基于单片机的计数器
单片机课程设计+00-99计数器
00－99计数器1．实验任务利用AT89S51单片机来制作一个手动计数器，在AT89S51单片机的P3.7管脚接一个轻触开关，作为手动计数的按钮，用单片机的P2.0－P2.7接一个共阴数码管，作为00－99计数的个位数显示，用单片机的P0.0－P0.7接一个共阴数码管，作为00－99计数的十位数显示；硬件电路图如图19所示。
2．电路原理图图4.10.13．系统板上硬件连线（1．把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个a－h端口上；要求：P0.0/AD0对应着a，P0.1/AD1对应着b，……，P0.7/AD7对应着h。
（2．把“单片机系统”区域中的P2.0/A8－P2.7/A15端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个数码管的a－h端口上；（3．把“单片机系统”区域中的P3.7/RD端口用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP1端口上；4．程序设计内容（1．单片机对按键的识别的过程处理（2．单片机对正确识别的按键进行计数，计数满时，又从零开始计数；（3．单片机对计的数值要进行数码显示，计得的数是十进数，含有十位和个位，我们要把十位和个位拆开分别送出这样的十位和个位数值到对应的数码管上显示。
如何拆开十位和个位我们可以把所计得的数值对10求余，即可得个位数字，对10整除，即可得到十位数字了。
（4．通过查表方式，分别显示出个位和十位数字。
5．程序框图图4.10.26．汇编源程序Count EQU 30HSP1 BIT P3.7ORG 0START: MOV Count,#00HNEXT: MOV A,CountMOV B,#10DIV ABMOV DPTR,#TABLEMOVC A,@A+DPTRMOV P0,AMOV A,BMOVC A,@A+DPTRMOV P2,AWT: JNB SP1,WT ||可能有问题WAIT: JB SP1,WAITLCALL DELY10MSJB SP1,WAITINC CountMOV A,CountCJNE A,#100,NEXTLJMP STARTDELY10MS: MOV R6,#20D1: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D1RETTABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH END7． C语言源程序#include <AT89X51.H>unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};unsigned char Count;void delay10ms(void){unsigned char i,j;for(i=20;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);}void main(void){Count=0;P0=table[Count/10];P2=table[Count%10];while(1){if(P3_7==0){delay10ms();if(P3_7==0){Count++;if(Count==100){Count=0;}P0=table[Count/10]; P2=table[Count%10]; while(P3_7==0);}}}}。
51系列单片机输出PWM的两种方法
51系列单片机输出PWM的两种方法PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）是一种常用的调制技术，通过改变信号的脉宽来控制输出电平的占空比。
在51系列的单片机中，常用的PWM输出方式有基于定时/计数器和软件实现两种方法。
一、基于定时/计数器的PWM输出方法：在51系列单片机中，内部有多个定时/计数器可用于实现PWM输出。
这些定时/计数器包括可编程定时/计数器T0、T1、T2和看门狗定时器。
1.T0定时/计数器：T0定时/计数器是最简单和最常用的PWM输出方式之一、通过配置T0定时/计数器的工作模式和重装值来实现PWM输出。
具体步骤如下：（1）选择T0的工作模式：将定时/计数器T0设置为工作在16位定时器模式，并使能PWM输出。
（2）设置T0的重装值：通过设定T0的装载值来定义PWM输出的周期。
（3）设置T0的计数初值：通过设定T0的计数初值来定义PWM输出的脉宽。
（4）启动T0定时/计数器：开启T0定时/计数器的时钟源，使其开始计数。
2.T1定时/计数器：T1定时/计数器相对于T0定时/计数器来说更加灵活，它具有更多的工作模式和功能，可以实现更复杂的PWM输出。
与T0定时/计数器类似，通过配置T1的工作模式、装载值和计数初值来实现PWM输出。
3.T2定时/计数器：T2定时/计数器在51系列单片机中的应用较少，但也可以用于实现PWM输出。
与T0和T1不同，T2定时/计数器没有独立的PWM输出功能，需要结合外部中断请求（INT）来实现PWM输出。
二、软件实现PWM输出方法：在51系列单片机中，除了利用定时/计数器来实现PWM输出外，还可以通过软件来实现PWM输出。
软件实现PWM的核心思想是利用延时控制来生成不同占空比的方波信号。
软件实现PWM输出的步骤如下：（1）设置IO口：选择一个适合的IO口，将其设置为输出模式。
（2）生成PWM信号：根据要求的PWM占空比，通过控制IO口的高低电平和延时的时间来生成PWM方波信号。
基于51单片机的简易计算器设计
基于单片机的简易计算器设计摘要2关键字：80C51 LCD1602 4＊4矩阵键盘计算器2第一章绪论21。
1系统开发背景21。
2系统开发意义21.3设计目的21。
4设计任务2第二章单片机发展现状22.1目前单片机的发展状况22。
1。
1单片机的应用场合32.2计算器系统现状42.3简易计算器系统介绍4第三章系统硬件设计及说明43。
1系统组成及总体框图53.2AT89S52单片机介绍63。
3其它器件介绍及说明83.3.1 LCD1602液晶显示83。
3.2 4*4矩阵扫描按键9第四章 PROTEUS模拟仿真11第五章系统硬件设计及说明11第六章软件设计116.1汇编语言和C语言的特点及选择116.2源程序代码12摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，但仅单片机方面的知识是不够的，还应根据具体硬件结构、软硬件结合，来加以完善。
计算机在人们的日常生活中是比较常见的电子产品之一.可是它还在发展之中，以后必将出现功能更加强大的计算机,基于这样的理念，本次设计主要以80C51单片机为控制芯片，用C语言进行编程实现,通过4*4矩阵键盘控制,输出用液晶屏LCD1602显示,该计算器可以实现一般的加减乘除四则混合运算。
关键字：80C51 LCD1602 4*4矩阵键盘计算器第一章绪论1.1 系统开发背景随着社会的发展，科学的进步，人们的生活水平在逐步的提高，尤其是微电子技术的发展,犹如雨后春笋般的变化。
电子产品的更新速度快就不足惊奇了。
计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一。
如何使计算器技术更加的成熟,充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器，使其更好的为各个行业服务，成了如今电子领域重要的研究课题.1.2 系统开发意义今天，人们的日常生活中已经离不开计算器了，社会的各个角落都有它的身影，比如商店,办公室,学校……。
基于单片机的数字频率计的设计与实现
基于单片机的数字频率计的设计与实现摘要随着电子信息产业的发展，信号作为其最基础的元素，其频率的测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要，而且需要测频的范围也越来越宽。
传统的频率计通常采用组合电路和时序电路等大量的硬件电路构成，产品不但体积较大，运行速度慢，而且测量范围低，精度低。
因此，随着对频率测量的要求的提高，传统的测频的方法在实际应用中已不能满足要求。
因此我们需要寻找一种新的测频的方法。
随着单片机技术的发展和成熟，用单片机来做为一个电路系统的控制电路逐渐显示出其无与伦比的优越性。
本文阐述了以AT89C51单片机为控制器件的频率测量方法，并用汇编语言进行设计，采用单片机智能控制，结合外围电子电路，用以实现高低信号频率的测量。
本文设计的是一个简易数字频率计，被测信号可以是正弦波、三角波、方波。
首先，我们把待测信号经过放大整形;然后把信号送入单片机的定时计数器里进行计数，获得频率值;最后把测得的频率数值送入显示电路里进行显示。
本文从频率计的原理出发，介绍了基于单片机的数字频率计的设计方案，选择了实现系统得各种电路元器件，并对硬件电路进行了仿真。
关键词单片机;频率计;测量-Design and implementation of Digital FrequencyMeter Based on Single Chip MircrocomputeAbstractAlong with the development of electronic information industry, signal as the basic elements, the frequency measurement in scientificresearch and practical application is increasingly important, but also need the scope of frequency measurement is becoming more and more wide. The traditional frequency plan usually adopts combinational circuits and the sequential circuits of the hardware circuit structure, product not only large size, speed is slow, and measuring range, and low accuracy of low. Therefore, as for frequency measurement requirements, thetraditional method of frequency measurement in practical application already cannot satisfy requirements. Therefore, we need to find a new measuring method of frequency. Along with the development of technology and mature, use a singleship as a circuit system of control circuit shown its incomparable advantages.In this paper, with AT89C51 microcontroller to control the frequency of measurement devices and assembly language design, intelligent control using single chip, combined with the external electronic circuit, can be high and low frequency measurements. This paper designs a simple digital frequency, the measured signal can be sine wave , square wave. Firstly, the rectangular pulse, which the measured signal is amplified and reshaped, is used as control throttle valve. Then, the frequency counter counts the number of the periods using the internal timer/counter of signal is chip so as to gain the frequency value of measured signal. Finally, the frequency value of measured signal is displayed through static display circuits.From the analysis of theory, and introduces the digital frequency plan based on single chip design, selection of the system, and have all kinds of circuit components of hardware circuit simulaion.Keywords Micor- computer;Frequency;Measure-目录摘要...... ................................................................. (I)Abstract ........................................................... .. (II)第1章绪论 ..................................................................... .. (1)1.1 课题背景 ..................................................................... . (1)1.2 单片机的发展及特点 ..................................................................... .................1 1.3 频率计的基础知识 ..................................................................... .....................1 1.4 论文研究内容 ..................................................................... .............................2 第2章单片机简介及方案论证 ..................................................................... ...........3 2.1 AT89C51单片机简介 ..................................................................... ..................3 2.1.1 单片机及其引脚说明 ..................................................................... ...........3 2.1.2 AT89C51的定时/计数器原理 (5)2.1.3 定时/计数器的工作模式 ..................................................................... (6)2.1.4 定时,计数器的特殊功能控制寄存器 (6)2.1.5 定时,计数器(T0,T1)的控制寄存器 (7)2.2 数字频率计设计的几种方案 ..................................................................... (8)2.3 几种方案的优劣讨论 ..................................................................... .................8 2.4 本次设计采用的方案 ..................................................................... .................9 2.5 本章小结 ..................................................................... .....................................9 第3章系统硬件设计 ..................................................................... ........................ 10 3.1 数字频率计工作原理及结构框图 (10)3.1.1 一般数字式频率计的原理 ......................................................................10 3.1.2 基于单片机的数字频率计原理 .............................................................. 10 3.2 电路原理图 ..................................................................... ............................... 11 3.3 放大整形电路 ..................................................................... ........................... 11 3.3.1 放大整形电路的必要性 ..................................................................... ..... 11 3.3.2 放大整形电路的原理 ..................................................................... ......... 11 3.4 分频电路 ..................................................................... ................................... 15 3.4.1 分频电路介绍 ..................................................................... .................... 15 3.5 四选一电路 ..................................................................... ............................... 16 3.6 显示电路 ..................................................................... ................................... 17 3.6.1 显示原理 ..................................................................... ............................ 17 3.6.2 显示电路图 ..................................................................... ........................ 19 3.7 本章小结 ..................................................................... ................................... 20 第4章系统软件设计 ..................................................................... ........................ 21 4.1 软件流程图 ..................................................................... ............................... 21 4.2 测频软件实现原理 ..................................................................... . (21)-4.3 几个重要的分程序 ..................................................................... ................... 22 4.4 本章小结 ..................................................................... ................................... 23 结论 ..................................................................... ..................................................... 24 致谢 ..................................................................... ..................................................... 25 参考文献 ..................................................................... ............................................. 26 附录A ...................................................................... ................................................ 27 附录B ...................................................................... ................................................ 33 附录C ...................................................................... ................................................ 39 附录D ...................................................................... (40)第1章绪论1.1 课题背景在电子技术中,频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关，,因此频率计在教学、科研、测量仪器、工业控制[1]等方面都有较广泛的应用。
单片机课程设计00-99加计数器(完结版qq)
课程设计课程名称51单片机原理及应用单片机“0~99”加法计数器题目名称程序设计专业班级12级计算机科学与技术2班学生姓名郑伟、刘刚、纪强、岳向阳学号51202012032、5120201200751202012021、51202012018 指导教师刘粉二○一四年十二月蚌埠学院计算机科学与技术系课程设计任务书目录一．前言 (4)二．单片机介绍 (4)(一).AT89C51简介编辑 (4)（二）.主要特性编辑 (5)（三）.特性概述编辑 (5)（四）.管脚说明编辑 (5)（五）.芯片擦除编辑 (7)（六）.串口通讯 (7)三．课程设计的目的和要求 (11)（一）.设计目的 (11)（二）.课程设计题目 (11)（三）.设计任务及要求 (11)四．总体设计思路 (11)（一）.硬件设计思路及系统框图 (11)1.硬件设计思路： (11)2.原器件清单 (12)3.系统框图 (12)(二).软件设计思路： (12)(三).对照表 (12)(四).程序流程图 (13)五．硬件设计 (15)(一).芯片主要特性 (15)（二）管脚说明： (15)（三）.排阻的作用 (16)（四）.电路图说明 (17)1.添加晶振和复位 (17)2.添加P0和P2两个按键 (17)3. 数码管动态显示 (17)六．软件设计说明 (17)七．使用Keil、preoteus软件调试仿真说明 (19)八．结束语 (20)九．参考文献 (21)附录： (22)（一）.汇编源程序 (22)（二）.原理图 (24)前言单片机全称叫单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）,是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
基于51单片机简易计算器的设计
No：毕业设计说明书题目：基于51单片机简易计算器的设计系别：自动化工程系专业：机电一体化技术*名：***学号： ************指导老师：***职称：副教授2013年6月简易计算器是一种非常广泛日常工具，对现代社会越来越流行。
它可以进行一些简易的计算。
本系统提供详细的时、分、秒、年、月、日的时间信息，同时还可进行简易的计算信息，还具有时间校准等功能。
该电路采用AT89S52单片机作为核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用3~5V电压供电。
本系统硬件部分由AT89S52单片机、LCD1602液晶屏、键盘、指示灯系统等部分构成。
软件部分在keil环境下用C51语言编写，包括时间设置、时间显示、简易计算显示等。
关键字：AT89S52；液晶屏LCD1602；键盘Simple calculator is a very broad everyday tool for modern society is more and more popular. It can carry on some simple calculation. This system provides detailed, minutes and seconds, year, month, day time information, and at the same time but also for simple calculation information, but also has time calibration etc. Function. This circuit AT89S52 SCM as the core, power consumption is small, can be in 3 V of low-pressure work, voltage can choose 3 ~ 5 V voltage power supply. This system hardware part AT89S52 SCM by LCD1602 LCD screen, keyboard, indicator system, part. Software in under the environment of keil with C51 language, including time set, time display, simple calculation shows, etc. In the programming process found on existing knowledge to finish writing task difficult, the teachers and students of help to finish the program part of the code.Keyword：AT89S52；AT89S52 devices; LCD1602 LCD screen; keyboard引言众所周知单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
单片机计数器代码
单片机计数器代码一、前言单片机计数器是单片机常用的功能之一，可以用来计数、计时等。
本篇文章将介绍如何编写单片机计数器代码。
二、单片机计数器的原理单片机计数器是利用定时器模块实现的。
定时器模块有一个内部寄存器，可以通过设置寄存器的值来控制定时时间。
当定时时间到达后，定时器会产生一个中断信号，可以在中断服务程序中进行相应的操作。
三、编写单片机计数器代码的步骤1. 配置定时器模块首先需要配置定时器模块，包括选择计数模式、设置预分频系数和比较值等参数。
这些参数需要根据具体需求进行设置。
2. 编写中断服务程序当定时时间到达后，会触发中断信号，进入中断服务程序。
在中断服务程序中需要进行相应的操作，比如更新显示屏上的数字、清零计数值等。
3. 主函数调用在主函数中需要调用相应的函数来启动定时器，并且需要保证程序不退出，在此基础上可以实现长时间持续计数或者循环计数等功能。
四、示例代码以下是一个简单的单片机计数器代码示例：```c#include <reg52.h> // 引入单片机头文件sbit LED = P1^0; // 定义LED引脚void Timer0Init(); // 定义定时器初始化函数void Timer0ISR() interrupt 1; // 定义定时器中断服务程序unsigned int cnt = 0; // 定义计数器变量void main(){EA = 1; // 开启总中断Timer0Init(); // 初始化定时器while(1){// 程序不退出，保证计数持续进行}}void Timer0Init(){TMOD |= 0x01; // 设置为模式1，16位定时器模式TH0 = 0xFC; // 设置高8位比较值为252TL0 = 0x18; // 设置低8位比较值为24ET0 = 1; // 允许定时器中断}void Timer0ISR() interrupt 1{cnt++; // 计数器加一if(cnt >= 10000) cnt = 0; // 计数到10000后清零重新开始计数LED = ~LED; // 翻转LED状态TH0 = 0xFC; // 再次设置高8位比较值为252TL0 = 0x18; // 再次设置低8位比较值为24}```以上代码实现了一个简单的计数功能，每隔10ms计数一次，并且在P1^0引脚上翻转一个LED灯的状态。
单片机定时计数器工作方式
单片机定时计数器工作方式
单片机定时计数器的工作方式可以分为以下几种：
1. 定时器/计数器工作方式：在这种工作方式下，定时器/计数器会周期性地生成一个固定时间的定时中断。
可以通过设置计数器中的初始值、计数器溢出中断等参数来控制定时器的工作周期和精度。
2. 外部计数器工作方式：在这种工作方式下，定时器模块会使用外部输入引脚作为计数器的时钟输入，通过计数器的计数变化来判断时间的流逝。
可以通过设置计数器的计数位宽、外部时钟的频率等参数来控制计时的精度和范围。
3. PWM输出工作方式：在这种工作方式下，定时器模块会周期性地生成一个脉宽调制（PWM）信号。
可以通过设置定时器的计数周期和占空比参数来控制PWM信号的频率和脉宽，从而实现对输出信号的控制。
4. 输入捕获工作方式：在这种工作方式下，定时器模块会通过捕获外部信号引脚的电平变化来记录时间的流逝。
可以通过设置捕获寄存器、捕获锁存器等参数来获取输入信号的频率、脉宽等信息，实现对外部信号的测量和分析。
5. 输出比较工作方式：在这种工作方式下，定时器模块会周期性地将计数器的当前值与设定的比较值进行比较。
可以通过设置比较寄存器和比较结果的输出控制来实现对外部设备的控制，如产生特定的电平或触发特定的事件。
总的来说，单片机定时计数器工作方式的选择取决于具体的应用需求，可以灵活地利用定时器模块的各种功能和参数来实现各种定时、计数、测量和控制的应用。
单片机测量信号频率的方法
单片机测量信号频率的方法
1.基于定时器的频率测量方法：
这是最常见的测量信号频率的方法之一、单片机内部的定时器可以作为频率计数器，通过设定定时器的预定数值，开始计数，当计数溢出时，说明已经计满一个周期，从而可以根据溢出的次数计算出信号的频率。
2.基于输入捕获的频率测量方法：
这种方法是通过输入捕获功能来测量信号频率。
单片机的输入捕获功能可以用于捕获外部信号的上升沿或下降沿，并记录下捕获到的时间。
通过连续捕获两个上升沿或下降沿之间的时间差，可以计算出信号的周期，从而获得信号的频率。
3.基于计数器的频率测量方法：
这种方法一般用于高频信号的测量。
通过将信号输入到单片机的一个计数器引脚，设置计数器在一定时间内累加该信号的脉冲数，然后通过计算脉冲数与时间的比值来获得信号的频率。
4.基于软件延时的频率测量方法：
这种方法适用于信号频率较低的情况。
通过在程序中使用软件延时的方式来计算指定时间内信号的脉冲数，并通过脉冲数与时间的比值来计算信号的频率。
需要注意的是，测量信号频率还需要考虑到一些细节问题，例如时钟的精度、测量时间的长度以及测量结果的误差等。
在实际应用中，还需要结合具体需求来选择合适的测量方法和相应的参数设置。
同时，根据不同的单片机型号和功能，可能还有其他特定的测量频率的方法，因此在实际应用中，需要根据具体的单片机型号和数据手册来选择合适的方法和配置参数。
单片机定时器计数器工作原理
单片机定时器计数器工作原理单片机定时器计数器是单片机中非常重要的一个模块，它通常用于实现各种定时和计数功能。
通过定时器计数器，单片机能够精准地进行定时操作，实现定时中断、计数、脉冲生成等功能。
本文将详细介绍单片机定时器计数器的工作原理。
1. 定时器计数器的功能单片机定时器计数器通常由若干寄存器和控制逻辑组成，可以实现以下几种功能：- 定时功能：通过设置计数器的初始值和工作模式，可以实现一定时间的定时功能，单片机能够在计时结束时触发中断或产生输出信号。
- 计数功能：可以实现对外部信号的计数功能，用于测量脉冲个数、频率等。
也可以用于实现脉冲输出、PWM等功能。
- 脉冲发生功能：可以在一定条件下控制定时器输出脉冲，用于控制外部器件的工作。
2. 定时器计数器的工作原理定时器计数器的工作原理可以分为初始化、计数及中断处理几个基本环节。
（1）初始化：在使用定时器前，需要对定时器计数器进行初始化设置。
主要包括选择工作模式、设置计数器的初始值、开启中断等。
不同的单片机厂商提供了不同的定时器初始化方式和寄存器设置方式，通常需要查阅相关的单片机手册来进行设置。
（2）计数：初始化完成后，定时器开始进行计数工作。
根据不同的工作模式，定时器可以以不同的频率进行计数。
通常采用的计数源是内部时钟频率，也可以选择外部时钟源。
通过对计数器的频率设置和初始值的设定，可以实现不同的定时功能。
（3）中断处理：在定时器计数完成后，可以触发中断来通知单片机进行相应的处理。
通过中断服务程序，可以定时执行一些任务，或者控制一些外部设备。
中断服务程序的编写需要根据具体的单片机和编程语言来进行相应的设置。
3. 定时器计数器的应用定时器计数器广泛应用于各种嵌入式系统中，最常见的应用包括定时中断、PWM输出、脉冲计数、定时控制等。
可以利用定时器计数器实现LED呼吸灯效果、马达控制、红外遥控编码等功能。
在工业自动化、通信设备、电子仪器等领域也有着广泛的应用。
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第二章 整体设计方案 1 第二章 整体设计方案 2.1 设计方案选择
2.2 设计原理 利用AT89S51单片机来制作一个手动计数器，在AT89S51单片机的P3.7管脚接一个轻触开关，作为手动计数的按钮，用单片机的P2.0－P2.7接一个共阴数码管，作为00－999计数的个位数显示，用单片机的P0.0－P0.7接一个共阴数码管，作为00－999计数的十位数显示； 硬件电路图如图2-1所示： 图 2-1 硬件电路图 系统板上硬件连线 1）把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个a－h端口上；要求：P0.0/AD0对应着a，P0.1/AD1对应着b，„„，P0.7/AD7对应着h。 2）把“单片机系统”区域中的P2.0/A8－P2.7/A15端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个数码管的a－h端口上； 3）把“单片机系统”区域中的P3.7/RD端口用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP1端口上； M=999的计数器的设计与实现 2 第三章 硬件电路设计
图3-1 单片机最小系统的结构图 3.3.2 PCB版的介绍 PCB（PrintedCircuitBoard），中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板,简单的说就是置有集成电路和其他电子组件的薄板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者，是低能耗、低污染的，由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。 印制电路板的设计是以电路原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计，需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。优秀的版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和散热性能。简单的版图设计可以用手工实现，复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计（CAD）实现。 M=999的计数器的设计与实现 3 根据电路层数分类：分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板，复杂的多层板可达十几层。 PCB板有以下三种主要的划分类型： 1.单面板 单面板（Single-Sided Boards） 在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以这种PCB叫作单面板（Single-sided）。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。 2.双面板 双面板（Double-Sided Boards） 这种电路板的两面都有布线，不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的“桥梁”叫做导孔（via）。导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错（可以绕到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。 对于共阳数码管，字形驱动输出0有效，字位驱动输出1有效；而对于共阴数码管则相反，即：字形驱动输出1有效，字位驱动输出0有效 显示器普遍地用于直观地显示数字系统的运行状态和工作数据，按照材料及产品工艺，单片机应用系统中常用的显示器有： 发光二极管LED显示器、液晶LCD显示器、CRT显示器等。LED显示器是现在最常用的显示器之一， 发光二极管（LED）由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件（半导体显示器）。分段式显示器（LED数码管）由7条线段围成8字型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光。只要按规律控制各发光段亮、灭，就可以显示各种字形或符号。LED数码管有共阳、共阴之分。图是共阳式、共阴式LED数码管的原理图和符号。
图3-9共阳式、共阴式LED数码管的原理图和数码管的符号图 显示电路显示模块需要实时显示当前的时间,即时、分、秒，因此需要6个数码管，另需两个数码管来显示横。采用动态显示方式显示时间，硬件连接如下图所示，时的十位和个位分别显示在第一个和第二个数码管，分的十位和个位分别显示在第四个和第五个数码管，秒的十位和个位分别显示在第七个和第八个数码第三章 硬件设计电路 4 管，其余数码管显示横线。LED显示器的显示控制方式按驱动方式可分成静态显示方式和动态显示方式两种。对于多位LED显示器，通常都是采用动态扫描的方法进行显示，其硬件连接方式如下图所示。
图3-10 数码管的硬件连接示意图 数码管使用条件： a、使用电压段：根据发光颜色决定； b、小数点：根据发光颜色决定 c、使用电流：静态：总电流 80mA（每段 10mA）；动态：平均电流 4-5mA 峰值电流100mA 数码管使用注意事项说明： （１）数码管表面不要用手触摸，不要用手去弄引角； （２）焊接温度：２６０度；焊接时间：1s （３）表面有保护膜的产品,可以在使用前撕下来。
3.4 proteus软件介绍 Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿M=999的计数器的设计与实现 5 真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。 功能特点： Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。这些功能是： （1）原理布图 （2）PCB自动或人工布线 （3）SPICE电路仿真 能原理图设计（ISIS） 丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件； 智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件； 智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间； 支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰； 可输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。 完善的电路仿真功能（Prospice） PROSPICE混合仿真：基于工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟电路的混合仿真； 超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真器件，还可导入第三方发布的仿真器件； 多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频（使用wav文件）、指数信号、单频FM、数字时钟和码流，还支持文件形式的信号输入； 丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器，面板操作逼真，如示波器、逻辑分析仪、信号第三章 硬件电路设计 6 发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等； 生动的仿真显示：用色点显示引脚的数字电平，导线以不同颜色表示其对地电压大小，结合动态器件（如电机、显示器件、按钮）的使用可以使仿真更加直观、生动； 高级图形仿真功能（ASF）：基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标，包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等，还可以进行一致性分析； 独特的单片机协同仿真功能（VSM）
3.5 电路仿真 在PROTEUS绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。 用PROTUES软件，画出M=999的计数器仿真图，得到的图如下所示。 图3-11 仿真图 PROTEUS 是单片机课堂教学的先进助手。 PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。 它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。 课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台 随着科技的发展，“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点。可使设计时间大为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险。相信在单片机开发应用中PROTEUS也能