单片机课程设计报告-数字转速表设计(编辑修改稿)

单片机课程设计报告-数字转速表设计(编辑修改稿)内容摘要：

T1 设置为定时方式，且定时时间为 1s。 计数器 T0 设置为外部脉冲计数工作方式，设在 1s 内测量的脉冲个数为 n，再将 n 乘上 60 即是转速（ 分 /转）。 根据设计要求和设计思路，本系统由 AT89C51 单片机， LED 显示电路，时钟与复位电路以及独立式按键五个部分组成。 系统硬件框图如图22 所示。 9 图 22 系统框图 LED 显 示器 驱动电路 AT89C51 单片机 时钟电路 键盘电路 复位电路 10 第 2 章 硬件电路的设计方案 在单片机中，定时功能既可以由硬件（定时 /记数器）实现，也可通过软件定时实现。 硬件定时是利用单片机内定时器定时，启动以后定时器可与 CPU 并行工作，不占用 CPU 时间， CPU 有较高的工作效率。 采用硬件定时和软件定时并用的方式，即用 T0 溢出中断功能实现 50ms 定时，通过软件延时程序实现 1s 定时。 定时器的 TMOD 用于设置定时器 /计数器的工作方式 0～ 3，并确定用于定时还是用于计数。 TCON 主要功能是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止等。 AT89C51单片机管脚引脚图如图 31 所示： 图 31 RST/Vpd XTAL2 XTAL1 VCC VSS EA/Vpp ALE/PROG PSEN 11 LED 显示部分电路的设计 本课题所采用得是由 LED（数码管）作为显示电路，用以显示由单片机所接收的脉冲来 转换的 BCD 码，以及开始测速时的初始状态。 其硬件电路连接是单片机 ~ 通过一组 1K 的 接数码管的 A~G 和 DP 共8 个管脚， ~ 接三极管驱动的 发射极，三极管驱动的集电极 接数码管的 1~4 的 ,采用共阳极连接的方法连接。 如图 32 所示： 图 32 显示部分电路 RST XTAL2 XTAL1 GND GND 30pF 30pF 12M VCC 1K 1K 1K 1K 1K VCC VCC GND 22μF 1K 2K 12 按键电路设计 对按键电路的设计可以由 2 种方式：一种方式是 独立 按键设计，这种设计电路适用于按键较少的控制；另一种方式是矩阵式键盘的设计，它适用于对控制按键较多的电路控制。 本课题总共设计按键有 3 个启动、停止、复位 ， 因此 设计时 采用 独立 按键 ， 由单片机。 接法如图 33 所示 图 33 按键电路图 时钟 、复位 电路 时钟电路是计算机的心脏，它控制着计算机的工作节奏。 MCS51单片机允许的时钟频率是因型号而异的典型值为 12MHZ。 MCS51内部都有一个反相放大器， XTAL XTAL2分别为反相放大器输入和输出端，外接定时反馈元件以后就组成振荡器，产生时钟送至单片机内部的各个部件。 电路中的电容 C1和 C2典型值通常选择为 30pf左右。 对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响振荡器的频率的高低，振荡器的稳定性和起振的快速性。 晶振的振荡频率的范围通常是在 之间。 晶振的频率越高，则系统的时钟频率也就越高，单片机的运行速度也就越快。 但反过来运行速度快对存储器的速度要求就高，对印制电路板VCC GND 1K VCC 13 的工艺要求也高，即要求线简的寄生电容要小；晶振和电容应 尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定，可靠地工作。 综合考虑，本设计采用 30pf的电容，其电路图如图 34所示。 图 34 AT89C51 的时钟电 路 GND GND 12M 30pF 30pF 14 第 3 章 软件设计方案 根据设计要求和设计思路，进行模块设计。 定时计数程序模块，数制转换模块，显示模块，转速测量模块。 编程语言。 主 程序 设计 转速的显示我们采用了动态扫描的工作方式， LED 数码显示管采用 4联共阳极显示器，该器件内部已将 4 个数码显示器的同名字段端并接在一起，从上到下 4 个数码管的公共阳极分别由一个引脚引出。 如 图 41 所示 （初始化定时器、 LED 显示初态） 开始 显示 查键 否 有键按下。 是 按键处理 图 41 总程序流程图 初始化 15 按键程序模块 设计中我们使用的独立按键，因为只有启动 、 暂停和复位三个按键。 按键程序的流程图如图 43。 开始 启动计数器，延时秒 启动键。 1 秒后调用计算、 进 制 转换子程序 否 是 暂停键。 关闭计数器 否 是 关闭计数器，清空存 复位键。 复位计 LED0~LED3 复位、显示初态 否 返回 图 43 按键程序流程图 Y N 16 第 4 章 系统调试 硬件调试的步骤如下：接通电源和数据线，通过软件将在 keil 中生成的 HEX 文件下载到单片机板子上，先对板子关电当显示请上电时按下单片机上的电源开关按钮上电下载程序到单片机中，通过按键和 LED 的显示进行调试。 当程序下载完之后，按下电源开关， LED 上显示初始状态，按下启动键显示接收数据的状态，按下停止键后显示当前所记录的数据，按下复位键则显示初始状态。