基于51單片機(jī)的零件計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)_-_1

1、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目 零件計(jì)數(shù)器 專 業(yè) 通信工程 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 劉玉宏 學(xué) 校 河海大學(xué)常州校區(qū) 摘要：零件計(jì)數(shù)器生產(chǎn)實(shí)踐中具有很實(shí)際的用途，我們所設(shè)計(jì)的零件計(jì)數(shù)器的功能是把接在INT0上的單穩(wěn)信號當(dāng)作零件信號，每來一個零件，單片機(jī)計(jì)數(shù)一次，當(dāng)計(jì)滿10次時(shí)，蜂鳴器發(fā)出一聲警告音，并使繼電器閉合一次，產(chǎn)生零件打包動作，要求LED上顯示當(dāng)前一共生產(chǎn)了多少零件，并能通過串口將零件數(shù)目發(fā)送給PC機(jī)。選擇這個項(xiàng)目可以幫助我們更加了解中斷、定時(shí)器及串口是如何工作的，提高對實(shí)際問題的動手操作能力以及解決問題的能力。本課程采用C51編寫程序，通過Keil C編寫為機(jī)器代碼，燒寫入

2、單片機(jī)中，在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行操作，完成單片機(jī)這種實(shí)用工具的整體的學(xué)習(xí)。  關(guān)鍵字：單片機(jī) 零件計(jì)數(shù)器 LED顯示 串口通信目錄一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1主要組件及電路框圖···································41.2軟件

3、設(shè)計(jì)方框圖及流程圖·······························51.3電路功能················&

4、#183;·····························7二、實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果2.1 程序設(shè)計(jì)·················&

5、#183;···························92.2調(diào)試過程·····················

6、;························132.3問題及解決························&

7、#183;··················132.4調(diào)試結(jié)果 ·····························

8、83;··············133、 結(jié)論3.1課程設(shè)計(jì)特點(diǎn)及貢獻(xiàn)································&#

9、183;143.2改善建議···········································143.3心得體會···&#

10、183;·······································14參考文獻(xiàn)·········&#

11、183;·······································15附錄·········

12、3;···········································16一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1 主要組件及電路框圖本課程設(shè)計(jì)使用的實(shí)驗(yàn)箱主要由單片機(jī)最小

13、系統(tǒng)，LED數(shù)碼管顯示部分，外部中斷控制部分，獨(dú)立式與行列式鍵盤按鍵輸入部分，串行口通信部分，蜂鳴器與繼電器等部分組成。4位共陰數(shù)碼管動態(tài)顯示8個限流電阻 P0 單片機(jī)AT89C52 P2 P3復(fù)位選位INT0蜂鳴器繼電器電路總圖與功能如圖所示，每當(dāng)來一次外部中斷時(shí)，內(nèi)部計(jì)數(shù)一次，并將數(shù)值通過4位共陰數(shù)碼管動態(tài)顯示出來。而單片機(jī)的P2口可以選擇四根不同的數(shù)碼管來動態(tài)顯示，通過視覺暫留達(dá)到同時(shí)顯示的效果。同時(shí)內(nèi)部程序檢測每當(dāng)計(jì)數(shù)十次時(shí)，會形成一個繼電器閉合的零件打包動作，并通過程序使得蜂鳴器發(fā)出警報(bào)。1.2 軟件設(shè)計(jì)框圖及流程圖零件計(jì)數(shù)器系統(tǒng)由多個函數(shù)構(gòu)成，其中包括主函數(shù)，初始化函數(shù)，延時(shí)函數(shù)，

14、串口發(fā)送函數(shù)，蜂鳴器函數(shù)，繼電器函數(shù)等。串口和外部中斷初始化函數(shù)主 函 數(shù)蜂鳴器函數(shù)繼電器函數(shù)串口通信函數(shù)數(shù)碼管動態(tài)顯示顯示子函數(shù)延時(shí)函數(shù) 單片機(jī)零件計(jì)數(shù)器軟件系統(tǒng)各個函數(shù)框圖開始流程圖：初始化零件數(shù)為0LED動態(tài)顯示否是否按下S_INT0?是零件數(shù)加1LED動態(tài)顯示否零件數(shù)是十的倍數(shù)？是蜂鳴器響一次，繼電器閉合，執(zhí)行零件打包執(zhí)行串口發(fā)送函數(shù)是否按下復(fù)位鍵是否1.3 主要電路功能B部分是單片機(jī)的最小系統(tǒng)部分，單片機(jī)為內(nèi)含8K FLASH程序存儲器的STC89C52RC，EA接高電平；各并行口都加了10K的上拉電阻；晶振為11.0592M。設(shè)置了上電復(fù)位和手動復(fù)位電路。S1為手動復(fù)位按鈕。C部分

15、電路由4位一體的數(shù)碼管LED1、單個數(shù)碼管LED2和8個獨(dú)立發(fā)光二極管L1-L7組成。這3個部分都是共陰結(jié)構(gòu)，并聯(lián)在一起，連接在P0口上。LED1用于完成LED動態(tài)顯示實(shí)驗(yàn)，各個位選線為P24P27，段碼由P0口輸出；LED2的COM端接地，完成LED靜態(tài)顯示實(shí)驗(yàn)；L1L7，可以方便地讀出P0輸出的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，亦可做流水燈實(shí)驗(yàn)。7407在此起驅(qū)動作用。I部分電路為蜂鳴器和繼電器電路。蜂鳴器采用9012三極管驅(qū)動，其基極接到RD端，當(dāng)RD端為低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器響。否則關(guān)斷。繼電器采用9013三極管驅(qū)動，其基極接到WR端，當(dāng)WRD端為低電平時(shí)，三極管關(guān)斷，繼電器不吸合，常閉觸點(diǎn)閉合，常開

16、觸點(diǎn)打開，D1熄滅；反之則反。2、 實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果2.1 程序設(shè)計(jì)#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char/*LED 的字模,共陰數(shù)碼管0-9*/ uchar code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40; uint count1 = 0;/定義計(jì)數(shù)變量uint count2 = 0;uint Leout4;sbit Beep = P37; /定義蜂鳴器對應(yīng)單片機(jī)引腳sbit RELAY = P36;

17、 /定義繼電器對應(yīng)單片機(jī)引腳/*延時(shí)函數(shù)*/void delay(uint z) uint i、j； for(i=z; i > 0; i-) for(j = 110; j > 0; j-);/*數(shù)碼管動態(tài)顯示函數(shù)*/void display() uchar i; LedOut3 = tablecount2%10000/1000; LedOut2 =tablecount2%1000/100; LedOut1 = tablecount2%100/10; LedOut0 = tablecount2%10;for( i=0; i<4; i+) P0 = LedOuti; switch

18、(i) case 0:P2 = 0x7f;break; case 1:P2 = 0xbf;break; case 2:P2 = 0xdf;break; case 3:P2 = 0xef;break; delay(5); /*蜂鳴器函數(shù)*/void beep()Beep = 0;delay(100);Beep = 1;/*繼電器函數(shù)*/void relay()RELAY = RELAY;/*串口發(fā)送函數(shù)*/void send()uchar LedOut14; LedOut13 = count2%10000/1000 + 0x30; LedOut12 = count2%1000/100 + 0x3

19、0; LedOut11 = count2%100/10 + 0x30; LedOut10 = count2%10 + 0x30;SBUF = LedOut13; while(!TI); TI = 0; SBUF = LedOut12; while(!TI); TI = 0; SBUF = LedOut11; while(!TI); TI = 0; SBUF = LedOut10; while(!TI); TI = 0;SBUF = 'n' while(!TI); TI = 0;/*外部中斷0函數(shù)*/void counter() interrupt 0 EX0=0; count1

20、+; /中斷計(jì)數(shù) count2+; send(); EX0=1;/*串口初始化函數(shù)*/void initUart(void) TMOD|=0x20; SCON=0x50; PCON&=0x7f; TH1=0xfd; TL1=0xfd; TR1=1;/*主函數(shù)*/void main()initUart();IT0=1; /下降沿觸發(fā) EA=1; /開外部中斷 EX0=1;while(1)display();if(count1=10)count1 = 0;beep();relay(); 2.2調(diào)試過程由于單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱的存在，因此硬件部分無需做過多準(zhǔn)備，主要是進(jìn)行軟件程序方面的調(diào)試。程序的調(diào)

21、試我們是分一個一個模塊進(jìn)行的，具體的順序是先進(jìn)行數(shù)碼管動態(tài)顯示模塊的調(diào)試，然后是蜂鳴器和繼電器的調(diào)試，最后是串口通信的調(diào)試。這樣調(diào)試的好處是，當(dāng)某一個功能沒有實(shí)現(xiàn)時(shí)，我們可以知道是哪一段程序出了問題，可以迅速地對其修改，直到每個模塊都能正確而準(zhǔn)確地完成各自的功能為止。等到所有的模塊調(diào)試完畢，就能實(shí)現(xiàn)零件計(jì)數(shù)器的功能。這樣與整體調(diào)試相比，等到出現(xiàn)問題，再一個個地去找是哪一段程序發(fā)生了錯誤，大大地提高了工作效率，節(jié)省了時(shí)間。2.3問題與解決問題一：蜂鳴器的聲音太小，幾乎無法聽到。解決方案：改變蜂鳴器的延時(shí)時(shí)間，直到合適為止。問題二：數(shù)碼管動態(tài)顯示的調(diào)試時(shí)，顯示的數(shù)字閃的比較厲害。經(jīng)過多次調(diào)試，最終

22、取得了比較好的顯示效果。解決方案：是因?yàn)閿?shù)碼管顯示延遲的時(shí)間太短，改變延時(shí)的時(shí)間，直到調(diào)試成功。問題三：進(jìn)行的串口調(diào)試時(shí)，PC機(jī)但發(fā)現(xiàn)收到的數(shù)據(jù)是亂碼，不是發(fā)送的數(shù)據(jù)。解決方案：把發(fā)送的數(shù)據(jù)由十六進(jìn)制顯示改為字符顯示，在程序中也有所調(diào)整后，發(fā)現(xiàn)PC機(jī)收到的數(shù)據(jù)即是當(dāng)前的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。2.4調(diào)試結(jié)果經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，最終解決了遇到的問題，較好地實(shí)現(xiàn)了零件計(jì)數(shù)器的功能：1、每來一個零件，單片機(jī)計(jì)數(shù)一次，LED上顯示當(dāng)前一共生產(chǎn)了多少零件；2、當(dāng)計(jì)滿10次時(shí)，蜂鳴器發(fā)出一聲警告音，并使繼電器閉合一次，產(chǎn)生零件打包動作；3、可以通過串口在PC上顯示零件個數(shù)。三、結(jié)論3.1 本課程設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)及貢獻(xiàn) 本次課程

23、設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是利用C51編程實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的零件計(jì)數(shù)器，而非使用匯編語言。在編程中，要學(xué)會寫出各種子程序，然后合理的調(diào)用它們，還要根據(jù)實(shí)際顯示結(jié)果不斷地去修改和完善，使其最終顯示出符合要求的結(jié)果。設(shè)計(jì)中用到燒寫工具以及串口助手等軟件工具，無需考慮硬件設(shè)計(jì)，只需完成軟件設(shè)計(jì)部分。本次課程設(shè)計(jì)完成了基于單片機(jī)的零件計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)，不僅考察了我對于單片這門課的學(xué)習(xí)掌握情況，還考察了我對C語言的基礎(chǔ)知識是否扎實(shí)，讓我們學(xué)會將各學(xué)科的知識融會貫通。3.2 改善建議本課程設(shè)計(jì)中還有一些需要改善的方面：1、 當(dāng)零件計(jì)滿10個時(shí)，繼電器閉合一次，產(chǎn)生零件打包動作，卻不能夠顯示打包的次數(shù)，可以設(shè)計(jì)一段可以顯示打包次數(shù)的程序。2、 可以通過一些記憶芯片，實(shí)現(xiàn)當(dāng)前計(jì)數(shù)結(jié)果的保存，一共查詢及對數(shù)據(jù)的相關(guān)處理。3.3 心得體會通過這學(xué)期對單片機(jī)這門課程的學(xué)習(xí)，我對單片機(jī)的原理和運(yùn)用有了一定的了解。但是當(dāng)自己動手去設(shè)計(jì)零件計(jì)數(shù)器時(shí)，還是遇到了很多的問題。程序出現(xiàn)了許多錯誤，使得調(diào)試時(shí)無法成功。我們選擇的零件計(jì)數(shù)