】对话框。
2.编辑源程序文件，选择【文件】菜单下的【新建】，出现文本编辑窗口。
在该窗口输入所要设计的源程序。
3.单击文本框左侧的“目标1”前的“+”号，展开文件夹，，可看到文件夹“源程序组1”，右侧源程序1图标，出现下拉菜单。
4.根据需要配置C51编译器，Debug调试器等各种选项。
5.编译程序，选择【工程】菜单下的【重新构造所有目标】选项，检查错误。
6.调试∕运行程序，编译完成后，选择【调试】菜单下的【启动∕停止调试】选项进行调试运行。
5.2：
PROTEUS仿真软件的使用
1.在ISIS平台上进行单片机系统电路设计、选择元器件、接插件、连接电路和电气检测等（简称PROTEUS电路设计）；
2.在KeilC平台上进行单片机系统源程序设计、编辑、汇编编译、调试，最后生成目标代码文件（*.hex）；
3.在ISIS平台上将目标代码文件加载到单片机系统中，并实现单片机系统的实时交互、协同仿真；
4.仿真正确后，安装实际单片机系统电路，并将目标代码文件（*.hex）下载到实际单片机中运行、调试。
若出现问题，可与PROTEUS设计与仿真相互配合调试，直至运行成功。
5.3：
调试结果图（部分）
开启清零开关，所有数据清零。
投入八枚硬币，即弹片开关起合八次。
数据溢出，显示错误。
数据溢出错误后清零，一切重启。
第六章：
实物图
弹片开关
第七章：
心得体会
通过这次课程设计，是我更加扎实的掌握了有关单片机和程序编程方面的理解，在设计方面虽然遇到了一些问题，但小组成员经过一遍又一遍的思考和检查终于找到了原因所在，调试的时候发现延时太高，原因是程序汇编时r3和r4数值过小，后期将他们分别调到190和100时，系统运行正常。
过而能改，善莫大焉。
在课程设计中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。
诚然好多地方我没有直接参与，但在汇编方面，经过同学的解释，我终于有了一点点的理解。
课程设计诚然是一门专业课，给予我很多专业知识和专业技能上的提高，同时又是一门思辨课，需要我们能够快速理解老师的问题并能够给予解答。
通过这次课程设计，我理解了单片机硬件连接所需注意的一些方面，比如电阻的阻值选择，最小系统的确定；还有软件汇编方面，我可以简单的了解程序运行是的规律。
最后，通过查询资料，能够简单了解这次课程设计的目的。
实验过程中，也对团队精神进行了考察，让我们在合作起来更加默契，最后看着程序运行的流畅无阻，我们也感到很骄傲。
此次设计也让我明白了思路及出路，有什么不明白的地方必须及时请教同组和查阅网上资料。
只要认真钻研，就没有无法解决的问题。
附录程序清单
org0000h;
start:
movp2,#3fh;
movp1,#3fh;
mova,#0h;
movb,#0h;
ljmpstop;
k1:
cjnea,#1h,k2;
movp1,#06h;
ljmpstop;
k2:
cjnea,#2h,k3;
movp1,#5bh;
ljmpstop;
k3:
cjnea,#3h,k4;
movp1,#4fh;
ljmpstop;
k4:
cjnea,#4h,k5;
movp1,#66h;
ljmpstop;
k5:
cjnea,#5h,k6;
movp1,#6dh;
ljmpstop;
k6:
cjnea,#6h,k7;
movp1,#7dh;
ljmpstop;
k7:
cjnea,#7h,k8;
movp1,#07h;
ljmpstop;
k8:
cjnea,#8h,k9;
movp1,#7fh;
ljmpstop;
k9:
cjnea,#9h,k0;
movp1,#6fh;
incb;
ljmpstop;
k0:
cjnea,#0h,k1;
xcha,b;
cjnea,#0ah,k10;
xcha,b;
movp1,#31h;
movp2,#79h;
acalldelay;
ljmpstart;
k10:
movp1,#3fh;
acallm1;
xcha,b;
ljmpstop;
stop:
acallpan;
ljmpk1;主程序结束
m1:
cjnea,#1h,m2;
movp2,#06h;
ret;
m2:
cjnea,#2h,m3;
movp2,#5bh;
ret;
m3:
cjnea,#3h,m4;
movp2,#4fh;
ret;
m4:
cjnea,#4h,m5;
movp2,#66h;
ret;
m5:
cjnea,#5h,m6;
movp2,#6dh;
ret;
m6:
cjnea,#6h,m7;
movp2,#7dh;
ret;
m7:
cjnea,#7h,m8;
movp2,#07h;
ret;
m8:
cjnea,#8h,m9;
movp2,#7fh;
ret;
m9:
cjnea,#9h,m0;
movp2,#6fh;
ret;
m0:
cjnea,#0h,m10;
movp2,#3fh;
ret;
m10:
ret;
delay:
movr2,#10;
de1:
movr3,#190;
de2:
movr4,#100;
de3:
djnzr4,de3;
djnzr3,de2;
djnzr2,de1;
ret;
pan:
mov0ffh,a;
mova,p0;
cjnea,#0h,pan1;
ljmpstart;
pan1:
mova,p3;
cjnea,#0ffh,l0;
mova,0ffh;
ljmppan;
l0:
mova,0ffh;
inca;
acalldelay;
cjnea,#0ah,l1;
mova,#0h;
sjmpl1;
l1:
ret;
end;
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