课设最终版 汪一 黄纬.docx
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课设最终版汪一黄纬
工业控制器原理及应用
（1）
课程设计结题报告
题目：
称重售卖机
学院：
物流工程学院
专业：
机械电子工程（中荷）
学生1姓名：
汪一
学生2姓名：
黄纬
学生1班级：
机电荷142
学生2班级：
机电荷142
学生1学号：
201410216058
学生2学号：
201410216062
指导老师：
吴滢
实习时间：
2016.12.26—2016.12.30
目录
1、题目要求：
电子秤计价器设计3
1功能要求：
4
2硬件调试：
4
2、分析功能要求，确定方案4
（1）、硬件系统框图设计5
（2）、分析功能，确定方案：
5
（3）、划分设计任务，制定任务时间进度表：
5
（4）确定选用芯片型号，进行相应计算等：
6
（5）I/0口分配：
6
1.PINA0功能6
2.PINA1功能7
3.PINA2功能7
4.PINA3功能7
5.PINA4功能7
6.数码管多功能显示8
3、完整电路原理图设计8
4、PROTUES软件的使用9
1.八位数码管显示9
2.五个按键10
3.一个滑动变阻器（模拟电子称上重量的变化）10
4.一个电容器（用于ADC转换）11
5.一个LED灯（折扣时间显示）11
5、软件设计12
1.程序块划分：
12
2.程序框图13
3.变量定义表:
22
4.编写详细程序：
23
6、软仿真调试及修改33
7、硬件仿真调试及修改33
8、操作说明/使用说明34
键位说明：
34
操作步骤：
34
9、小组分工35
1、题目要求：
电子秤计价器设计
1功能要求：
1）开机后能够显示及修改当前时间。
2）有两种商品AB可供选择，两种商品均可通过按键修改单价。
3）每种商品称重（0-20KG）后，数码管显示所选商品的种类、重量、当前单价和总价，并计入每种商品的累计总价。
4）可通过按键选择显示开机后的每种商品的销售总金额，也可通过按键分别清零每种商品的总金额，重新开始累计。
5）可以设置优惠时间段和优惠折扣，进入优惠时间段后，黄灯亮；称重每种商品后显示种类、重量、当前单价、折扣、折前价和折扣后价格。
2硬件调试：
实现以上五个功能
2、分析功能要求，确定方案
（1）、硬件系统框图设计
1.1
（2）、分析功能，确定方案：
为了程序可以良好的运行和实施，我们需要合理的去分配各个端口及控制功
能的按键。
我们通过PA0-PA4共五个键来进行我们的基本功能控制，ADC电压转
换我们接在PA5，LED灯我们接在PA6。
而PB0-PB8我们用来进行数码管的显示,
最后我们把位置扫描放在PD。
（3）、划分设计任务，制定任务时间进度表：
12月26日（周一）
构思设计程序结构，画程序框图
12月27日（周二）
根据题目要求，编写程序
12月28日（周三）
调试程序，并实现要求功能
12月29日（周四）
软仿真测试，硬件测试
12月30日（周五）
参加答辩,上交实习报告
（4）确定选用芯片型号，进行相应计算等：
1.2
相应计算：
TC2计时器选择CTC模式比较中断。
已知：
CPU=8M;time=1s;f=CLK/64=125kHz;
∴OCR2=125k*2ms-1=250-1=249;
TCNT2=0x00;
OCR2=0xF9.
（5）I/0口分配：
PA0-PA4:
五个控制按键（详细功能见下图）
PA5：
电压测量计
PA6：
ADC数模转换，端口接滑动变阻器
PB0-PB7：
数码管显示端口接七段码数据显示
PD0-PD7：
数据显示位置端口接八个位置显示
1.PINA0功能
按键次数
模式切换显示
模式
0
时钟显示
0
1
重量显示
1
2
单价显示
2
3
折扣时间显示
3
4
折扣显示
4
5
折后价显示
5
6
当前总价显示
6
7
累计总价显示
7
2.PINA1功能
模式
功能
0
分调节+1
1
2
单价调节+1
3
折扣时间调节（开始时间+1）
4
折扣+1
5
6
7
累计总价A清零
3.PINA2功能
模式
功能
0
分调节-1
1
2
单价调节-1
3
折扣时间调节（结束时间+1）
4
折扣-1
5
6
7
累计总价B清零
4.PINA3功能
类型切换
显示
A
0
B
1
5.PINA4功能
称重
6.数码管多功能显示
位置
模式一
位置
其他模式
1
小时（十位）
1
AB类型（0or1）
2
小时（个位）
2
空
3
分钟（十位）
3
模式（1-7）
4
分钟（个位）
4
空
5
秒（十位）
5
模式对应显示量值
6
秒（个位）
6
7
空
7
8
空
8
3、完整电路原理图设计
软件要求电路原理图：
如图1.3所示，此为软件要求电路原理图，可以比较清晰地看出图中ATmega16与各器件的连线分布。
可参照I/0口分配的具体值来看。
1.3
4、PROTUES软件的使用
1.八位数码管显示
1.4
共十类显示：
时间，AB类型，模式，重量显示，单价显示，折扣显示，折扣时间显示，折后价显示，当前总价显示，累计总价显示。
2.五个按键
1.5
如图1.5所示，五个按键接在PA口。
3.一个滑动变阻器（模拟电子称上重量的变化）
1.6
4.一个电容器（用于ADC转换）
1.7
5.一个LED灯（折扣时间显示）
1.8
5、软件设计
1.程序块划分：
主程序
voidmain（）
延时子程序
voiddelayms（unsignedinti）
端口初始化子程序
voidport_init（）
ADC初始化子程序
voidadc_init（）
TC初始化子程序
voidtimer_init（）
时间处理子程序
voidtime_count（）
指示灯子程序
voidDENG（）
多功能送缓冲区子程序
voiddisp_choice（）
缓冲区子程序
voidvtodisp（）
数码管显示子程序
voiddisp（void）
键盘扫描子程序
voidkey_scan（）
TC0中断
voidtimer0_comp（）
TC2中断
voidtimer2_comp（）
ADC中断
voidadc_isr（）
2.程序框图
端口初始化
ADC初始化
时钟函数
LED灯函数
显示函数
缓冲区函数
模式选择函数
键盘扫描函数
3.变量定义表:
unsignedcharLed_disbuf[10]
共阴极七段码表示
unsignedcharposition[9]
控制数字显示位置
unsignedchardis_buf[8]
显示缓存
unsignedinttime[3]
时钟（初值为23：
46:
58）
unsignedintweight[2]
重量
unsignedintunit_price[2
单价
unsignedintpresent_price[2]
单次总价（折前价格）
unsignedinttotal_price[2]
累计总价
unsignedcharmulti_disp[4]
多功能送缓冲区值
unsignedintdiscount_time[2]
优惠时间
unsignedintdiscount_price[2]
折后价格
unsignedchardisp_choose=0
功能显示变量
unsignedchardiscount=8
优惠折扣（初始值定义为8折）
unsignedintadc_rel
读取ADC转换结果
unsignedlongadc_val
ADC转换电压值
unsignedcharkind=0
种类A/B，0为A,1为B
unsignedchartime_ok
时间到达一秒的标志
4.编写详细程序：
//工业控制器原理及应用
（1）课程设计
//题目：
称重售卖机设计
//指导教师：
吴滢
//设计者：
汪一201410216058，黄纬201410216062
#include
//变量初始化
unsignedcharLed_disbuf[10]={0X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0X7D,0X07,0X7F,0X6F};
unsignedcharposition[9]={0XFE,0XFD,0XFB,0XF7,0XEF,0XDF,0XBF,0X7F,0XFF};
unsignedchardis_buf[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};
unsignedinttime[3]={23,46,58};
unsignedintweight[2]={4,3};
unsignedintunit_price[2]={2,1};//单价
unsignedintpresent_price[2]={0,0};//单次总价（折前价格）
unsignedinttotal_price[2]={0,0};//累计总价
unsignedcharmulti_disp[4]={0,0,0,0};//多功能送缓冲区值
unsignedintdiscount_time[2]={1,5};//优惠时间
unsignedintdiscount_price[2]={0,0};//折后价格
unsignedchardisp_choose=0;//功能显示变量
unsignedchardiscount=8;//优惠折扣
unsignedintadc_rel;
unsignedlongadc_val;
unsignedcharkind=0;//种类A/B，0为A,1为B
unsignedchartime_ok;
//延迟
voiddelayms（unsignedinti）
{
while（i--）
{
unsignedcharj;
for（j=0;j<665;j++）;
}
}
//主函数
voidmain（）
{
port_init（）;
timer_init（）;
adc_init（）;
SREG=0X80;
while
（1）
{
time_count（）;
disp_choice（）;
vtodisp（）;
disp（）;
key_scan（）;
DENG（）;
}
}
//端口初始化
voidport_init（）
{
DDRA=0X40;
PORTA=0X5F;
DDRB=0XFF;
PORTB=0X00;
DDRD=0XFF;
PORTD=0X00;
}
//adc初始化
voidadc_init（）
{
ADMUX=0b01000101;
ADCSRA=0b10111101;
SFIOR|=0x60;
}
//TC初始化
voidtimer_init（）
{
TCCR0=0x0B;
TCNT0=0x00;
OCR0=0xF9;
TCCR2=0X0B;
TCNT0=0X00;
OCR2=0XF9;
TIMSK=0X82;
}
//时间处理
voidtime_count（）
{
if（time_ok==1）
{
time_ok=0;
if（++time[2]>=60）
{
time[2]=0;
if（++time[1]>=60）
{
time[1]=0;
if（++time[0]>=24）time[0]=0;
}
}
}
}
//指示灯
voidDENG（）
{
if（time[0]>=discount_time[0]&&time[0]{
PORTA=0X1F;
}
else
{
PORTA=0X5F;
}
}
//送缓冲区
voiddisp_choice（）
{
unsignedinta;
unsignedinti;
unsignedintj;
if（disp_choose==1）
{
a=weight[kind];
for（i=0;i<4;i++）
{
multi_disp[3-i]=a%10;
a=a/10;
}
}
if（disp_choose==2）
{
a=unit_price[kind];
for（i=0;i<4;i++）
{
multi_disp[3-i]=a%10;
a=a/10;
}
}
if（disp_choose==3）
{
j=0;
for（i=0;i<=2;i++）
{
multi_disp[j++]=discount_time[i]/10;
multi_disp[j++]=discount_time[i]%10;
}
}
if（disp_choose==4）
{
a=discount;
for（i=0;i<4;i++）
{
multi_disp[3-i]=a%10;
a=a/10;
}
}
if（disp_choose==5）
{
a=discount_price[kind];
for（i=0;i<4;i++）
{
multi_disp[3-i]=a%10;
a=a/10;
}
}
if（disp_choose==6）
{
a=present_price[kind];
for（i=0;i<4;i++）
{
multi_disp[3-i]=a%10;
a=a/10;
}
}
if（disp_choose==7）
{
a=total_price[kind];
for（i=0;i<4;i++）
{
multi_disp[3-i]=a%10;
a=a/10;
}
}
}
//缓冲区
voidvtodisp（）
{
unsignedchari,j=0;
if（disp_choose==0）
{
dis_buf[6]=0;
dis_buf[7]=0;
for（i=0;i<=2;i++）
{
dis_buf[j++]=time[i]/10;
dis_buf[j++]=time[i]%10;
}
}
else
{
{
dis_buf[0]=kind;
dis_buf[1]=0;
dis_buf[2]=disp_choose;
dis_buf[3]=0;
dis_buf[4]=multi_disp[0];
dis_buf[5]=multi_disp[1];
dis_buf[6]=multi_disp[2];
dis_buf[7]=multi_disp[3];
}
}
}
//显示
voiddisp（void）
{
staticunsignedcharposit=0;
PORTD=0xFF;
if（disp_choose==1||disp_choose==5||disp_choose==6||disp_choose==7）
{
if（posit==6）
{
PORTB=（Led_disbuf[dis_buf[posit]]|0x80）;
PORTD=position[posit];
}
else
{
PORTB=Led_disbuf[dis_buf[posit]];
PORTD=position[posit];
}
if（++posit>8）posit=0;
}
else
{
PORTB=Led_disbuf[dis_buf[posit]];
PORTD=position[posit];
if（++posit>8）posit=0;
}
}
//键盘扫描
voidkey_scan（）
{
unsignedinta=0;
if（（PINA&0X1F）!
=0X1F）
delayms（20）;
{
if（（PINA&0X1F）!
=0X1F）
{
if（（PINA&0X01）==0）
//按键一：
功能和显示模式切换
{
disp_choose=disp_choose+1;
if（disp_choose>7）disp_choose=0;
}
if（（PINA&0X02）==0）
//按键二
{
if（disp_choose==0）
//在时间模式下，按键二为分加一
{
time[1]=time[1]+1;
if（time[1]>=60）
{
time[1]=0;
if（++time[0]>=24）time[0]=0;
}
}
if（disp_choose==2）
//在单价模式下，按键二为单价加一
{
unit_price[kind]=unit_price[kind]+1;
if（unit_price[kind]>=20）unit_price[kind]=0;
}
if（disp_choose==3）
//在折扣时间模式下，按键二为折扣开始时间加一
{
discount_time[0]=discount_time[0]+1;
if（discount_time[0]>=24）discount_time[0]=0;
}
if（disp_choose==4）
//在折扣模式下，按键二为折扣加一
{
discount=discount+1;
if（discount>=10）discount=1;
}
if（disp_choose==7）
//在累计总价模式下，按键二为A的累计总价清零
{
total_price[0]=0;
}
}
if（（PINA&0X04）==0）
{
if（disp_choose==0）
//在时间模式下，按键三为时加一
{
time[0]=time[0]+1;
if（time[0]>=24）time[0]=0;
}
if（disp_choose==2）
//在单价模式下，按键三为单价减一
{
unit_price[kind]=unit_price[kind]-1;
if（unit_price[kind]<=0）unit_price[kind]=19;
}
if（disp_choose==3）
//在折扣时间模式下，按键三为折扣开始时间减一
{
discount_time[1]=discount_time[1]+1;
if（discount_time[1]>=24）discount_time[1]=0;
}
if（disp_choose==4）
//在折扣模式下，按键三为折扣减一
{
discount=discount-1;
if（discount<=1）discount=10;
}
if（disp_choose==7）
//在累计总价模式下，按键二为B的累计总价清零
{
total_price[1]=0;
}
}
if（（PINA&0X08）==0）
//按键四为切换A/B键,按一下若当前为A则切换为B，当前为B则切换为A
{
kind^=1;
}
if（（PINA&0X10）==0）
//按键五为称重键，按一下则更新一次当前重量值并进行总价计算
{
weight[kind]=adc_val;
weight[kind]=weight[kind]*5000/1024*4;
if（time[0]>=discount_time[0]&&time[0]{
discount_price[kind]=unit_price[kind]*discount;
present_price[kind]=discount_price[kind]*weight[kind]/10;
total_price[kind]=total_price[kind]+present_price[kind];
}
else
{
discount_price[kind]=unit_price[kind]*10;
present_price[kind]=discount_price[kind]*weight[kind]/10;
total_price[kind]=total_price[kind]+present_price[kind];
}
}
while（（PINA&0X1F）!
=0X1F）;
}
}
}
//TC0中断服务程序
#pragmainterrupt_handlertimer0_comp:
20
voidtimer0_comp（）
{
}
//adc中断服务程序
#pragmainterrupt_handleradc_isr:
15
voidadc_isr（）
{
adc_rel=ADCL;
adc_rel|=（unsignedint）（ADCH<<8）;
adc_val=（unsignedlong）adc_rel;
}
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