單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--工件計(jì)數(shù)及成箱包裝

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

2、 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師姓名： </p><p>　　指導(dǎo)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(jī)最小系統(tǒng)……………………………………2</p><p>　　1.1 STC89C51RC單片機(jī)…………………………………………………2</p><p>　　1.2電源電路…………………

4、……………………………………2</p><p>　　1.3時(shí)鐘電路………………………………………………………3</p><p>　　1.4復(fù)位電路………………………………………………………3</p><p>　　1.5顯示電路………………………………………………………3</p><p>　　第2章 硬件設(shè)計(jì)………………………………………………

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

6、;　　3.1程序流程圖…………………………………………………9</p><p>　　3.2 程序設(shè)計(jì)………………………………………………………10</p><p>　　第4章 應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)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(xiàn)…………………………………………………………19</p><p><b>　　題目及要求</b></p><p>　　題目：工件計(jì)數(shù)及成箱包裝（10個(gè)/箱）</p>

8、;<p>　　要求：使用匯編語言編程：P3.4引腳上接一個(gè)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(shí)器T0對(duì)按鈕按下次數(shù)計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)值在數(shù)碼管上進(jìn)行顯示；計(jì)數(shù)值在0~9范圍內(nèi)循環(huán)，即按下次數(shù)為10時(shí)，計(jì)數(shù)值又回歸為0，此時(shí)在P1.2引腳上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖成箱包裝信號(hào)。</p><p>　　第1章 單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　1.1 STC89C51R

9、C單片機(jī)</p><p>　　89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)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(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)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(shí)鐘

11、電路</b></p><p><b>　　圖1-2時(shí)鐘電路圖</b></p><p>　　單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)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(shí)反饋元件組成振蕩器（內(nèi)部時(shí)鐘方式），產(chǎn)生時(shí)鐘送至單片機(jī)內(nèi)部各元件。時(shí)鐘頻率越高，單片機(jī)控制器的控制節(jié)拍就越快，運(yùn)算速度也就越快。</p><p>　　一

12、般來說單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)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(shí)一段時(shí)間（約10ms）振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘，不受軟件控制，圖中Y1為晶振，震蕩產(chǎn)生的時(shí)鐘頻率主要由Y1確定。電容C1，C2的作用有兩個(gè)：一是幫助振蕩器起振，二是對(duì)振蕩器的頻率起微調(diào)作用，典型值為30pF。</p><p><b>　　1.4復(fù)位電路</b></p>

13、<p><b>　　圖1-3復(fù)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(shí)芯片復(fù)位腳近似低電平，于是芯片復(fù)位，接近vcc時(shí)芯片復(fù)位腳近高電平，于是芯片停止復(fù)位。</p><p>　　通常若采用12MHz的晶振時(shí)，復(fù)位元件參數(shù)為22μF的電解電容和10kΩ的電阻。按鈕復(fù)位電路是通過按下復(fù)位按鈕時(shí)，電源對(duì)RE

14、SET端維持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平實(shí)現(xiàn)復(fù)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(jì)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)需要使用一個(gè)89C51單片機(jī)及排阻和數(shù)碼管還有電容，晶振導(dǎo)線等元器件。該課程設(shè)計(jì)我

15、們是以按下按鈕代替經(jīng)過了一個(gè)工件，當(dāng)按鈕按下，數(shù)碼管就要顯示一個(gè)數(shù)字，從0到9不斷增加，當(dāng)達(dá)到9之后就會(huì)自動(dòng)跳到0然后重新計(jì)數(shù)。硬件部分首先將各電路設(shè)計(jì)成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的單元，然后用插口將各單元電路與單片機(jī)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(jī)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(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)

17、P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個(gè)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(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。</p><p>　　P2口：P2口為一個(gè)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(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，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(shí)，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(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，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(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。</p>

19、;<p>　　P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)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(shí)器0外部輸入）</p><p&g

21、t;　　P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入）</p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）</p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）</p><p>　　P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。<

22、/p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，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(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， 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(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。</p><p>　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不

24、管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)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(shí)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(jì)</b></p><p><b>　　軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1程序流程圖</b></p><p><b>　　3.2程序設(shè)計(jì)</b></p><

26、p>　　有工件通過時(shí)（即按下按鈕時(shí)），單片機(jī)計(jì)數(shù)，并顯示工作數(shù)量。當(dāng)適量達(dá)到10時(shí)自動(dòng)跳為0.</p><p>　　試驗(yàn)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(chǔ)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(dòng)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(biāo)志位</p><p>　　SJMP $ ；原地等待</p><p&

29、gt;　　INT_I0: PUSH PSW ；入棧保護(hù)</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(fù)現(xiàn)場(chǎng)，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(shí)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(jì)實(shí)習(xí)是學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，全面掌握單片微型計(jì)算機(jī)及其接口的工作原理、編程和使用方法的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。使學(xué)生增進(jìn)對(duì)單片機(jī)電路的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)理論方面的

33、理解、掌握軟硬件的有關(guān)知識(shí)。通過簡(jiǎn)單課題的設(shè)計(jì)練習(xí)，可使學(xué)生了解必須提交的各項(xiàng)工程文件，也達(dá)到鞏固、充實(shí)和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的目的。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)造力；綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)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(gè)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(jì)實(shí)習(xí)。通過此次硬件設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)，我重新認(rèn)識(shí)到了自學(xué)的重要性，以及學(xué)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(xué)的知識(shí)并在設(shè)計(jì)的過程中學(xué)會(huì)了與時(shí)俱進(jìn)。在今后的學(xué)習(xí)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(shí)。也使我加深了對(duì)單片機(jī)及接口技術(shù)的理解和應(yīng)用，由于知識(shí)水平的局限，設(shè)計(jì)中可能會(huì)存在著一些不足，我真誠(chéng)的接受老師和同學(xué)的批評(píng)和指正。 除此之外，我們學(xué)會(huì)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(shí)，培養(yǎng)了專心致志的工作學(xué)習(xí)習(xí)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(jì)實(shí)習(xí)的撰寫過程中，我得到了許多人的幫助。這樣的硬件設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)真的很有意義，第一次自己真真切切的動(dòng)手設(shè)計(jì)制作產(chǎn)品，感覺自己學(xué)會(huì)了很多，成長(zhǎng)了很多，讓我找回了往日奮斗的激情，也許這樣的機(jī)會(huì)在大學(xué)不會(huì)再有了，我會(huì)深深的記住這次，記住這次飽含我汗水的綜合硬件設(shè)計(jì)。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(shí)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(jì)實(shí)習(xí)上給予我的指導(dǎo)、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(xué)到了許多新的知識(shí)，而且也開闊了視野，提高了自己的設(shè)計(jì)能力。</p><p>　　其次， 與隊(duì)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(hù)才能將

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

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