理工学院单片机课程设计说明书工件计数与成箱包装.doc

单片机课程设计说明书 工件计数及成箱包装学院名称： 汽车与交通工程学院 专 业： 车辆工程 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 二一三 年 五 月单片机课程设计说明书目 录题目及要求1第1章 单片机最小系统21.1 STC89C51RC单片机21.2电源电路21.3时钟电路31.4复位电路31.5显示电路3第2章 硬件设计42.1单片机 62.2数码管72.3电路设计8第3章 软件设计93.1程序流程图93.2 程序设计10第4章 应用系统实现114.1硬件连接124.2 程序下载13总 结16参考文献19单片机课程设计说明书题目及要求题目：工件计数及成箱包装（10个/箱）要求：使用汇编语言编程：P3.4引脚上接一个按钮，开关闭合引脚为低电平，开关打开引脚为高电平；采用定时器T0对按钮按下次数计数，并将计数值在数码管上进行显示；计数值在09范围内循环，即按下次数为10时，计数值又回归为0，此时在P1.2引脚上产生一个负脉冲成箱包装信号。第1章 单片机最小系统1.1 STC89C51RC单片机 89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案1.2电源电路图1-1 电源电路1.3时钟电路图1-2时钟电路图单片机内部有一个反相放大器，XTAL1、XTAL2分别为反相放大器的输入端和输出端，外接定时反馈元件组成振荡器（内部时钟方式），产生时钟送至单片机内部各元件。时钟频率越高，单片机控制器的控制节拍就越快，运算速度也就越快。一般来说单片机内部有一个带反馈的线性反相放大器，外界晶振（或接陶瓷振荡器）和电容就可组成振荡器，如图2-3所示。加电以后延时一段时间（约10ms）振荡器产生时钟，不受软件控制，图中Y1为晶振，震荡产生的时钟频率主要由Y1确定。电容C1，C2的作用有两个：一是帮助振荡器起振，二是对振荡器的频率起微调作用，典型值为30pF。1.4复位电路图1-3复位电路图电阻给电容充电，电容的电压缓慢上升直到vcc，没到vcc时芯片复位脚近似低电平，于是芯片复位，接近vcc时芯片复位脚近高电平，于是芯片停止复位。通常若采用12MHz的晶振时，复位元件参数为22F的电解电容和10k的电阻。按钮复位电路是通过按下复位按钮时，电源对RESET端维持两个机器周期的高电平实现复位的。1.5显示电路图1-4 显示电路原理图第2章 硬件设计本设计需要使用一个89C51单片机及排阻和数码管还有电容，晶振导线等元器件。该课程设计我们是以按下按钮代替经过了一个工件，当按钮按下，数码管就要显示一个数字，从0到9不断增加，当达到9之后就会自动跳到0然后重新计数。硬件部分首先将各电路设计成一个个独立的单元，然后用插口将各单元电路与单片机控制单元相连；软件的模块化则通过在主程序中调用各子程序实现。2.1单片机引脚图VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚 备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。2.2数码管2.3电路设计第3章 软件设计3.1程序流程图模拟工件通过，微控开关闭合读入数据，单片机计数数据以BCD码显示把数据处理送出，四个LED发光管显示3.2程序设计有工件通过时（即按下按钮时），单片机计数，并显示工作数量。当适量达到10时自动跳为0.试验的程序通过Keil软件编译，主程序部分和注解如下：ORG 0000H ；START指令代码从地址0000H开始程序AJMP START ；跳转到START开始执行程序ORG 0003H ；外部中断0的入口地址AJMP INT_I0 ORG 0100H ；程序代码从0100H存储空间开始存放START: MOV R0,#0 SETB IT0 ；启动外部中断0为边沿触发 MOV SP,#60H ；指针地址 SETB EX0 ；开外部中断0 SETB EA ；cpu中断开放标志位 SJMP $ ；原地等待INT_I0: PUSH PSW ；入栈保护 PUSH ACC PUSH DPL PUSH DPH INC R0 ；R0寄存器加1 ANL 00,#00FH ；R0的地址为00，满16次清零 MOV P1,R0 ；送P1口显示 POP DPH ；恢复现场，出栈 POP DPL POP ACC POP PSW RETI ；中断返回 END 第4章 应用系统实现4.1硬件连接4.2程序下载总结硬件设计实习是学生综合运用所学知识，全面掌握单片微型计算机及其接口的工作原理、编程和使用方法的重要实践环节。使学生增进对单片机电路的感性认识，加深对理论方面的理解、掌握软硬件的有关知识。通过简单课题的设计练习，可使学生了解必须提交的各项工程文件，也达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。培养学生独立工作能力和创造力；综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力；工程绘图的能力。经过两个星期的努力,在我们小组的共同努力下，比较顺利的完成了此次硬件设计实习。通过此次硬件设计实习，我重新认识到了自学的重要性，以及学以致用的道理。我在网络上查阅了大量的资料，我更加巩固了所学的知识并在设计的过程中学会了与时俱进。在今后的学习过程中，应该多到图书馆看一些专业方面的书籍，以丰富自己的知识。也使我加深了对单片机及接口技术的理解和应用，由于知识水平的局限，设计中可能会存在着一些不足，我真诚的接受老师和同学的批评和指正。除此之外，我们学会了利用Keil和ISIS的连接仿真和连接电路板，掌握了书本以外的电子技术知识，培养了专心致志的工作学习习惯，懂得了相互之间的理解与体谅，克服了编程的枯燥感，让我受益匪浅。在这次硬件设计实习的撰写过程中，我得到了许多人的帮助。这样的硬件设计实习真的很有意义，第一次自己真真切切的动手设计制作产品，感觉自己学会了很多，成长了很多，让我找回了往日奋斗的激情，也许这样的机会在大学不会再有了，我会深深的记住这次，记住这次饱含我汗水的综合硬件设计。这次也发现了自身很多的不足，许多的基本电路都不是很熟悉，在画原理图的时候就不停的找以前的教材，以后还得多看看教材，牢记一些基本的电路与波形。首先我要感谢我的老师在硬件设计实习上给予我的指导、提供给我的支持和帮助，感谢百度帮我解决了许多技术上的难题，让我能把系统做得更加完善。在此期间，我不仅学到了许多新的知识，而且也开阔了视野，提高了自己的设计能力。其次，与队友的合作更是一件快乐的事情，只有彼此都付出，彼此都努力维护才能将作品做的更加完美。我要感谢帮助过我的同学，他们也为我解决了不少我不太明白的设计中的难题。同时也感谢学院为我提供良好的做硬件设计实习的环境。最后在这里忠心的感谢在教学大纲中安排了这次硬件