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1、毕 业 论 文（设 计）姓名付 磊学号1111121220所在学院理学院专业班级11信科2班选题基于单片机的计数器设计指导教师徐斌日期2015年5月4日湖北工业大学理学院2011届毕业设计（论文）i摘 要近年来随着科技的飞速发展，单片机技术开始应用于各行各业，相应电子产品朝着更专业更高效的趋势发展，愈来愈多的工厂流水线上的产品生产和各种公共区域都需要进行自动计数。基于单片机的计数器有直观和计数精确的优点，目前已经广泛应用在各种行业中。众所周知，计数器是一种重要的时序逻辑电路，广泛应用于各类数字系统中。本文以AT89C51单片机和各种元器件为硬件基础，借助Keil 软件实现对C语言的编译以适用单
2、片机的运行环境，在此之前我们要熟悉单片机方面的知识，特别是要对单片机的各引脚功能和内部结构充分了解，同时要掌握关于单片机的C语言编程，最后软硬件结合完成计数器的设计。在设计过程中不仅运用Proteus仿真软件设计电路图，避免了焊接实物，还要在单片机开发板上，对程序进行试运行，看在实际硬件上是否能够实现所期望的功能，最终设计出一款拥有三位数的计数和进制转换功能的计数器。整个设计方案既省时又高效，节省了设计成本。关键字：单片机 AT89C51 编译 keil软件 Proteus 仿真 单片机开发板AbstractRecently, with the rapid development of tec
3、hnology, the SCM technology is being applied in various industries,and the electronic products trend to be more professional and more efficient. more and more of the pipeline of products and a variety of business occasions need to automatically count. Based on SCM products constitute automatic count
4、er has the advantages of intuitive and accurate count, now in a variety of commonly used in industry. In this paper, the hardware includes AT89C51 and various components. With the help of the Keil software ,C language is compiled to suit the operating environment of the SCM. Before we should be fami
5、liar with the knowledge of SCM , specifically mastering fully the various pin functions and the internal structure,as well as C language. Finally, the count will be finished, based on the combination of hardware and software. In the design process , not only applying the Proteus of simulation softwa
6、re to design the schematics, avoiding welding the material, but also testing the program in the development board of the SCM to achieve the expected goal ,only in this way,we can complete the count with the functions of a three-digit hexadecimal counting and conversion . The project is both time-sav
7、ing and efficient, saving the cost of design.Keyword: SCM AT89C51 Compile The software of Keil Proteus Simulation the development board of the SCM目 录摘 要IAbstractII第一章 绪 论11.1 选题背景11.1.1 数字单片机的技术发展11.1.2 以单片机为核心的嵌入式系统21.2 本研究课题的发展趋势21.3 设计研究的要求及主要内容应解决的问题3第二章 整体设计方案42.1 设计方案42.2 设计原理4第三章 硬件电路设计53.1 最
8、小系统设计53.2 原理图73.3 单片机介绍73.4 Proteus软件介绍103.5 电路仿真12第四章 软件设计144.1 系统软件设计流程图144.2 keil软件调试154.2.1 软件介绍154.2.2 系统概述154.2.3 Keil C51单片机软件开发系统的整体结构15第五章 单片机学习板上的软件调试165.1 系统性能测试与功能说明165.2 单片机开发学习板的介绍165.2.1 单片机开发的一般流程165.2.2软件开发流程175.3 C51编译器和A51汇编器17第六章 结 论18致 谢19参考文献20附 录21第一章 绪 论1.1 选题背景随着当今计数器技术的不断发展
9、，计数器在各行各业都有应用，为此生产厂家不断地改革和提升新技术，将计数器技术继续扩展到更深的领域，随之而来的是五花八门的计数器的出现。 发展至今的计数器分为接触式和非接触式计数器，细分为电子计数器，液晶计数器，机械计数器等。计数器的应用遍布各行各业，比如针织、印刷、电缆、电讯、军工、纺织、印染、轻工、机械、开关、矿山、断路器、造纸、制革、织带机、薄膜、试验设备等行业。1.1.1 数字单片机的技术发展1.内部结构的变化单片机的内部有很多的部件，数模、模数转换器，定时器，比较器，串行通信接口，看门狗电路，液晶显示控制器等。 有的单片机常常配置有CAN，这样就可以形成局部网和构成控制网络，而且控制网
10、络对控制较为复杂的系统很有利。在单片机内部设置脉宽调制控制电路，就可以在变频控制中方便使用单片机，形成最具性价比的嵌入式控制系统。现目前，单片机采用的大多是是三核技术微控制器和数字信号处理器核，数据和程序存储器核，以及用于外围的集成电路的核。这类单片机相较传统单片机最大改进在于把数字信号处理器和微控制器同时集成到在一块单片机芯片上，大大提高了单片机的性能，这是当前单片机行业取得的最大突破进展之一。以下介绍目前单片机的现状。近年来，4位单片机的产能在不断增长，但是市场占有比例在不断下降，主要应用于家用电器和电子玩具等方面。8位单片机是单片机市场的主流产品，占有率达60%以上，并且逐年上涨。自80
11、年代中期以来，8X552、PI-452、MC68HC11、Super8等一些多功能、高性能、大容量、的8位单片机不断地推出，这类单片机他们将代表单片机发展的方向。8位单片机由于其功能强、品种多，正广泛应用于各个领域，是单片机的主流机种。16位单片机自1982年开始推出，已有很大发展，但它的增长没有人预计的快。目前16位单片机价格高产能不到8位的10%，所以应用还不广泛，主要应用于汽车控制、自动控制等方面。2.功耗、封装及电源电压的发展现代单片机产品趋向于小型化，高密集化，功率消耗不断降低。同时，随着近几年贴片工艺技术的出现，单片机也大量采用了各种应用贴片工艺的封装方式，以减少体积。增大能保证单
12、片机正常工作的电源电压输出范围和实现在较低功耗下正常工作的功能是今天单片机发展的趋势。目前，市场上的大部分微控制器都可以在3.25.6V的条件下工作。而一些可以在2.26V的条件下工作的单片机也被某些厂家生产出来，这样大大地打破单片机工作电压的局限性，保证了单片机的稳定性和安全性。3.工艺上的发展单片机的需求量不断增加，为了实现大批量高速生产，CMOS技术成为单片机的唯一选择光刻技术越精密，生产的产品越密集化，功耗越低，体积越小，市场竞争力才越强，市场上普遍达到0.6um以上的光刻工艺，有个别大公司的光刻技术的精度已经已达到0.35um甚至是0.25um。1.1.2 以单片机为核心的嵌入式系统
13、单片机的另外一个别称就是嵌入式微控制器。在网络全球化的今天，为了让单片机嵌入式系统搭上顺风车，与因特网结合起来已成为一种必然选择。只有将传统的因特网理论和嵌入式设备的实践都颠倒过来，才能实现嵌入式设备和因特网的连接。为了使嵌入式设备能切实可行地和因特网连接起来，必须设计出专门服务于嵌入式设备网络服务器，这样的话我们就可以实现网络控制。 当前，单片机行业急需要解决的是8位或16位的嵌入式产品怎样可以实现实现和互联网的互连。TASKING公司首先提出将EMIT软件包和有关的软件打包组装，构建一个多功能的开发软件，在此开发环境下，解决上诉问题。为此，嵌入互联网联盟ETI正在精诚合作，努力创造出解决嵌
14、入式系统和英特网连接的划时代性方案 。1.2 本研究课题的发展趋势单片机技术已经发展了40多年，而电子计数器却也走过30多个春秋。从单片机的发展史来看，它始终坚持以提高微处理器性能及实现超大规模集成电路为主要发展方向，以提供广泛应用于各行各业的单片机技术为动力。而对于计数器而言，人们追求的是提高计数精度、稳定度等，这是计数器的核心技术。单片机在突飞猛进发展的同时功能的要求也越来越高，以应付各行各业各种复杂多变的环境因素，比如在高温环境下我们要求单片机的元件抗氧化性好性能稳定；在潮湿的地方要求元件绝缘性好，或则附带干燥功能；在长期保持工作状态的情况下保证稳定性；在工业生产中，最好附带提醒警报功能
15、。单片机技术的开发是以市场需要为导向，针对性的解决各种实际问题为目标，充分突出了单片机的个性化特点。以前的单片机处理器单一以MCS51/96等处理器为中心，结构死板不知变通，最终导致体积偏大，而且好多功能不能实现的诸多缺点。现在的单片机系统有以下优点：实际功耗偏低，有一定的运算能力，单片机产品更新速度超快，开发时间短暂，所以市场要求开发工具同时具备简单、廉价、功能完善等特点。IV1.3 设计研究的要求及主要内容应解决的问题要求：1.实现000999的计数。2.并能实现二进制、八进制、十进制和十六进制的相互转换。3.当数码管位数满时自动清零。应解决问题：1、为实现计数进制转换功能应该选择哪些元器件，如何与51单片机进行连接。2、采用何种器件实现二、八、十、十六进制的相互转换。3、当数码管位数满时，采用何种方式实现计数器清零。第二章 整体设计方案2.1 设计方案51系列单片机内部号有许多功能部件，而且实现功能扩展较为容易，所以系统采用51系列单片机来实现原理图中的，来实现进制转换，000 999 的十进制计数，位满清零等设计要求。INT0引脚的外部输入信号的会定期进行采样，
