單片機課程設(shè)計--工件計數(shù)及成箱包裝

1、<p><b>　　工件計數(shù)及成箱包裝</b></p><p>　　學院名稱： 汽車與交通工程學院 </p><p>　　專 業(yè)： 車輛工程 </p><p>　　班 級： </p><p>　　學 號：

2、 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導教師姓名： </p><p>　　指導教師職稱： 講師 </p><p>　　二〇一三 年 五 月</p><p>&

3、lt;b>　　目 錄</b></p><p>　　題目及要求………………………………………………………1</p><p>　　第1章 單片機最小系統(tǒng)……………………………………2</p><p>　　1.1 STC89C51RC單片機…………………………………………………2</p><p>　　1.2電源電路…………………

4、……………………………………2</p><p>　　1.3時鐘電路………………………………………………………3</p><p>　　1.4復位電路………………………………………………………3</p><p>　　1.5顯示電路………………………………………………………3</p><p>　　第2章 硬件設(shè)計………………………………………………

5、4</p><p>　　2.1單片機 …………………………………………………6</p><p>　　2.2數(shù)碼管…………………………………………………7</p><p>　　2.3電路設(shè)計…………………………………………………8</p><p>　　第3章 軟件設(shè)計………………………………………………9</p><p>

6、;　　3.1程序流程圖…………………………………………………9</p><p>　　3.2 程序設(shè)計………………………………………………………10</p><p>　　第4章 應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)………………………………………………11</p><p>　　4.1硬件連接…………………………………………………12</p><p>　　4.2 程序下載

7、………………………………………………………13</p><p>　　總 結(jié)………………………………………………16</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………19</p><p><b>　　題目及要求</b></p><p>　　題目：工件計數(shù)及成箱包裝（10個/箱）</p>

8、;<p>　　要求：使用匯編語言編程：P3.4引腳上接一個按鈕，開關(guān)閉合引腳為低電平，開關(guān)打開引腳為高電平；采用定時器T0對按鈕按下次數(shù)計數(shù)，并將計數(shù)值在數(shù)碼管上進行顯示；計數(shù)值在0~9范圍內(nèi)循環(huán)，即按下次數(shù)為10時，計數(shù)值又回歸為0，此時在P1.2引腳上產(chǎn)生一個負脈沖成箱包裝信號。</p><p>　　第1章 單片機最小系統(tǒng)</p><p>　　1.1 STC89C51R

9、C單片機</p><p>　　89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和

10、閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89C2051是它的一種精簡版本。89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案</p><p><b>　　1.2電源電路</b></p><p><b>　　圖1-1 電源電路</b></p><p><b>　　1.3時鐘

11、電路</b></p><p><b>　　圖1-2時鐘電路圖</b></p><p>　　單片機內(nèi)部有一個反相放大器，XTAL1、XTAL2分別為反相放大器的輸入端和輸出端，外接定時反饋元件組成振蕩器（內(nèi)部時鐘方式），產(chǎn)生時鐘送至單片機內(nèi)部各元件。時鐘頻率越高，單片機控制器的控制節(jié)拍就越快，運算速度也就越快。</p><p>　　一

12、般來說單片機內(nèi)部有一個帶反饋的線性反相放大器，外界晶振（或接陶瓷振蕩器）和電容就可組成振蕩器，如圖2-3所示。加電以后延時一段時間（約10ms）振蕩器產(chǎn)生時鐘，不受軟件控制，圖中Y1為晶振，震蕩產(chǎn)生的時鐘頻率主要由Y1確定。電容C1，C2的作用有兩個：一是幫助振蕩器起振，二是對振蕩器的頻率起微調(diào)作用，典型值為30pF。</p><p><b>　　1.4復位電路</b></p>

13、<p><b>　　圖1-3復位電路圖</b></p><p>　　電阻給電容充電，電容的電壓緩慢上升直到vcc，沒到vcc時芯片復位腳近似低電平，于是芯片復位，接近vcc時芯片復位腳近高電平，于是芯片停止復位。</p><p>　　通常若采用12MHz的晶振時，復位元件參數(shù)為22μF的電解電容和10kΩ的電阻。按鈕復位電路是通過按下復位按鈕時，電源對RE

14、SET端維持兩個機器周期的高電平實現(xiàn)復位的。</p><p><b>　　1.5顯示電路</b></p><p>　　圖1-4 顯示電路原理圖</p><p><b>　　硬件設(shè)計</b></p><p>　　本設(shè)計需要使用一個89C51單片機及排阻和數(shù)碼管還有電容，晶振導線等元器件。該課程設(shè)計我

15、們是以按下按鈕代替經(jīng)過了一個工件，當按鈕按下，數(shù)碼管就要顯示一個數(shù)字，從0到9不斷增加，當達到9之后就會自動跳到0然后重新計數(shù)。硬件部分首先將各電路設(shè)計成一個個獨立的單元，然后用插口將各單元電路與單片機控制單元相連；軟件的模塊化則通過在主程序中調(diào)用各子程序?qū)崿F(xiàn)。</p><p><b>　　2.1單片機引腳圖</b></p><p><b>　　VCC：供電

16、電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時

17、P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。</p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收

18、，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。</p>

19、;<p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。</p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：</p><p><b>　　口管腳 備選功能</

20、b></p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口）</p><p>　　P3.1 TXD（串行輸出口）</p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0）</p><p>　　P3.3 /INT1（外部中斷1）</p><p>　　P3.4 T0（記時器0外部輸入）</p><p&g

21、t;　　P3.5 T1（記時器1外部輸入）</p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）</p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）</p><p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。</p><p>　　RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。<

22、/p><p>　　ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOV

23、C指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。</p><p>　　/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不

24、管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。</p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</p><p><b>　　2.2數(shù)碼管

25、</b></p><p><b>　　2.3電路設(shè)計</b></p><p><b>　　軟件設(shè)計</b></p><p><b>　　3.1程序流程圖</b></p><p><b>　　3.2程序設(shè)計</b></p><

26、p>　　有工件通過時（即按下按鈕時），單片機計數(shù)，并顯示工作數(shù)量。當適量達到10時自動跳為0.</p><p>　　試驗的程序通過Keil軟件編譯，主程序部分和注解如下：</p><p>　　ORG 0000H ；START指令代碼從地址0000H開始程序</p><p>　　AJMP START ；跳轉(zhuǎn)到START開始執(zhí)行程序</p><

27、;p>　　ORG 0003H ；外部中斷0的入口地址</p><p>　　AJMP INT_I0 </p><p>　　ORG 0100H ；程序代碼從0100H存儲空間開始存放</p><p><b>　　START:</b></p><p>　　MOV R0,#0 </p><p&g

28、t;　　SETB IT0 ；啟動外部中斷0為邊沿觸發(fā)</p><p>　　MOV SP,#60H ；指針地址</p><p>　　SETB EX0 ；開外部中斷0</p><p>　　SETB EA ；cpu中斷開放標志位</p><p>　　SJMP $ ；原地等待</p><p&

29、gt;　　INT_I0: PUSH PSW ；入棧保護</p><p>　　PUSH ACC </p><p><b>　　PUSH DPL</b></p><p><b>　　PUSH DPH</b></p><p>　　INC R0 ；R0寄存器加1</p>

30、<p>　　ANL 00,#00FH ；R0的地址為00，滿16次清零</p><p>　　MOV P1,R0 ；送P1口顯示</p><p>　　POP DPH ；恢復現(xiàn)場，出棧</p><p><b>　　POP DPL</b></p><p><b>　　POP ACC&l

31、t;/b></p><p><b>　　POP PSW</b></p><p>　　RETI ；中斷返回</p><p><b>　　END </b></p><p><b>　　應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)</b></p><p><

32、;b>　　4.1硬件連接</b></p><p><b>　　4.2程序下載</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　硬件設(shè)計實習是學生綜合運用所學知識，全面掌握單片微型計算機及其接口的工作原理、編程和使用方法的重要實踐環(huán)節(jié)。使學生增進對單片機電路的感性認識，加深對理論方面的

33、理解、掌握軟硬件的有關(guān)知識。通過簡單課題的設(shè)計練習，可使學生了解必須提交的各項工程文件，也達到鞏固、充實和綜合運用所學知識解決實際問題的目的。培養(yǎng)學生獨立工作能力和創(chuàng)造力；綜合運用專業(yè)及基礎(chǔ)知識，解決實際工程技術(shù)問題的能力；工程繪圖的能力。</p><p>　　經(jīng)過兩個星期的努力,在我們小組的共同努力下，比較順利的完成了此次硬件設(shè)計實習。通過此次硬件設(shè)計實習，我重新認識到了自學的重要性，以及學以致用的道理。我在網(wǎng)

34、絡(luò)上查閱了大量的資料，我更加鞏固了所學的知識并在設(shè)計的過程中學會了與時俱進。在今后的學習過程中，應(yīng)該多到圖書館看一些專業(yè)方面的書籍，以豐富自己的知識。也使我加深了對單片機及接口技術(shù)的理解和應(yīng)用，由于知識水平的局限，設(shè)計中可能會存在著一些不足，我真誠的接受老師和同學的批評和指正。 除此之外，我們學會了利用Keil和ISIS的連接仿真和連接電路板，掌握了書本以外的電子技術(shù)知識，培養(yǎng)了專心致志的工作學習習慣，懂得了相互之間的理解與體

35、諒，克服了編程的枯燥感，讓我受益匪淺。</p><p>　　在這次硬件設(shè)計實習的撰寫過程中，我得到了許多人的幫助。這樣的硬件設(shè)計實習真的很有意義，第一次自己真真切切的動手設(shè)計制作產(chǎn)品，感覺自己學會了很多，成長了很多，讓我找回了往日奮斗的激情，也許這樣的機會在大學不會再有了，我會深深的記住這次，記住這次飽含我汗水的綜合硬件設(shè)計。這次也發(fā)現(xiàn)了自身很多的不足，許多的基本電路都不是很熟悉，在畫原理圖的時候就不停的找以前的

36、教材，以后還得多看看教材，牢記一些基本的電路與波形。</p><p>　　首先我要感謝我的老師在硬件設(shè)計實習上給予我的指導、提供給我的支持和幫助，感謝百度幫我解決了許多技術(shù)上的難題，讓我能把系統(tǒng)做得更加完善。在此期間，我不僅學到了許多新的知識，而且也開闊了視野，提高了自己的設(shè)計能力。</p><p>　　其次， 與隊友的合作更是一件快樂的事情，只有彼此都付出，彼此都努力維護才能將

37、作品做的更加完美。我要感謝幫助過我的同學，他們也為我解決了不少我不太明白的設(shè)計中的難題。同時也感謝學院為我提供良好的做硬件設(shè)計實習的環(huán)境。</p><p>　　最后在這里忠心的感謝在教學大綱中安排了這次硬件設(shè)計實習，感謝指導老師的辛勤付出。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1 ]李勛．單片機實用教程[M]．北

38、京:北京航空航天大學出版社,2000 </p><p>　　[2 ]李廣弟、朱月秀、冷祖祁．單片機基礎(chǔ)[M]．第三版．北京:北京航空航天大學出版社,2007</p><p>　　[3]何立民. 單片機高級教程． 第1版．北京：北京航空航天大學出版社，2001 </p><p>　　[4 ]徐惠民、安德寧． 單片微型計算機原理接口與應(yīng)用． 第1版． 北京：北京郵電大