单片机课程设计.docx
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单片机课程设计
目录
1设计任务……………………………………………………………2
2任务分析……………………………………………………………2
2.1设计一个255计数器………………………………………...2
2.2设计一个999999计数器…………………………………….2
2.3设计一个出租车计费系统…………………………………...3
3硬件设计……………………………………………………………3
4软件设计……………………………………………………………4
4.1255计数器……………………………………………………4
4.1.1流程图…………………………………………………4
4.1.2源程序…………………………………………………6
4.1.3仿真截图………………………………………………13
4.2999999计数器………………………………………………..13
4.2.1流程图…………………………………………………13
4.2.2源程序…………………………………………………14
4.2.3仿真截图………………………………………………20
4.3出租车计费系统……………………………………………...20
4.3.1流程图…………………………………………………20
4.3.2源程序…………………………………………………22
4.3.3仿真截图………………………………………………28
5设计总结……………………………………………………………29
1设计任务
1.1外部脉冲自动计数，自动显示。
1.1.1设计一个255计数器：
0－255计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。
1.1.2设计一个99999计数器：
0－999999计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。
1.2设计一个出租车计费系统：
起步价为5元（2km以内），2km后，0.8元/0.5km;要求每500m刷新计费一次，在8位数码管中，前三位显示数码管显示里程数,后三位数码管显示价钱（角，元，十元）
2任务分析
2.1设计一个255计数器
该设计计数范围为255，在51单片机里刚好一个字节足以，所以比较简单，脉冲计数方法可用单片机内部定时器的计数功能来实现，同样也可用外部中断的边沿触发方式实现。
但采用外部中断更耗费CPU资源，且计数最高频率比用定时器低，所以在这里我们采用定时器1的计数功能来实现。
单片机内部定时器为16位的，而这里只有用到8位，如果只按照任务要求功能来实现的话非常的简单，可以采用定时器1的工作方式1的计数方式来实现，因为当TL1中数据计到255时再来一个脉冲TL1则向TH1进位同时TL1清零，现在我们只看TL1中的变化就是从0-255不断的循环计数，这我们只需将TL1中数据译码后送入数码管显示就可了。
由于两个任务都是计满自动清零，在这里我们决定将第一个任务做成计数到255后停止计数，且数码管闪烁显示，再设置一个清零启动按键以方便控制。
在这里我们还是采用定时器1的工作方式1来实现，在主程序中可以设置一判断语句，当TL1中数据达到255时则停止计数，但是这样的话当外部脉冲频率过高时，可能会导致当TL1中数据超过255还没有来得及停止，因此我们在这里再加一层保障，启用中断来实现，需要说明的是采用中断计数也是要计到256才会产生中断的，就此会多计一个脉冲，在这里我们决定处理一下，即使是计到256我们也将它还原成255显示。
2.2设计一个99999计数器
该设计与第一个设计基本上一样，只是999999已经超出了16位，因此只有加上相应的处理才能满足要求了，但还是有很多种方法实现的，由于我采用的编程语言为C51，因此常见的方法有这两种，一是采用一个长整型变量来进行脉冲计数，二是采用六个字节计数，逢十进一的方法。
如果采用第一种方法编程稍容易，但其编译后的代码量和执行速度没第二种方法好，因此在这里我们采用第二种方法。
采用定时器1的工作方式2进行计数，设置成每来一个脉冲产生一个中断，在中断服务程序里面进行加计数。
在这里为方便控制我们还是设置一个按键，用来控制启动、停止、清零计数，当启动的
时候按下按键停止计数，当停止计数的时候按下按键启动计数，当按下按键超过1S时清零计数。
2.3设计一个出租车计费系统
该设计其实和前面两个任务差不多，只是有几个要考滤的地方，一就是车轮转一圈会产生几个脉冲，车轮的周长又为多少。
在任务中要求显示里程数和费用，根据要求我们又能找里程数和费用的关系为一个分段函数，在这里我们采用定时器1的工作方式2来对脉冲进行计数，设置定时器的初始值使之每行走一米产生一个中断，里程数在这里我们的分辨率设成0.1Km，因此要每产生一百次中断里程数加1，在数据里面加1而显示中实则为0.1Km，这是为了避免出现小数而这样计算的。
当每载完一个顾客后要对里程数进行清零或关闭系统，在这里我们设置一个按键，当按下该按键时会清零并重新计费，当按下按键超过1S关闭系统。
3硬件设计
由于三个任务在硬件功能上大体相同，因此完全可以采用同一个硬件来实现，且硬件比较简单，在这里就不单独对各个模块进行分析了。
下面就列出整体的原理图。
4软件设计
4.1255计数器
4.1.1流程图
⑴主程序流程图
⑵按键扫描函数流程图
⑶数据转换函数流程图
⑷显示函数流程图
⑸定时器0中断函数流程图
⑹定时器1中断函数流程图
4.1.2源程序
/********************************************************************
******文件名：
0-255外部脉冲计数
******功能：
对外部脉冲信号进行计数并显示脉冲范围0-255
******编写人：
电信083刘广
******版本：
******说明：
本程序以AT89S51为处理器，晶振为12MHZ编写。
采用proteus仿真
******实现，电路采用共阳极数码管，采用573和138分别做段码和位码的驱动。
******脉冲信号在实际中可能采用555构成多谐振荡器产生，在这里我们采用
******proteus自带的脉冲产生器来产生，仿真时注意脉冲信号频率不能高于
******0.5MHz,在这里为方便操作，采用一个控制按键进行控制，用来进行启动
******清零控制，当按下按键时会进行计数清零并重新开始计数，当计数达到
******255时停止计数，同时数码管闪烁显示。
*********************************************************************/
#include
//#include
//#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
/********************************************************************
**************************硬件声明区*********************************
********************************************************************/
#defineDispBitP2
#defineDispSegP0
#defineDispNum3
sbitKeyControl=P1^0;
/********************************************************************
**************************全局变量区*********************************
********************************************************************/
ucharcodeTAB[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
ucharDisplayBuff[DispNum],TimeCount;
bitHelpBit;
/********************************************************************
***************************函数声明区********************************
********************************************************************/
voidMCUInit（）;
voidDelayMs（uintDat）;
voidDataConvert（）;
voidDisplayScan（）;
voidKeyScan（）;
/********************************************************************
**************************主程序*********************************
********************************************************************/
voidmain（）
{
MCUInit（）;
while
（1）
{
KeyScan（）;
DataConvert（）;
DisplayScan（）;
}
}
/********************************************************************
*****函数名：
MCUInit（）
*****输入参数：
无
*****输出参数：
无
*****功能：
对单片机内部资源进行初始化
*********************************************************************/
voidMCUInit（）
{
HelpBit=1;
TL1=0;
TH1=0xff;
TH0=（65536-50000）/256;//定时
TL0=（65536-50000）%256;
TimeCount=0;
TMOD=0x51;
IE=0x8a;
}
/********************************************************************
*****函数名：
DelayMs（uintDat）
*****输入参数：
Dat
*****输出参数：
无
*****功能：
延时函数，延时时间Dat*ms。
用在按键防抖和显示扫描部分。
*********************************************************************/
voidDelayMs（uintDat）
{
uintx,y;
for（x=Dat;x>0;x--）
for（y=111;y>0;y--）;
}
/********************************************************************
*****函数名：
DataConvert（）
*****输入参数：
TL1
*****输出参数：
DisplayBuff[]
*****功能：
将TL1中的二进制数译成共阳极七段码给DisplayBuff数组。
*********************************************************************/
voidDataConvert（）
{
if（TL1==255）//如果计数满255则停止计数，同时置标志位
{
TR1=0;
TR0=1;
}
DisplayBuff[0]=TAB[TL1%10];//分离个位并译成七段码
DisplayBuff[1]=TAB[（（TL1%100）/10）];//分离十位
DisplayBuff[2]=TAB[（TL1/100）];//分离百位
}
/********************************************************************
*****函数名：
DisplayScan（）
*****输入参数：
DisplayBuff
*****输出参数：
无
*****功能：
将DisplayBuff中的数码放入数码管进行显示，动态扫描显示。
*********************************************************************/
voidDisplayScan（）
{
uchari;
if（（TR0==0）||（（TR0==1）&&（HelpBit==1）））//如果计数不满255正常显示
{//否则闪烁显示
for（i=0;i{
DispSeg=0xff;
DispBit=i;
DispSeg=DisplayBuff[i];
DelayMs
（1）;
}
}
P0=0xff;
P2=0xff;
}
/********************************************************************
*****函数名：
KeyScan（）
*****输入参数：
无
*****输出参数：
无
*****功能：
进行脉冲计数清零和重新启动
*********************************************************************/
voidKeyScan（）
{
if（KeyControl==0）
{
DelayMs（10）;//按键防抖
if（KeyControl==0）
{
TR0=0;
TR1=1;
HelpBit=1;
TimeCount=0;
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
TL1=0;
TH1=0xff;
while（KeyControl==0）//等待按键释放,如果按键放下则停止计数，并显示当前值
{
DataConvert（）;
DisplayScan（）;
}
}
}
}
/********************************************************************
*****函数名：
Time0（）
*****输入参数：
无
*****输出参数：
无
*****功能：
定时器0中断函数，用数控制数码管闪烁。
*********************************************************************/
voidTime0（）interrupt1
{
TH0=（65536-50000）/256;//定时
TL0=（65536-50000）%256;
TimeCount++;
if（TimeCount==10）
{
HelpBit=~HelpBit;
TimeCount=0;
}
}
/********************************************************************
*****函数名：
Time1（）
*****输入参数：
无
*****输出参数：
无
*****功能：
定时器1中断函数，当脉冲频率过快时，由于动态扫描占用了程序
*****单次执行时间的绝大部分，且时间相对较长，有可能出现脉冲计数到255
*****无法及时停止计数，这里设立中断用当出现这种情况时进行计数器的停止
*****定时器工作方式采用方式1.
*********************************************************************/
voidTime1（）interrupt3
{
TR1=0;
TR0=1;
TL1=0xff;
TH1=0xff;
HelpBit=1;
}
4.1.3仿真截图
4.2999999计数器
4.2.1流程图
由于该设计与上一个设计大体相同，所以其流程图也大体相同，在这里只列出不同的部分。
⑴按键扫描函数流程图
⑵定时器0中断服务函数流程图
4.2.2源程序
/********************************************************************
******文件名：
0-99999999外部脉冲计数
******功能：
对外部脉冲信号进行计数并显示脉冲范围0-99999999
******编写人：
电信083刘广
******版本：
******说明：
本程序以AT89S51为处理器，晶振为12MHZ编写。
采用proteus仿真
******实现，电路采用共阳极数码管，采用573和138分别做段码和位码的驱动。
******脉冲信号在实际中可能采用555构成多谐振荡器产生，在这里我们采用
******proteus自带的脉冲产生器来产生，仿真时注意脉冲信号频率不能高于
******3K。
在这里为方便操作，采用一个控制按键进行控制，用来进行启动
******停止控制，当停止时按下按键启动，当启动时按下按键停止，当计数达到
******99999999自动清零。
重新计数.当按键按下超过1S清零并停止计数。
*********************************************************************/
#include
//#include
//#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
/********************************************************************
**************************硬件声明区*********************************
********************************************************************/
#defineDispBitP2
#defineDispSegP0
#defineDispNum8
sbitKeyControl=P1^0;
/********************************************************************
**************************全局变量区*********************************
********************************************************************/
ucharcodeTAB[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
ucharDisplayBuff[DispNum],TimeCount,CountBuff[DispNum];
//bitHelpBit;
/********************************************************************
***************************函数声明区********************************
********************************************************************/
voidMCUInit（）;
voidDelayMs（uintDat）;
voidDataConvert（）;
voidDisplayScan（）;
voidKeyScan（）;
/********************************************************************
**************************主程序*********************************
********************************************************************/
voidmain（）
{
MCUInit（）;
while
（1）
{
KeyScan（）;
DataConvert（）;
DisplayScan（）;
}
}
/********************************************************************
*****函数名：
MCUInit（）
*****输入参数：
无
*****输出参数：
无
*****功能：
对单片机内部资源进行初始化
*********************************************************************/
voidMCUInit（）
{
//HelpBit=1;
TL1=0xff;
TH1=0xff;
TH0=（65536-50000）/256;//定时50ms
TL0=（65536-50000）%256;
TimeCount=0;
TMOD=0x61;//设定T1为计数方式2工作，设定T0为定时方式1工作
IE=0x8a;//开定时器1和定时器2的中断
}
/********************************************************************
*****函数名：
DelayMs（uintDat）
*****输入参数：
Dat
*****输出参数：
无
*****功能：
延时函数，延时时间Dat*ms。
用在按键防抖和显示扫描部分。
*********************************************************************/
voidDelayMs（ui
升级会员 