白豐裕 趙晉芳 沈陽工學(xué)院機(jī)械與運(yùn)載學(xué)院

在當(dāng)今社會(huì)飛速發(fā)展的今天，生產(chǎn)中常用大多采用流水線技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)作業(yè)，如何對其線上的產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)的、有效的、精確的自動(dòng)計(jì)數(shù)成為生產(chǎn)廠家十分關(guān)注的問題。傳統(tǒng)的機(jī)械式或電子式計(jì)數(shù)器（主要是用數(shù)字電路集成組件組成）電路比較復(fù)雜，元器件數(shù)量較多，具有故障率較高，維修比較困難等缺點(diǎn)，而且其功能不易更改且功能過于單一，適用范圍較窄?；趩纹瑱C(jī)為核心控制的計(jì)數(shù)器有著能夠?qū)崟r(shí)、精確、可靠、穩(wěn)定等計(jì)數(shù)優(yōu)點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)，逐漸成為廣大廠家的首選自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置。

1 單片機(jī)概述

1.1 什么是單片機(jī)

單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是用于完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)。和與計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了輸入/輸出設(shè)備，因此，概括來講，一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。AT89C51系列單片機(jī)的命名方式為:AT表示Atmel公司研制出來的產(chǎn)品；8表示單片機(jī)；9表示內(nèi)部含F(xiàn)lash存儲(chǔ)器；C表示COMS的產(chǎn)品；51表示型號(hào)。

1.2 Keil編程軟件

Keil是Keil software公司為51系列單片機(jī)開發(fā)的編程軟件，它提供了豐富的庫函數(shù)和功能超強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具。目前，行業(yè)內(nèi)使用的比較普遍的是KeilμVision4版本的軟件，與Keil μVision3相比，該版本的軟件引入了更靈活的窗口管理系統(tǒng)，可以更好地組織多個(gè)窗口，并且更高效的開發(fā)應(yīng)用程序以及其他一些新功能。

1.3 Proteus仿真軟件

Proteus軟件是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具，使用它進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)，是虛擬仿真技術(shù)和多媒體技術(shù)相接的綜合應(yīng)用。目前，它是仿真單片機(jī)的重要工具以及擁有完備的電子設(shè)計(jì)環(huán)境，它可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并配合顯示及輸出，能清楚的看到運(yùn)行后輸入與輸出的效果。

2 計(jì)數(shù)器控制項(xiàng)目

2.1 項(xiàng)目描述

在單片機(jī)中設(shè)計(jì)一個(gè)0～59的計(jì)數(shù)器，設(shè)置三個(gè)按鍵，第一個(gè)按鍵按下，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)；第二個(gè)按鍵按下，計(jì)數(shù)器停止；第三個(gè)按鍵按下，計(jì)數(shù)器歸零。并且在Keil編程軟件中編譯，最后下載到Proteus仿真軟件中進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)中的計(jì)數(shù)器的控制的過程。

2.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)

動(dòng)態(tài)顯示方法。在單片機(jī)的P3.0管腳接一個(gè)按鍵，作為手動(dòng)計(jì)數(shù)器的按鈕，P0.0口對用兩位的LED顯示器動(dòng)態(tài)掃描顯示按鍵按動(dòng)的次數(shù)，初始狀態(tài)顯示“00”，第一個(gè)按鍵按下顯示數(shù)值開始增加，直到“59”恢復(fù)初始狀態(tài)或則第二個(gè)按鍵按下，計(jì)數(shù)器停止，第三個(gè)按鍵按下顯示返回“00”狀態(tài)。

2.3 電路模擬

打開Proteus軟件，從元件庫中選取AT89C51單片機(jī)、電阻RES、電容CAP、電解電容CAP-ELEC、晶體震蕩管CRYSTAL以及電阻排RESPACK-8等一系列電器元件。放置元件并將所有電器元件連接而成電路然后將Keil軟件生成的“.hex”文件編輯到單片機(jī)中，對電路進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的模擬效果，如圖1所示。

2.4 電路分析

單片機(jī)P0口的8條引腳分別并聯(lián)到電阻排與顯示屏的線路上，用于控制顯示屏。P2口與顯示屏相連，用于控制顯示屏的各位與十位。P3口與按鍵相連，用于實(shí)現(xiàn)三個(gè)按鍵的功能。

2.5 電阻的作用及取值范圍

電路元件中的極限流電阻的作用是防止流過顯示屏的電流過大而將其燒壞。電源電壓選用+21V，為保證工作電流約2mA左右，所以電阻R的取值范圍在10kΩ左右。

3 總結(jié)

通過對單片機(jī)的計(jì)數(shù)器控制過程的研究，可以看出，C語言是使用Keil編寫程序的基礎(chǔ)，利用Proteus軟件進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)信息仿真設(shè)計(jì)是虛擬仿真技術(shù)和多媒體技術(shù)的綜合應(yīng)用。利用單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)控制，只是其眾多應(yīng)用其中的一個(gè)，單片機(jī)的應(yīng)用的領(lǐng)域會(huì)更加廣泛，其發(fā)展前景會(huì)越來越好。

圖1 AT89C51單片機(jī)計(jì)數(shù)器的仿真效果圖

[1]曾慶波,張玉萍,崔巖.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ,2012

[2]楊達(dá)聲,宋偉.單片機(jī)C51技術(shù)應(yīng)用[M].北京理工大學(xué)出版社,2011