一种简易00-99计数器的设计与仿真

1 系统描述

本系统利用AT89C51 单片机来制作一个手动计数器，在AT89C51 单片机的P3.2 管脚和P3.3 管脚各接一个轻触开关K1和K2,作为手动计数的按钮，用单片机的P0.0 - P0.7 接一个两位绿色共阴极数码管(7SEG-COM-CAT-GRN)，作为00 - 99 计数的个位数和十位数显示。系统正常运行后显示00,按一次K1 键，数字加1,当计数到 99 时，再按一次 K1 键，又从00 开始计数。当计数到 99 时，按一次K2,计数为98,继续按K2,直到计数为00,由此实现正计数和倒计数的功能。本系统可用于竞技比赛中的计分，或者用于重要事件将要到来的倒计时。

2 硬件电路设计

硬件电路的设计是本系统能否实现所需功能的关键环节，在设计过程中须注意电路的整体布局、元器件的摆放、元器件的参数选择及电路的优化，具体电路图如1-1 所示。其中，X1 为12MHZ 的晶体振荡器，RX8 为排阻。

图1-1 计数器电路原理图：

3 软件设计

根据硬件电路的结构及功能要求，在分析所需算法和功能模块的基础上编写本系统的代码，要求代码尽可能的简洁易懂，并有在必要的地方写明注释。具体代码如下所示：

#include// 导入头文件

unsigned b[10]={0x3f,0×06,0x5b,0x4f,0×66,0x6d,0x7d,0×07,0x7f,0x6f};//0-9 的编码

void delay(void)// 延时子程序，延时1 秒

{

unsigned char i,j,k;for(i=20;i>0;i- )

for(j=2;j>0;j-)

for( k=250; k>0; k-);

}

void Inc_CNT ( void )// 按K1 键正计数，可从0 计到99

{

unsigned char x, y, z;

for( x=0; x<10; x++){

for( y=0; y<10; y++){

if( (P3|0xfb)==0xfb ){

for( z=0; z<22; z++){

P2=0xf2;

P0=b[x];

delay( );// 调用延时子程序

P2=0xf1;

P0=b[y];

delay( );

}

}

else{

P0 = 0x3f;

P2 = 0×00;

break;}}}}

void Dec_CNT( void )// 按k2 键倒计数，可从99 计到00{

unsigned char x, y, z;

for( x=10; x>0; x-){

for( y=10; y>0; y-){

if((P3|0xf7)==0xf7){

for(z=0; z<22;z++){

P2=0xf2;

P0=b[x-1];

delay( );

P2=0xf1;

P0=b[y-1];

delay( );}// 调用延时子程序

}

else {

P0=0x3f;

P2=0×00;

break;}}}}

void main( void )// 主函数

{

unsigned char key;

P2=0×00;

P0=0x3f;

for(;;){

P3|=0xf3;

key=P3;

if(key==0xfb)Inc_CNT();// 调用正计数函数

else if(key==0xf7 )Dec_CNT();// 调用倒计数函数

else{

P2=0×00;

P0=0x3f;}}}

4 软硬件联调

单片机系统的硬件调试和软件调试是不能分开的，许多硬件错误是在软件调试过程中被发现和纠正的。但通常是先排除明显的硬件故障以后，再和软件结合起来调试以进一步排除故障。可见硬件的调试时基础，如果硬件调试不通过，软件设计则无从谈起。硬件的调试主要是把电路各种参数调整到符合设计要求。先排除硬件电路故障，包括设计性错误和公益性故障。一般原则是先静态后动态。利用万用表或逻辑测试仪器，检查电路中的各器件以及引脚是否连接正确，是否有短路故障。运行正确的仿真电路图如下所示。

5 结语

本系统利用AT89C51 单片机来制作一个手动计数器，在AT89C51 单片机的P3.2 管脚和P3.3 管脚各接一个轻触开关K1和K2,作为手动计数的按钮， 通过使用专业绘制电路图的软件和程序编译软件，不断进行测试和调试，从而证明了本系统可用于竞技比赛中的计分，或者用于重要事件将要到来的倒计时。