基于单片机的099计数器设计.doc

计数器设计 一、实习目的与要求 1、设计的目的 (1)掌握51系列单片机的基本硬件结构及工作原理。 (2)掌握51系列单片机的汇编语言及基本程序设计方法。 (3)学习并掌握使用51系列单片机开发控制系统的基本步骤及方法。 (4)掌握51系列单片机键盘显示电路的编程方法。 2、设计要求 (1)设计十进制0～99的计数器，采用按键计数，数码管显示。 (2)采用按键产生计数值：按下按键，计数值增加1； (3)采用2位数码管显示，计数初值为0； (4)当计数达到99时，再次按下按键，计数值从1开始增加； (5)设计一个按键，用于清空计数值。 总体设计方案 1、计数器的基本原理 利用AT89S51单片机来制作一个手动计数器，在AT89S51单片机的P3.2管脚接一个轻触开关，作为手动计数的按钮。再利用AT89S51单片机的复位键进行清零处理。同时51单片机的P1.0－P1.7接共阴数码管的位选，作为0－99计数选择的位置。用单片机的P0.0－P0.7接共阴数码管的段选，作为00－99计数的显示，总体结构框图如图1-1所示。 AT89S51 单片机 AT89S51 单片机 电源 数码管显示 键盘 数码管显示 键盘 图1-1 模块电路分析 (1) STC89C51单片机：它是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及STC8951引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功 能强大的微型计算机的STC8951可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解方 案。STC8951具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，128bytes 的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入输出（I/O）口，5个中断优先级，2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信，片内时钟振荡器。其单片机的外围引脚有40个，分别是：第20脚和40脚分别是电源，即 GND和Vcc；第9脚是复位脚RST；第18脚是时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端；第19脚是时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端；第29脚：~PSEN脚，当访问外部程序存储器时，此引脚输出负脉冲选通信号，PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上；第30脚：ALE/~PROG，当访问外部数据存储器时，ALE（地址锁存）的输出用于锁存地址的低字节；第31脚：~EA/Vpp为程序存储器内外部选通信号；P0^0-P0^7.P1^0-P1^7.P2^0-P2^7.P3^0-P3^7这32个引脚为数据的输出及输入引脚，即I/0口。 (2) 键盘模块：它是4个独立式键盘，其特点是一键一线，各键相互独立，每个按键各接一条I/O口线，通过检测I/O输入线的电平状态，可以很容易的判断那个键被按下，如图2-1所示。 图2-1 电源和复位电路：AT89S52需5V电压，所以可以采用USB接口的5V电源对其供电，复位电路可采用上电复位、按键电平复位、按键脉冲复位3种，本次采用按键电平复位，如图2-2所示。 图2-2 (4) 显示模块：该模块由8位8段共阳极数码管组成，由8个PNP型三极管分别驱动其发光，从左至右位控分别接于单片机的P1.7-P1.0中上，段控a-dP接于单片 机的P0.0-P0.7口上，使用动态显示从右向左循环点亮每一位数码管。如电路原理 图中的数码管电路如图2-3所示。 图2-3 总的原理图如图2-4所示 图2-4 三、软件编程 1、程序流程图 主程序开始初始化，然后键盘扫描，复位电路，计数器。当有键盘按键按下去时，调整计数器值，数码管显示新值。当有复位键按下去时，计数器复为初值，重新按键计数。当计数器计到100时初值复位1，又一次开始按键计数，程序流程图如图3-1。 开始 开始 计数加1是否有键按下 调用键盘扫描程序